“양산에 필요한 고품질 3D프린팅 솔루션, 지속 가능 제조 전환 기여할 것”

▲ 문종윤 스트라타시스코리아 지사장이 오리진원 3D프린터로 제작한 킥보드를 타고 포즈를 취하고 있다.

□3D프린팅이 제조업 양산공정에 적용 확대가 더욱 필요한 시점에서 스트라타시스가 기술 개발과 어플리케이션 발굴이 아닌 지속 가능성을 전면에 내세운 이유는 무엇인가?

세계 제조업체와 협력을 통해 3D프린팅 기술을 확산시키고 업계를 선도해온 스트라타시스는 코로나19로 인해 급격히 변하고 있는 사회·경제 트렌드에 주목하고 위기를 극복하는데 어떠한 도움을 줄 수 있을 것인지 고민하고 있다. 코로나 팬데믹으로 제조가 멈춰 글로벌 공급망이 교란됐고 물류비 및 인건비 상승도 동반되면서 기존 화석연료를 기반으로 하는 대량생산과 공급(유통)방식에 변화가 필요하게 됐다.

특히 유럽연합(EU)이 자국내에 수입되는 시멘트, 철강, 알루미늄, 비료, 전기 등 탄소집약도가 가장 높은 산업을 우선으로 탄소세를 부과하는 탄소국경조정제도를 확대할 계획이어서 공급망 전 과정 관점에서의 탄소배출관리가 요구되고 있다.

3D프린팅은 기존 절삭가공 대비 소재 사용량이 현저히 줄어들면서 현지 생산이 가능하기 때문에 재고 관리 및 운송 과정에서 발생하는 탄소도 줄일 수 있다. 또한 코로나 팬데믹 기간에 자동차 회사들이 생산라인을 전환해 3D프린팅으로 산소 호흡기, 검사 면봉을 만들어 위기를 극복하면서 3D프린팅은 부품 양산 솔루션이 될 수 있음을 증명했다.

스트라타시스는 이같이 지속 가능한 3D프린팅 기술을 통해 다음 세대가 혁신적인 공정과 제품을 만들어 번영할 수 있도록 비즈니스의 성공을 추구하면서 동시에 윤리적, 환경적, 사회적 요인을 고려하겠다는 목표를 세웠다.

이를 위해 스트라타시스는 UN이 제시한 17가지 지속가능한 발전 목표 중 우선적으로 △책임감 있는 소비와 생산 △산업, 혁신 및 인프라 △기후 행동 △양질의 교육 등을 선정해 측정 가능한 시행 계획을 설계하고 있다.

구체적으로 고객이 적층제조를 도입해 생산 효율성을 높이고 배송을 단축시켜서 탄소 발자국을 더 쉽게 줄일 수 있도록 지원한다. 또한 스트라타시스는 폐기물 감소, 저전력 장비 개발, 재활용 포장 분야의 혁신, 재활용 및 재생 가능한 소재 사용 확대 등을 중점 추진 중이다. 또한 미래 인재들이 영감을 얻을 수 있도록 ‘만들기를 통한 배움’을 지원하고 있다.

이러한 우리의 노력이 담긴 지속 가능한 리포트를 업계 최초로 발간했으며 지난 2019년 11월 출범한 국제 무역기구인 적층제조 녹색무역협회(AMGTA) 이사로 활동하면서 적층제조의 지속가능한 사용을 조명하는 연구도 추진하고 있다. 적층제조는 지속 가능성이 가능한 솔루션임을 널리 알리고 적층제조에 대한 산업계의 인식을 개선시키는데 앞장서서 함께 발전하는 구조를 만들어 갈 것이다.

고객 생산성 향상·탄소 저감 기여 신제품 출시, 韓 수요 대기업 반응 긍정적
2025년 세계 폴리머 3D프린팅 선도기업 목표, 제조사 오픈이노베이션 협력

▲ 문종윤 지사장이 1m에 달하는 대형 시제품과 제조 도구를 제작할 수 있는 스트라타시스의 ‘F770 FDM® 3D프린터’를 소개하고 있다.

□스트라타시스 양산 부품 제작용 신제품이 국내에 첫 선을 보였다. 이들 제품에 대한 시장의 반응은?

이번 심토스 2022에서 스트라타시스는 국내 최초로 △대형 시제품과 제조 도구 제작용 ‘F770 FDM® 3D프린터’ △사출성형과 견줄 정도로 반복적으로 대량 생산이 가능한 P3™(프로그래머블 광중합) 방식 3D프린터 ‘오리진원’ △수천개의 부품을 생산할 수 있는 선택적흡수융합(SAF) 기술 기반 ‘H350 3D프린터’를 실물 전시했고, 대형 시제품 및 쾌속 금형 제작이 가능한 SL방식 ‘Neo® 광조형공정 3D프린터’ 솔루션도 소개했다.

오리진원과 H350 3D프린터는 주당 수백개에서 수만개의 부품을 높은 신뢰도로 양산할 수 있어 고객사의 생산성 향상과 함께 탄소 배출량 저감을 돕는데 기여한다. 양산을 위해선 같은 정밀도로 제품을 반복적으로 생산할 수 있는 신뢰성이 담보돼야 한다. 스트라타시스의 3D프린팅 제품군은 이미 알려진대로 정밀성, 신속성, 일관성, 신뢰성, 경제성, 연결성을 갖춘 하이앤드 제품이기 때문에 가격이 비싼 것이 사실이다.

오리진원은 국내 가전 대기업에 공급됐는데 시중 DLP 방식 3D프린터 대비 가격이 비싸 우려했으나 고객사는 주당 수천개의 부품을 생산하면서 함께 공급된 전용 후공정 장비를 통해 후공정 시간이 기존대비 90% 줄어든 20분에 불과해 만족스럽다는 반응이다. 또한 오리진원은 개방형 재료 시스템을 적용해 바스프, 헨켈, DSM 등 재료회사들과 소재를 개발했기 때문에 다양한 어플리케이션에 적용이 가능하다.

H350은 수만개의 부품을 동일한 품질로 생산이 가능하도록 내구성을 높인 것이 장점이다. 프린팅 헤드의 경우 반영구적으로 사용이 가능할 정도여서 유지보수가 쉽다. 국내 가전 대기업에서 사용을 시작했으며 현재 공급 중인 PA11 소재외에도 PA12, PP(폴리프로필렌) 소재를 추가 지원할 계획이다. PA11은 피마자유에서 추출한 친환경 소재다.

Neo® 광조형공정 3D프린터 역시 저가 중국산 SLA 방식 3D프린터 대비 가격이 월등히 높지만 국내 가전 대기업에서 도입됐고 후처리 후 품질 변형이 없어 만족스럽게 사용 중이다. 개방형 재료 시스템이 적용됐기 때문에 시중에 판매되는 355nm 광경화 레진과 호환이 가능하다.

이러한 양산용 장비를 고객사가 통합관리 할 수 있도록 스트라타시스 하이엔드급 3D프린터에는 스마트 커넥티드 시스템을 구축했다. 일례로 오리진원에는 수십개의 센서가 장착돼 고객은 원격으로 여러 3D프린터를 운영할 수 있고 센서를 통해 취합된 공정 데이터를 빅데이터로 활용해 부품 품질 관리 및 추적, 사전 고장 예방 등이 가능하다. 이러한 기능은 전 제품군에 확대해나갈 계획이다.

이렇게 스트라타시스는 기존 FDM과 폴리젯과 함께 파우더, 레진 등을 적층하는 3D프린팅 제품군을 갖추게 됐으며 2025년까지 세계 폴리머 3D프린팅 업계를 선도하는 기업으로 자리매김할 것이다. 이러한 성장세를 이끄는 것은 제조분야가 될 것이다.

□최근 美 바이든 대통령이 자국의 中企 3D프린팅 제조 촉진을 위해 수요 대기업과의 비즈니스를 지원하는 ‘적층제조(AM) 포워드’를 발표했다. 이에 대한 기대와 함께 한국 제조업계와 스트라타시스의 협력 방향은?

지난 2013년 미국 오바마 대통령이 ‘첨단 제조업 파트너십 2.0’을 통해 미국 제조업 부흥을 위한 10개 핵심 제조 기술 중 하나로 3D프린팅 기술을 선정한 것은 기술이 가지고 있는 잠재력을 인정한 것이다. 반면 이번 바이든 대통령의 ‘적층제조 포워드’는 잠재력을 넘어 실제로 대·중소기업이 적층제조를 통해 비즈니스가 가능함을 알렸다는데 의미가 있다.

특히 미국이 동맹·우방국 중심으로 글로벌 공급망을 재편하고 있어 대한민국에서도 적층제조 포워드와 유사한 정책이 추진된다면 시너지가 커질 것이라고 생각한다. 또한 적층제조는 디지털 제조 전환이라는 거대한 흐름과 현재 심각한 물류난과 인건비 상승 등에 효과적으로 대응할 수 있는 솔루션이다.

이를 위해서는 산업계가 3D프린팅에 더 많은 관심과 투자에 나서야 한다. 우리 정부에서 매해 발표하는 3D프린팅 실태조사에 따르면 국내 3D프린팅 시장은 교육 및 시제품 제작이 전체시장의 80% 가량을 차지하고 있다. 반면 글로벌 시장에서는 최종 부품 및 지그· 픽스처 제작이 60%를 차지할 정도로 제조현장에서 적용이 활발하다.

그러나 대한민국은 반도체, 자동차, 조선, 가전 등 제조 강국으로 뛰어난 뿌리기술을 보유하고 있고 정부에서도 ‘뿌리산업법’을 개정해 적층제조를 새로운 뿌리기술에 포함시킬 정도로 육성에 의지가 있다는 것은 희망적이다. 스트라타시스는 대한민국 제조업의 글로벌 경쟁력 강화를 위해 양산에 필요한 맞춤 솔루션을 지속 공급하고 오픈 이노베이션을 확대하는데 적극 노력하겠다.