[인더스트리뉴스 김관모 기자] 3D클라우드(대표 문국희)는 다년간의 메이저 3D 프린팅 솔루션의 노하우를 바탕으로 지난 2016년 설립된 스타트업이다. 급변하고 다양화되는 3D 프린팅 시장 속에서 3D클라우드는 차별화된 기술과 소재로 국내 제조산업의 솔루션을 제공하고 있다. 그동안 3D클라우드는 다양한 ED 프린팅 솔루션을 제공해오면서, 더욱 차별화된 솔루션으로 국내 경쟁력을 높일 필요성을 느꼈다.

따라서 최근에는 룩셈부르크의 3D 프린팅 스타트업 Anisoprint사와 손잡고 탄소 섬유(Carbon fiber)와 현무암 섬유(Basalt fiber)를 활용한 CFC(Composite Fiber Coextrusion) 3D 프린터를 국내에서 처음 선보이고 있다. 3D클라우드 문국희 대표는 “이 3D 프린터를 통해 장비와 소재의 가격, 속도 등에서 차별화된 이점을 얻을 수 있을 것”이라면서 새로운 3D 프린팅 기술의 시작을 알렸다.

소재 합성 기술 활용해 금속에 맞먹는 3D 프린팅 구현

Anisoprint는 러시아의 복합소재과학 전문가들로 구성된 팀이 2015년 4월 설립한 회사로, 처음에는 3D 프린팅의 소재의 기술 연구와 개발에 매진하던 곳이었다. 그러던 중 룩셈부르크 정부 산하 혁신기관, ‘룩스이노베이션(Luxinnovation)’의 지원을 받게 되면서 2018년부터 본사를 룩셈부르크로 이전하고 유럽 시장에서 점차 명성을 얻고 있다.

Anisoprint가 가진 CFC 기술은 말 그대로 두 가지의 레진을 합성해 동시에 압출해 공유 압출하는 것을 말하며, 여기서는 탄소섬유(CCF, Composite Carbon Fiber) 혹은 현무암 섬유(CBF, Composite Basalt Fiber)를 플라스틱과 결합해 제작하는 기술이다. Anisoprint가 개발한 3D 프린터는 일반 플라스틱 소재를 압출하는 FFF 방식의 노즐과 CCF/CBF 를 압출하는 특수 노즐이 있다. 이 특수 노즐을 통해 섬유가 나오면서 내부의 뼈대 역할을 하고, ABS 등 플라스틱 소재가 이 섬유를 코팅해주는 역할을 맡는다. 이 방식으로 완성된 성형품은 일반 3D 프린터로 제작된 플라스틱 성형품보다 약 15~30배, 알루미늄 성형품보다 약 2배 가까이 단단하고, 금속 성형품보다 7배 가볍다.

게다가 이 기술은 ABS나 PC처럼 270℃ 미만의 플라스틱은 물론, 산업용 3D 프린터의 경우 PEEK나 PEI처럼 400℃ 미만의 고온 플라스틱 소재 등도 사용할 수 있어서 활용도의 폭이 넓다. 특히 CCF와 CBF는 기존 특수 소재들보다 비용도 저렴하다. 문국희 대표는 “울템(Ultem) 소재와 비교했을 때 Anisoprint 소재의 비용은 1/10 수준밖에 되지 않을 정도”라고 설명했다.

또한 Anisoprint는 이 3D 프린터를 최적으로 활용할 수 있도록 지원하는 전용 슬라이서 소프트웨어 ‘AURA’를 제공하고 있다. 3D클라우드는 이 소프트웨어를 통해 강화재료의 사용을 자유롭게 설정할 수 있으며 사용자 친화적인 환경을 제공한다고 밝혔다.

문 대표는 “CFC 기술을 통해 현존하는 거의 모든 3D 프린팅 소재와 호환할 수 있다”며, “지난해 국내 모 대학 교수의 소개로 이 회사를 알게 된 후 기능성 강한 소재와 특이성 때문에 함께 일하게 된 것”이라고 말했다. 따라서 3D클라우드는 현재 데스크탑용 3D 프린터인 ‘Composer A4’(사이즈 297×210×148mm)와 ‘Composer A3’(사이즈 420×297×210mm)를 우선 출시했다. 올해 말이나 내년 초에는 대형 사이즈(600×420×300mm)인 산업용 3D 프린터 ‘PROM IS 500’도 출시할 예정이다.

플라스틱과 메탈의 길목… 무게와 비용, 강도 모두 잡는다

3D클라우드가 제공하는 탄소/현무암 섬유는 플라스틱 소재 및 금속 소재의 한계성을 뛰어넘는 역할을 하고 있어서 주목된다. 특히 단순한 플라스틱 소재의 프린터들은 가격 경쟁력을 갖춘 기업들이 대거 포진하고 있어서 차별화를 두기 어렵다. 또한 최근에 각광받고 있는 금속 3D 프린팅 기술은 아직 기술적인 한계를 벗어나지 못했으며 제품도 너무 고가여서 스타트업에게나 고객사 모두에게 부담감이 크다. 문 대표는 그런 면에서 볼 때 Anisoprint의 CFC 솔루션이 새로운 차별화가 될 것이라고 내다봤다.

Anisoprint의 프린터와 소재들은 이미 독일과 오스트리아, 벨기에, 네덜란드 등 유럽 각지에서 판매되고 있으며, 금속 성형물 못지않은 성과를 거두고 있다.

먼저 Anisoprint는 유제품 브랜드의 생산 라인을 강화하기 위해 클레비스 고정 장치를 3D 프린팅으로 제작해 밀링기로 3개월이 걸리던 작업을 6시간 만에 끝마칠 수 있는 솔루션을 선보였다. 특히 CCF로 만들어진 클레비스는 금속과 같은 강도는 물론 수명도 연장됨과 동시에 플라스틱으로 활용할 수 있는 화학적 특성도 함께 지닌다는 강점도 있었다.

또한 항공기 회사와의 계약으로 항공기 좌석 지지대 제작에 참여해 기존 지지대보다 40% 가볍고, 1.5톤까지 하중을 견디는 강도 높은 성형물을 제작하는데 성공했다. Anisoprint에 따르면 이 지지대를 통해 비행기 당 최대 25kg을 절약할 수 있었으며, 연료비용도 연간 2,000 달러가 감소하는 효과를 거둔 것으로 나타났다.

문 대표는 “이 밖에도 자동차의 브라켓이나 각종 어셈블리, 로봇 부품 제작, 연구소의 프로토타입 성형 등에도 활용되고 있다”며, “국내에서는 보기 드문 기술이어서 국내 연구소에서도 문의가 늘어나고 있다”고 말했다.

다양화되는 3D 프린팅 시장… 산업용 3D 프린터의 틈새시장 노린다

따라서 문 대표는 이번 Anisoprint와의 파트너십을 통해 국내 3D 프린터의 틈새시장을 노릴 수 있는 기회로 보고 있다. 문 대표는 “카본 소재를 활용한 3D 프린팅 업체는 3년 전만 해도 마크포지드 정도였지만 이제는 신생업체도 늘어나고 있는 상황”이라면서, “그만큼 소재의 다양화가 늘고 있는 추세”라고 말했다. 이에 3D클라우드는 외국 재료회사와도 총판계약을 맺고 활동의 폭을 넓히고 있다.

문 대표는 “세계 주요국가들이 제조업의 3D프린팅을 혁신 제조 산업 기본 목표로 잡고 있는 상황에서 우리 회사도 특수 분야를 찾아내서 그 분야를 키워내고 고객의 수요를 맞출 수 있는 솔루션 개발에 매진하고 있다”며, “각 나라에서 특화해 집중하고 있는 분야의 기술을 국내에 공급함으로써 3D 프린팅 솔루션을 통해 다양한 산업들이 기술 혁신을 이룰 수 있도록 촉매제 역할을 하고 싶다”고 밝혔다.

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