3D 프린팅 기술로 제조혁명 이끌어 내야
  • 전시현 기자
  • 승인 2018.03.17 14:45
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벨기에 루벤 (Leuven)에 본사를 둔 머티리얼라이즈는 3D 프린팅 제조 공장을 운영하고 있으며 전 세계에서 가장 큰 3D 프린팅 시설 중 한 곳으로 150대 이상의 산업용 3D 프린터를 보유하고 있다. 3D 프린팅 기술은 스마트 팩토리를 구현하는 핵심 기술이며 제조 산업에서 생산성을 높이고 가치 있는 비즈니스 창출이 가능하다.

잠재력 높은 중소기업에 정부 지원이 마련돼야

[Industry News 전시현 기자]  스마트 팩토리를 구축하기 위한 한 분야가 3D 프린팅 기술이다. 2018년 GE 글로벌 혁신 지표 설문 결과에 따르면 경영진 대다수는 3D 프린팅이 스마트 팩토리를 구현하는데 있어 긍정적인 영향을 미칠 것이며 , 91%는 기업 내 창의성이 향상된다. 비즈니스 리더 중 53%는 3D 프린팅 기술을 통해 회사가 경쟁 우위를 확보할 수 있다.

머티리얼라이즈 3-matic 소프트웨어는 3D 프린팅을 위한 디자인 최적화 Re-design 소프트웨어로 활용 분야에 따라 다양한 input 데이터인 가령  CAD 데이터,  3D 스캔 데이터, Anatomical model 데이터, 위상 최적화 데이터 등 3D 프린팅을 위한 STL 데이터로 원본 데이터를 최대한 유지하며 변환한다. 아디다스의 Future Craft 의 middle sole. [사진=머티리얼라이즈]

머티리얼라이즈(Materialise) 소프트웨어 사업 부문 권순효 팀장은 "이미 증명되었듯이 항공, 의료, 기계, 컨슈머 분야 사례에서 보면 3D 프린팅 기술을 통해 비용과 시간 절감, 생산성 향상, 경쟁 우위 등의 가치를 더하고 있다. 이에, 한국에서 가장 먼저 시급하게 집중되야 하는 일은 의미있는 3D 프린팅 기술 활용사례 발굴이다. 정부는 관련자들의 3D 프린팅 기술 및 잠재성에 대해 정확히 이해하고, 이를 통해 궁극적으로 생태계가 선순환되어 일자리 창출과 제조기술의 고도화 부가가치 창출을 할 수 있도록 해야 한다. 물론 가능한 일이다"라고 강조했다.

이어 "국내 중소중견 제조업체들의 잠재적인 가치를 높일 수 있는 산업군과 기업을 선정해 정부가 자금을 지원한다면 초기 실행착오를 획기적으로 줄이면서 사라지는 물건이 아닌 지식을 흡수해 자생적이고 제조 산업분야가 생산성과 효율성을 높일 수 있다"라고 덧붙였다.

이에 대해 업계 전문가들은 "3D 프린팅 기술이 활성되면 장비와 재료 소프트웨어에 대한 기술과 시장은 함께 성장하고 수요에 대한 3D 프린팅 서비스류는 더욱 전문화이고 규모가 커질 것이다. 그러면 3D 프린팅 전문 인력들이 일할 곳들이 많이 생겨날 것"이라고 전망했다. 

3D 프린팅 기반이 되는 소프트웨어 솔루션에 집중 
벨기에 루벤 (Leuven)에 본사를 둔 머티리얼라이즈는 가장 큰 3D 프린팅 제조 공장을 운영하며 3D 프린팅 기술이 관련된 제조공장의 효율성과 생산성을 높이고 있는 기업이다. 머티리얼라이즈 CEO인 윌프리드 반크라엔 (Wilfried Vanraen)은 1990년 독일 전시회에서 3D 프린터를 처음 접한 후 초창기의 3D 프린터 한 대로 3D 프린팅 서비스 사업을 시작했다.

머티리얼라이즈 관계자는 "품질이 좋지 않은 데이터 문제로 파트는 계속 빌드 실패로 이어졌고 이에 성공적인 3D 프린팅을 위해 소프트웨어의 중요성을 깨달았다. 이후 3D 프린팅 시장을 기반하는 소프트웨어 솔루션에 집중하게 됐다"라고 설명했다.

머티리얼라이즈는 헬스케어, 자동차, 항공, 예술 & 디자인 그리고 소비재를 비롯한 광범위한 산업에 소프트웨어 및 솔루션을 제공하고 있으며 전 세계에서 가장 큰 3D 프린팅 시설 중 한 곳으로 150대 이상의 산업용 3D 프린터를 보유하고 있다. 현재 머티리얼라이즈는 크게 3가지 분야인 메디컬, 소프트웨어 그리고 매뉴팩처링으로 구성됐다.

메디컬 사업분야는 메디컬 3D 프린팅을 위한 소프트웨어 및 임상 서비스를 제공하며 매뉴팩처링은 머티리얼라이즈 3D 프린팅 서비스 분야로 진행된다.  마지막으로 소프트웨어 사업 분야는 3D 프린팅을 위한 디자인부터 3D 프린팅 공정까지 총 3D 프린팅 워크플로우를 아우르는 3D 프린팅을 위한 소프트웨어 및 솔루션을 제공한다. 권순효 팀장은 "적층 방식 기술로  성공적인  3D 프린팅 사례를 만들기 위해서는 3D 프린팅을 위한 디자인이 최적화가 기반되어야 한다"라고 설명했다.

벨기에 루벤에 본사를 둔 머티리얼라이즈는 가장 큰 3D 프린팅 제조 공장을 운영하고 있으며 효율성과 생산성을 높이고 있는 기업이다. 머티리얼라이즈가 지닌 3D 프린팅 기술로 작업한 제품.
[사진=머티리얼라이즈]

현재 머티리얼라이즈 3-matic 소프트웨어는 3D 프린팅을 위한 디자인 최적화 Re-design 소프트웨어로 활용 분야에 따라 다양한 input 데이터인 가령  CAD 데이터,  3D 스캔 데이터, Anatomical model 데이터, 위상 최적화 데이터 등 3D 프린팅을 위한 STL 데이터로 원본 데이터를 최대한 유지하며 변환한다. 아디다스의 Future Craft 의 middle sole, 도요타 선행 카시트 부품이 격자 무늬 구조 및 3D 텍스처링 디자인에 활용되고 있다. 

의학분야에서는 맞춤 수술 가이드 및 다공성 구조 디자인 설계를 통해 환자 맞춤 implant 디자인에 활용된다. 해당 디자인은 3-matic 에서 직접  Abaqus, Ansys, Comsol 등 대표적인 해석소프트웨어 포맷으로 호환되어, 3D 프린팅을 위한 디자인 최적화를 가능케 한다.

권순효 팀장은 "3D 프린팅 기술을 제조 공장에 투입하면 공장 자동화와 머신 러닝이 자연스럽게 이뤄진다"라고 강조했다. [사진=권순효]

정부, 중소기업이 지닌 3D 프린팅 기술 잘 이끌어야 내야
최신 버전의 머티리얼라이즈 Magics는 유한 요소 시뮬레이션을 통합해 프로세스 최적화에 초점을 맞췄다. 최신 버전의 프로세스 및 퀄리티를 제어하는 소프트웨어 머티리얼라이즈 Inspector는 퀄리티를 우선시하는 가운데 비용을 줄어주는 역할을 한다. 또 머티리얼라이즈의 메탈 3D 프린팅을 위한 자동 서포트 생성 소프트웨어 머티리얼라이즈 e-Stage for Metal은 서포트 생성에 필요한 시간 및 빌드 실패 확률을 줄여줄 뿐만 아니라 파우더 소비를 급격하게 줄여준다. 

권순효 팀장은 "3D 프린팅 기술은 항공, 의료, 기계, 자동차, 소비재 분야 등에서 비용 및 시간 절감, 생산성 향상의 경쟁 우위의 가치를 더한다. 전 세계적으로 분포되어 있는 3D 프린팅 제조 공장에 기술과 자금을 투자하면 이를 위한 공장 자동화와 머신 러닝이 자연스럽게 이뤄진다"라고 언급했다.

이어 "하지만 안타깝게도 현재 국내 제조 산업분야는 3D 프린팅 활용 기술에 대한 이해도와 신뢰가 낮으며 기업의 활용사례가 매우 제약적이다. 이에 대해 정부와 글로벌 기업이 가장 먼저 시급하게 해야 할 일은 3D 프린팅 기술로 성공한 활용 사례를 발굴하고 중소중견기업이 지닌 잠재력을 이끌어내는 것이다"라며 이를 통해 제조산업의 경쟁력을 높이고, 4차 산업혁명을 실현할 수 있다고 강조했다.


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