[보도자료]3D시스템즈, 항공우주·국방 적층제조 적용 확대 기여

3D시스템즈, 항공우주·국방 적층제조 적용 확대 기여

- 재료硏에서 첫 AM 콘서트 산학연 100여명 참석 성황 

- 적층제조 확대 위해선 인증문제·품질관리 해결 반드시 필요



▲  3D시스템즈 제1회 적층제조(AM) 콘서트에 100여명의 산학연 관계자가 참석해 성황을 이뤘다.


세계적인 적층제조(AM) 솔루션 기업 3D시스템즈가 항공우주, 국방 등 제조업의 중심지인 경남 창원에서 지역특화산업에 맞는 적층제조 최신 기술과 솔루션을 제시하고 활성화를 논의하는 자리를 마련했다.

3D시스템즈는 재료연구소, ㈜씨이피테크(CEP TECH)와 공동 주관으로 28일 오후 1시부터 경남 창원 재료연구소 국제회의실에서 ‘제1회 3D시스템즈 AM 콘서트’를 개최했다. 이날 행사에는 적층제조 사업을 하거나 관심있는 산학연 관계자 100여명이 참석해 성황을 이뤘다.

이번 AM 콘서트는 4차 산업혁명 시대 도래로 인해 3D프린팅 기술이 다양한 산업분야에 적극적으로 활용되기 시작하고 있는 가운데 각 지역의 특화 산업별 유저에게 시시각각 변하는 3D프린팅 기술의 최신 트렌드와 인적 네트워크를 공유하기 위해 기획됐다.

첫 행사는 3D시스템즈 한국리셀러인 씨이피테크(CEP TECH)와 함께 항공우주, 국방 등을 중심으로 3D프린팅 기술의 트렌드와 산업 활용사례를 중점적으로 다뤘다.

이에 △항공우주분야 3D 프린팅 기술 적용사례와 과제(권용남 재료연 항공우주재료연구센터장) △3D프린팅 기술의 산업 분야 적용 사례(한국생산기술연구원 3D프린팅 제조혁신센터 선임연구원) △국방 기술 분야 3D프린팅 기술 적용 사례 및 확대 방안(장진수 육군 정비창 주무관) △3D프린팅 기술의 적용 사례(최한신 한국생산기술연구원 뿌리산업기술 연구소 박사) △3D 적층제조 기술을 활용한 시제품 제작 및 소량 생산 솔루션(맹덕영 3D시스템즈 차장) △3D 적층제조 기술을 활용한 디지털 팩토리 솔루션(백소령 3D시스템즈 본부장) 등이 발표에 나섰다.


현재 제조혁신에 기여하는 AM의 대표 사례는 항공이다. 현재 항공분야에 3D프린팅 부품이 적용되는 것은 엔진노즐, 인테리어, 내장재 등 10여개에 불과하지만 향후 주 구조물에 적용되기 시작하면 시장이 크게 성장할 수 있기 3D시스템즈를 비롯한 선진 AM기업들은 고객사와의 협력을 통해 기술을 축적하고 있다.

권용남 센터장은 항공산업에서 3D프린팅이 적용이 확대되고 있는 이유로 경량화, 생산성(비용절감), 적기공급 등을 꼽았다. 항공기 엔진 제작의 경우 수많은 정밀 주조와 용접 작업이 필요한데 GE는 3D프린팅을 활용해 엔진노즐 부품수와 공정을 대폭 줄였으며 가장 중요한 적기공급에 성공했다. 특히 항공소재는 가격이 비싼 타이타늄, 인코넬 등이 주로 사용되는데 절삭가공을 하면 소재의 90%를 버리게 되지만 이를 적층제조 후 절삭가공하면 대폭적으로 비용을 절감할 수 있다.

그러나 현재 항공기 구조물에는 3D프린팅이 적용되지 못하고 엔진 노즐 등 일부 부품에 적용되고 있는 것은 안전이 최우선인 항공기 제작과정 특성 때문이다. 항공기는 한치의 오차가 사고로 이어지기 때문에 주 구조물의 경우 설계 과정에서 소재 특성이 정해지며, 이후 양산 과정에서 강도가 2배 좋고 저렴한 소재를 적용하고 싶어도 변경이 불가능하다.

권 센터장은 현재 항공업계가 비행기 구조물에까지 3D프린팅을 적용하려고 준비하고 있으며 일례로 시아키 등 선도 기업들은 주 구조물에 3D프린팅을 적용하기 위해 물성확보 데이터를 축적하고 있다고 밝혔다. 그는 “3D프린팅 업계가 항공산업에 적용을 확대하기 위해선 각 항공사의 공정 규격서에 맞는 분말, 장비, 공정에 대한 파라미터를 확보해야 한다”고 밝혔다.

현재 국방분야에서는 미래 전장 상황에 신속히 대응하고 무기체계 사용 효율의 극대화를 위해 3D프린팅을 통한 중요부품 제작 및 보수시스템을 구축하고 있다. 일례로 미군은 이라크 전쟁에서 3D프린팅을 활용해 국방 부품을 긴급 조달했으며 항공모함에 3D프린터를 설치하고 정비인력을 교육시켜 필요한 부품을 직접 만들어 사용하고 있다.


우리나라 국방부에서도 2015년부터 3단계로 3D프린팅을 통한 국방부품 제작사업을 추진 중이다. 레버, 야간표적지시기 등 단종 부품, 소량고단가 품목, 비기능성 및 후가공 부품 47개를 선정했으며 실제로 무인항공기 영상감지기를 제작해 시험 비행하는 등 지난 2년간 516점의 부품을 제작·보급해 11억의 국방예산 절감에 성공했다.

그러나 3D프린팅이 마술상자라는 오해와 함께 3D프린팅 제작부품 인증에 필요한 기준이 없는 점, 대형·적층속도의 한계 등이 국방분야에서 3D프린팅 적용확대의 걸림돌로 작용하고 있다. 장진수 주무관은 “인증 기준이 없어서 각군 사령부가 자체 심의 후 사용해야 하기 때문에 비기능성 부품만 제작하는 한계에 봉착해 있다”며 “무기체계 및 보급 체계에 적용 확대를 위해선 법령 제정을 통한 인증분야 확대, 민간과의 기술·교육·장비 협업을 통한 기술 생태계 구축, 3D프린팅 적용기술 데이터베이스 및 보안플랫폼 구축 등이 필요하며 이를 위해 국방 3D프린팅 센터(가칭)을 구축하고 있다”고 밝혔다.

또한 “3D프린팅 제작부품에 대한 군사용 판정 및 인증체계가 마련된다면 방산·군납업체가 대량 생산하고 군이 납품받는 보급체계가 구축될 수 있어 민간분야 적층제조산업 활성화와 국방예산절감에 기여할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 


최한신 박사는 가상으로 현재 3D프린팅의 주요 시장인 항공우주와 국방을 타깃으로 주문자가 생산을 지시할 수 있는 3D프린팅 플랫폼 사업을 하는 스타트업을 창업했다는 가정하에 반드시 해결해야하는 과제를 설명했다.

스타트업이 처음으로 부딪치게 되는 난관은 품질관리다. 항공기 기업에 공급기업으로 등록하기 위해서는 AS9100 등 품질경영시스템을 반드시 받아야 한다. 또한 생산 데이터를 인증할 수 있는 기관을 선정해야하며 적용되는 환경안전 규제와 어떤 시설 및 품질체계를 구축해야 하는지 알아야 한다.

특히 고객은 새로운 기술에 관심이 없고 자기 문제를 해결하는 기술에만 관심이 있다. 최 박사는 스타트업은 고객의 문제점을 먼저 파악하고 기존과 똑같은 부품이나 제품을 만드는 조건으로 안전에 직결되지 않는 부품을 제작해 기술 이해도를 높이고 이후 개발자와 함께 기술에 대한 스펙을 완성해 최종으로 양산개발에 나서는 과정을 밟아야 한다고 설명했다.

최 박사는 “항공우주에 3D프린팅 적용을 확대하기 위해선 인증기준이 구축돼야 하기 때문에 각 기업이 항공우주용 3D프린팅 부품에 대한 데이터를 개방해서 시장을 창출해야하며 설계부터 후처리까지 각 공정에서 발생할 수 있는 정보 왜곡을 방지하기 위한 시스템을 구축해야 한다”고 강조했다.

백소령 3D시스템즈 본부장은 적층제조 설계, 장비, 소재, 교육, 서비스 등을 통합적으로 제공하고 있는 3D시스템즈의 솔루션을 소개하고 이를 기반으로 고객사와 스마트 AM 팩토리 구현에 집중하고 있다고 강조했다. 하루 32만개의 환자 맞춤형 교정기를 생산하고 있는 얼라인社는 스마트 팩토리 구축을 위해 3D시스템즈가 개발한 Figure 4 3D프린터를 도입했다. 


스마트 AM 팩토리는 부품 양산을 위한 시스템이기 때문에 소재, 장비 등에 대한 품질관리가 매우 중요하기 때문에 3D시스템즈는 성형챔버 대기 관리, 공정 모니터링 등 관련 기술을 축적하고 있다. 특히 이날 금속 3D프린팅 부품제작시 X레이로 실시간으로 공정을 모니터링할 수 있는 ‘DMP 인스펙션(Inspection)’을 공개했다.

백소령 본부장은 “3D시스템즈는 글로벌 CIC(Customer Innovation Center)를 통해 다양한 제조기업과 적층가공 최적화 설계 및 AM 공정 개발 및 연구 프로젝트를 진행 하고 있으며 특히 스마트 팩토리에 적용을 확대하기 위한 기술개발에 집중하고 제품을 출시하고 있다”며 “AM 콘서트를 통해 전국 각 지역의 유저들과 함께 기술애로와 수요를 파악하고 협력을 확대하면서 스마트 AM 팩토리 활성화에 기여하겠다”고 밝혔다.



▲  3D시스템즈와 씨이피테크는 AM콘서트에 참가한 관계자들을 대상으로 자사의 적층제조 솔루션을 적극 홍보했다.



▲  3D시스템즈는 인베스트먼트 주조 공정에 사용 가능한 왁스 패턴 제작용 3D프린터와 스마트 팩토리 구축이 가능한 금속 3D프린터 제품군을 소개했다.




기사출처

신소재경제

http://www.amenews.kr/news/view.php?idx=40191