▲ 앤시스 이노베이션 데이에 마련된 적층제조 특별세션에서 주승환 한국적층제조사용자협회장이 주제발표하고 있다.

세계적인 시뮬레이션 소프트웨어 기업 앤시스(ANSYS)와 한국총판 태성에스엔이가 금속 적층제조(AM)를 통한 부품의 성능을 미리 검증할 수 있는 솔루션과 실제 사용사례를 공유하며 적층제조기술 확산에 나서고 있다.

앤시스 한국법인 앤시스코리아(ANSYS Korea, 대표 문석환)는 앨리트 채널파트너인 태성에스엔이와 공동으로 16일 롯데호텔월드에서 ‘2019 앤시스 이노베이션 데이’를 개최했다.

이번 행사는 △구조 △유동 △전기 △전자 △반도체 등에서 사용되는 앤시스의 최신 솔루션을 소개하기 위해 매해 열리고 있으며 1천명이 넘는 고객들이 참여하는 행사다. 올해는 특히 적층제조(Addictive Manufacturing) 특별 세션이 마련돼 100여명이 넘는 관계자가 참석하며 열기를 더했다.

적층제조 특별세션에서는 △주승환 한국적층제조사용자협회 회장 △유병주 태성에스엔이 DfAM 연구소장 △김기범 한국생산기술연구원 박사 △장동훈 피치밸리 대리 △전효승 태성 DfAM 연구소 △홍석관 한국생산기술연구원 박사 등이 주제발표에 나섰다.

3D프린팅 기술을 제대로 활용하기 위해선 위상최적화, 부품 단일화, 경량화 등이 가능한 DfAM(적층제조 특화설계)이 필요하다. 또한 금속 3D프린팅의 경우 레이저를 사용하기 때문에 공정상 변형, 결함 등을 관리하는 것이 필수이며 효율성을 위해 서포트 생성, 설계최적화도 동반돼야 한다. 특히 적층제조 개념으로 발전하기 위해선 출력 실패를 최대한 줄이면서 공정 추적까지 필요한 상황이다.

앤시스는 이와 같은 적층제조분야의 요구에 대응하기 위해 2017년 ‘3D SIM’ 인수를 계기로 2018년 3월엔 금속 부품 출력 전 설계 단계에서 가상으로 제품 설계를 신속하게 시뮬레이션 테스트할 수 있는 ‘ANSYS® Additive Print™’와 ‘ANSYS® Additive Suite™’를 출시한 바 있다.

ANSYS® Additive Print™’은 3D프린팅 프로세스 과정에서 부품 결함이 발생하는 이유와 발생 위치, 발생 여부 등을 출력 전에 미리 알 수 있어 값비싼 공정 비용을 획기적으로 줄일 수 있으며, ‘ANSYS® Additive Suite™’는 금속 3D프린팅 설계시 중량 감소 및 격자 밀도 최적화가 가능하다.

앤시스의 적층제조(AM) 시뮬레이션 소프트웨어(SW) 성장 가능성에 주목한 태성에스엔이는 올해 DfAM연구소를 설립하고 한국적층제조사용자협회, 한국생산기술연구원 등과 휠, 사출금형 등 제작 및 인력양성교육 지원을 통해 성장 가능성을 현실화하고 있는 중이다.

앤시스 AM SW를 도입해 금속 3D프린팅 교육과 실습을 하고 있는 한국적층제조사용자협회의 주승환 회장은 “적층제조가 제조업에 빠르게 적용되지 못하는데는 공정상 발생하는 변형을 제어하지 못하면 경쟁 공정방식과 비교해 비싼 공정이 되기 때문”이라며 “앤시스 시뮬레이션을 활용하면서 금속 3D프린팅 실패율을 줄이고 문제 발생에 적극 대처할 수 있었다”고 밝혔다.

한국적층제조사용자협회는 앤시스의 시뮬레이션 SW로 의료용 두개골 뼈 생산을 최적화 할 수 있는 서포트 구축방법을 찾았고 자동차 휠 위상최적화, 블레이드와 출력물의 충돌 방지, 냉각채널 금형 출력 등 30여개의 부품제작에 활용했다. 또한 울산시와 고용노동부의 지원으로 소프트웨어 시뮬레이션 기반 3D프린터 운용인력을 양성 중이다.

홍석관 한국생산기술연구원 박사는 3D프린팅으로만 제작이 가능한 형상적응형 냉각채널의 생산비용과 적층시간 절약을 위해 태성에스엔이와 협력을 통해 하이브리드 분할 접합 및 위상최적화 등으로 금형 무게를 35% 경량화시키고 냉각효율도 상승하는 성과를 거뒀다.

이밖에도 앤시스는 올해 인수해 업계에서 화제를 모은 ‘그란타(Granta)’의 소재정보기술 통합관리 시스템을 소개했다. 이 시스템은 소재분야에서의 디지털 전환을 위해 개발됐으며 적층제조를 통한 대량 부품양산에 필수적이다. AM 공정을 진행하는 회사 구성원들이 각종 데이터를 입력하면 부품생산 정보를 추적 및 관리할 수 있어 품질관리가 용이해 진다.

유병주 태성에스엔이 DfAM 연구소장은 “올해 AM 시뮬레이션 SW 판매가 대기업을 중심으로 본격화되고 있어 국내 적층제조시장이 확대되고 있음을 느낀다”며 “태성에스엔이는 고객과의 AM 프로젝트를 적극 추진해 SW 기술지원을 넘어 고객의 생산 경쟁력을 향상시키는 솔루션을 제시할 것”이라고 밝혔다.

▲ 유병조 태성에스엔이 DfAM 연구소장이 앤시스의 AM 시뮬레이션 SW와 자사의 사업전략을 발표하고 있다.