▲ EOS 금속 적층제조 부문 총책임자를 맡고 있는 Sebastian Becker이 ‘금속 AM 솔루션의 기술 동향 및 로드맵’을 주제발표하고 있다.

글로벌 적층제조(3D프린팅) 솔루션 기업 EOS가 금속 적층제조 솔루션의 생산성 향상에 초점을 맞춰 자동화, 대형화 등을 지속 추진해 반도체, 항공우주 등 다양한 산업에 적용을 확대한다는 계획이다.

EOS의 한국법인 EOS코리아(지사장 김승균)는 5월27일 대전 호텔 ICC에서 ‘EOS Korea Technology Day 2025’를 개최했다.

이번 세미나는 EOS의 최신 금속 적층제조(AM) 솔루션 개발 현황 및 로드맵과 함께 반도체 장비 산업에서의 금속 적층제조 적용 사례 및 확산을 논의하기 위해 마련됐다.

이날 EOS 금속 적층제조 부문 총책임자를 맡고 있는 Sebastian Becker의 ‘금속 AM 솔루션의 기술 동향 및 로드맵’ 주제발표를 시작으로 △AM 기술이 부품 비용 효율성에 미치는 영향 △금속 소재 및 공정 △AMCM社의 새로운 맞춤형 옵션을 갖춘 장비 포트폴리오 등이 발표됐다.

이어 EOS와 협업 중인 국내 기업의 사례로 △LPBF 제조품의 성능향상 및 상품화를 위한 마지막 여정:후가공과 내부채널 AFM(입자유동연마)(전호성 자이브솔루션즈 이사) △반도체 부품 AM 적용 사례(홍석일 동원파츠 부사장) △원익IPS Heating Block, Cooling SH 제품 개발 사례 소개 및 3D프린팅 제품 개발 방향(정은선 원익 IPS 그룹장) 등이 발표됐다.

Sebastian Becker는 자사의 금속 AM 솔루션이 부품 생산성 향상, 비용 절감, 다운타임(생산을 할 수 없는 시간) 절감 등에 중점을 두고 개발 중이라고 밝혔다. 이에 △레이저 용융 에너지를 실시간으로 측정해 제어하면서 서포트프리를 구현하는 ‘스마트 퓨전(Smart Fusion)’ △단일 레이저에서 7가지 형태의 레이저 빔을 조절할 수 있는 가변빔(Beam shaping) 기술을 활용한 ‘nLight 레이저’ △자동 파우더 핸들링장치 ‘VolkmannPowTReX-EOS edition’ 등 자동화 솔루션을 개발했다.

일례로 지금까지 500대가 판매된 EOS의 베스트셀러 L-PBF(레이저파우더베드퓨전) 방식 대형 금속 장비인 ‘EOS M400-4’는 제품 양산에 최적화된 자동 파우더 핸들링 장치인 ‘VolkmannPowTReX’와 연계시켜 최대 6대까지 작업자 개입 없이 자동으로 금속 파우더 운반 및 시빙이 가능하다. 이를 통해 생산시간이 60~90% 증가했으며, 나아가 공정상 발생하는 금속 분말 폐기물을 90% 줄이는 필터 시스템을 적용해 소재 재활용률 높이면서 부품 생산성을 획기적으로 높였다.

이러한 EOS 금속 적층제조 시스템은 반도체, 가스터빈, 우주, 항공엔진 등에 적용이 확대되고 있다. EOS는 관련 시장에서의 대형 부품 제작 수요 증대에 발맞춰 대형 장비를 출시할 계획이다.

반도체 장비시장에서는 가스공급장치와 다기능 내부 채널 등과 같이 기존 가공 방식으로 제작이 어려운 부품을 구현하고 컴팩트화하기 위해 적층제조 기술이 도입되고 있다. 기술적으로 공차 기준과 이종접합, 정밀 세정 등 고객의 엄격한 수준을 맞춰야만 한다.

동원파츠는 이를 위해 적층 후 후공정을 마친 최종 부품에 대해 DOE(시험계획법)에 따른 다양한 테스트를 진행했고 검사와 제작을 반복해 조건을 맞췄다. 국내에서도 적층제조 기술이 적용된 양산제품 생산은 조만간 이뤄질 전망이다. 동원파츠는 이르면 2026년 하반기 부터 반도체 부품용 적층제조 일관생산 라인을 구축할 계획이다.

홍석일 동원파츠 부사장은 “적층제조 양산은 장비는 물론 DOE에 따른 반복 분석, 테스트, 후공정, 고객사 인증 등이 매우 중요하기 때문에 반드시 고려해야 한다”고 강조했다.

원익 IPS는 반도체 증착 장비에 필요한 부품인 히팅 블록, 쿨링 샤워 헤드를 적층제조로 제작하기 위한 기술을 개발 중이다. 히팅 블록과 쿨링 샤워 헤드를 적층제조로 제작하면 열전달 효율 개선됨에 따라 내구성이 높아져 잦은 교체에 따른 유지보수 비용을 절감하는 효과가 있다.

또한 히팅 블록의 경우 기존 고가의 브레이징 용접을 대체할 수 있고 소재 사용량도 줄일 수 있어 ESG 관점에서 기존대비 소재 사용률을 36% 저감할 수 있다.

정은선 원익 IPS 그룹장은 “향후 7종의 부품에 적층제조를 적용할 계획이며 일부 양산을 추진할 예정”이라고 밝혔다.

▲ `EOS Korea Technology Day 2025‘에 많은 산학연 관계자들이 참석했다.