2016 인사이드 3D 프린팅 컨퍼런스

전시회와 함께 개최되는 컨퍼런스에서는 국내외 유명 연사들이 대거 참여해 3D 프린팅 시장과 응용 기술에 대한 동향, 비즈니스 및 메디컬 적용 사례, 실행 전략, 핵심 기술 트렌드, 3D 생태계 조성 등 다양한 주제로 세션을 진행하였다. 기조연설에는 메이커봇의 CEO 조나단 자글럼,‘홀러스 리포트’로 유명한 테리 홀러스 수석 컨설턴트, 독일 EOS의 니콜라이 재퍼닉 부사장, 미국 유명 벤처캐피털 Asimov Ventures의 타일러 벤스터가 나와 적층 제조산업의 현재와 미래를 점검하였다.

글 / 이노성 기자  사진 / 진하정 기자

3D 프린팅 생태계 조성 그리고 리딩 전략

MakerBot, Jonathan Jaglom CEO

누구에게나 혁신가로서의 잠재성이 있으며 이를 보다 쉽게 구현하고자 하는 것이 메이커봇의 목표이다. 싱기버스를 통한 API 플랫폼을
구축하고 이를 통해 많은 사람들이 보다 쉽게 자신의 아이디어 Leading 3D Printing Eco-System 를 구현할 수 있을 것이다. 싱기버스는 현재 100만개 이상의 3D 파일이 업로드 되어 있으며, 전체 시장의 약 60%정도를 차지하는 등 압도적인 규모를 자랑한다. 메이커봇은 단순히 3D프린터를 판매하는 것이 아닌 3D 프린팅의 모든 프로세스를 제공하는 환경을 구축함으로써 무한한 잠재사용자들을 수용할 것이다. 가장 집중하는 분야는 교육 분야로써 온라인 플랫폼을 통해 다양한 교육생 및 교육자들이 교류를 하며 더욱 그 크기를 확장하고 있다. 또한 한국 내 현지화를 위해 다양한 사례를 수집하고 연구하고 있으며, 한국 시장의 특징을 반영하여 보다 효과적인 서비스를 제공하고자 노력하고 있다. 메이커봇은 스트라타시스와 긴밀한 협업으로 연구개발을 진행하고 있으며, 서로의 장점을 더욱 살리며 고객에게 더욱 나은 품질을 제공하고 있다. 특히, 3D프린터에 유출되는 미세먼지 등의 위험성으로부터 안전을 유지하기 위해 무독성으로 교육에 적합한 소재를 개발하여 판매하고 있다.

첫 번째 기조연설에 이어 V IP 대기실에서 진행된 인터뷰를 통해 메이커봇의 리딩 전략에 대해 들을 수 있었다 .

제조업으로 가는 길 Strategic Outlook - The road to Manufacturing

EOS, Nikolai Zaepernick Vice President

3D 프린팅 기술을 활용하면 구조적인 설계 자유도의 향상으로 내구성을 유지하되 무게 및 재료의 낭비를 줄임으로써 효율적인 생산, 그리고 디자인적인 요소를 감안한 제품을 생산할 수 있다. 현재, 디자인 회사 UCODO, Siemens, GE 등 다양한 기업들이 제조현장에서 적용하는 사 례를 보여주고 있으며 특히, 우주항공분야에서의 시도가 괄목할 만하다. 하지만 아직까지 시장에서 가격 거품이 존재하며 너무 낙관적인 전망은 지양해야 할 것이다. 궁극적으로 3D 프린팅 산업이 기존 제조 산업을 완벽하게 대체하진 못할 것이며, 밀링 머신, 레이저 커터 등의 기존 기술과 의 협업으로 더욱 많은 시너지를 창출 할 것이라 전망된다. EOS는 약 3억 유로의 매출규모로 매년 50%이상의 성장률을 기록하고 있으며, 올해 1,000여 명의 직원을 추가 모집할 계획이다. 현재 누적 판매량은 2,000대에 달하며 40% 정도는 금속 3D프린터이고 나머지 60% 정도는 플라스틱 3D프린터가 차지하고 있다. 또한 매출의 약 15%는 연구개발비에 투자하며 향후 기술 성장의 S곡선을 타고 최종제품 생산단계로 나아가고자 한다. 핵심 기술로는 금속 및 플라스틱 파우더 기반 레이저 멜팅 프로세스로써 현재 1kw급 레이저를 사용하는 모델을 출시하고 있으며, 올해 1kw급 레이저 4개를 장착한 모델을 출시할 예정이다.

 

초고속 3D 프린팅 신기술 그리고 제조 산업에 미칠 파급력

㈜캐리마 이병극 대표

3D 프린팅 기술은 산업기기, 의료, 자동차, 우주항공 등의 분야에서 주로 적용되며 활성화 되고 있다. 국가별 동향으로는 유렵과 미국시장이 주 도하고 있는 가운데 국내에서도 조금씩 성장률을 보이고 있으며, 향후 3D 프린팅 관련 특허 기술의 보유가 산업의 발전 및 시장을 선점할 수 있는 가 장 중요한 요소가 될 것이다. 현재 3D 프린팅 산업의 기술 이슈는 최종 제품 생산에 적용될 수 있는 수준의 속도, 나노 스케일의 정밀가공 실현, 다양한 소재개발, 대형 사이즈 제작 등이 있다. ㈜캐리마에서는 세계 최초 초고속 초정밀 3D 프린팅 기술, C-Cat을 개발하였으며, 이는 0.001mm의 정밀도로 1시간에 최대 60cm를 프린팅 하는 것이 가능하다. 이러한 초고속 3D 프린팅 기술을 통해 제조 산업의 발전에 기여할 수 있을 것이라 전망되며, 기존 제조방식 대비 40~65%까지 에너지를 절약하고 유통망의 혁신으로 제조 산업의 혁신을 유도할 것이다. 또한 현재 일본 미쓰이화학과 인체에 적용 가능한 3D 프린팅 신소재 개발협약을 체결하였으며, 정부 과제 사업으로 세브란스 병원과 차세대 첨 단 의료기기 공동개발을 추진하고 있다.  

멘체스터에서 실리콘 밸리까지 : 유망 금속 3D 프린팅 기술과 벤처 캐피털 투자

Fit West, Geoffrey Doyle President

금속 3D 프린팅이 언급되기 시작한 것은 불과 몇 년 전이며 작년, 2015 년도에 굉장히 이슈가 되었다. 향후 제품 가격이 낮아지고, 소재가 개발되고, 진입장벽이 낮아짐에 따라 수많은 기업들의 진출이 예상되며, 금속이라는 소재 특성상 산업에서 가장 활성화된 분야로 지속될 것으로 전망된다. 또한 금속 3D 프린팅 분야로 진출하는 업체들은 제품 및 소재, 그리고 프로세스의 신뢰성이 가장 중요한 요소가 될 것으로 전망된다. AM 방식은 새로운 방식의 제조 프로세스라기보다는 기존 프로세스에 적용되어 발전한 형태로 그 기술 자체의 발전 가능성은 무궁무진하며, 나아가 스마트 팩토리 제조공정 혁신이 등장하면서 많은 기술들이 융 ·복합되는 기술 집약적 생산시설 제조트렌드가 구현될 것이라 전망된다. 또한 금속 3D 프린팅이 주목을 받기 시작하면서 벤처 기업에 대한 투자 또한 보다 활성화되고 있으며, 대표적으로 오토데스크, GE, KPCB, Catalyst 등이 활 발한 움직임을 보이고 있다. 현재 데스크탑 크기의 금속 3D프린터 개발사례도 있지만, 이러한 소형화는 가정용 보급모델이라기 보다는 신생기업 또는 산업현장에서 사용될 것으로 예상되며, 앞서 언급했다시피 기존 절삭가공, CNC 또는 선반 가공 등이 접목된 복합적인 하이브리드 방식을 선택함으로써 제품생산의 효 율성을 높이고 기술의 발전에 따라 점진적으로 변화할 것이라 예상된다.

금속분말을 활용한 적층제조 시대의 도래 그리고 가능성

3D프린팅연구조합 강민철 상임이사

현재 금속 3D 프린팅 기술개발 트렌드를 살펴보면, 고출력 레이저를 4 개까지 장착하는 등 생산 속도를 향상시키고 있으며, 3D 프린팅의 특성상 내부에 기공이 생길 수 있는 가능성이 있어 이를 검사하는 모니터링 시스템을 적용시키는 등 다양한 기능들을 접목시키고 있다. 또한 일본의 경우 밀링머신 또는 레이저 커터 등의 장비를 적용시킨 하이브리드 제품들을 선보이고 있으며, 이는 적층 가공 중 표면 가공을 병행하는 것으로 후가공 과정의 효율성을 향상시킨 제품이다. 소재분야에서는 현재 상용화된 분말의 종류는 30여 가지 정도로 의료, 우주항공, 타이어, 자동차 등 다양한 분야에서 소재 관련 연구개발이 활발히 진행되고 있으며, 향후 기능성 소재 및 금속과 플라스틱의 복합 제조 기술 등의 연구개발이 필요할 것으로 전망된다. 현재 전 세계 3D 프린팅 산업 시장에서 플라스틱 3D 프린팅이 대부분을 차지하고 있으며, 금속 3D 프린팅의 경우 약 6%정도에 불과하지만 향후 금속 시장의 성장률이 플라스틱 시장을 뛰어넘을 것으로 전망된다. 국내 금속 3D 프린팅 산업의 소재시장은 세계적인 수준을 보유하고 있기에 국내 내수시장은 물론 세계 유수의 기업들을 대상으로 진출하는 것이 유력할 것으로 전망되며, 인스텍, 윈드포스, 스멕, 센트롤 등의 기업들이 금속 3D프린터 제조 및 연구개발을 활발히 진행하고 있다. 

금속 3D 프린팅 전망 2016-2026

Opportunities in 3D Printing of Metals 2016-2026

IDTechEx, Rachel Gordon Technology Analyst

금속 3D 프린팅은 90년대 EOS를 시작으로 2014년도와 2015년도에 전 세계적으로 많은 관심을 받았으며 대형 기업들의 본격적인 진출이 시작되었다. 금속 3D 프린팅은 향후 10년 간 3D 프린팅 산업 발전에 지대한 영향을 미칠 것이라 전망되며 현재 PBF 방식의 금속 3D프린터가 대부분 을 차지하고 있다. 하지만 PBF 방식의 경우 단일 합금을 사용한다는 것과 인화성 물질로 별도의 환경이 조성되어야 한다는 단점이 있으며, 아직까지 원가적인 측면에서 가성비가 맞지 않아 일부 분야에서만 사용되고 있다. 또한 가장 미세한 분말입자의 소재가 필요하며, 일반적으로 사용되는 분말소재는 3~4번 정도 재활용이 가능하고 장비에 따라 편차가 존재한다. 현재 GE, A irbus, Siemens, EOS, Stryker 등의 기업에서 선도적으로 적용하고 있으며, 특히 의료분야의 경우 3D 프린팅을 활용하면 오픈형 구조로 수술 전후의 확인을 용이하게 함으로써 보다 발전된 의료 서비스를 가능하게 한다. 또한 소재분야에서는 Proto-pasta meta llic PLA fillament, Pla, Platinum-based Metallic glass, Gallium-indium alloy 등의 신소재 개발이 발표되고 있으며 이 중 Ga llium-indium alloy의 경우 온도에 따라 변화하는 성질로 웨어러블 일렉트로닉스에 적용, 연구개발이 진행되고 있다. 끝으로 3D 프린팅 산업이 시제품 생산 설비에서 양산 제품 생산 설비 로 변화하기 위한 요소들을 살펴보면, 모니터링 기술과 제어 계측이 필요하 며, 비용의 감소와 에너지 효율 등이 보장되어야 할 것이다. 

3D 프린팅, 제조업의 결말

The Death of Manufacturing

Asimov Ventures, Tyler Benster General Partner

3D 프린팅 산업이 발전됨에 따라 과거에 인력을 필요로 하던 제조 산업을 기계 및 로봇이 대체하고 있다. 이에 기존 제조 산업을 지칭하 던 Manufacture ing이라는 단어가 Machinery와 Raw Material이 합쳐진 Machinofaturing이라는 신조어로 대체되고 있으며, 나아가 디지털 가상현 실에서 물건을 제조하는 시대가 다가오고 있다. 3D 프린팅은 노동의 제품화라고 할 수 있으며, 이는 숙련된 노동을 3D 프린터를 통해 언제 어디서나 구현할 수 있는 것을 의미한다. 특히, 금속의 경우 매우 노동 집약적인 환경으로, 예를 들면 기존 보잉사에서 12개월에 걸쳐 제조할 수 있는 부품을 3D 프린팅으로 2일 만에 제조한 사례를 볼 수 있다. 또한, 이러한 3D 프린팅을 가능하게 하는 3D 모델링 프로그램 중 가장 활성화된 프로그램은 바로 ‘마인크래프트’라고 생각한다. 이는 전 세계 1억 명 이상의 사용자를 보유하고 있는 소프트웨어로써 복셀 그래픽을 기반으로 하며, 최근 HP에서 공개한 멀티젯 퓨전 3D프린터 역시 복셀 환경이다. 이는 기존 CAD 툴의 경우 사용하기 힘든 반면 ‘마인크래프트’와 같은 복셀 환경을 제공하는 소프트웨어는 익숙함과 다루기 쉬운 사용자 편의성으로, 향후 3D 모델링 소프트웨어 분야에서 연구개발이 활성화 될 가능성이 있다고 예상한다. 향후 3D 프린팅 기술을 통해 우리 모두에게 제조자로써의 역할을 할당하고, 재고 등의 위험부담 없이 생산하는 등 과거 어느 때보다도 제조업의 부흥이 일어날 것이라 예상한다. 하지만 이러한 Machinofaturing으로 인해 일자리가 사라질 것이라는 우려의 목소리도 있다. 이와 관련하여 애니메이션 산업의 사례를 보면, 과거 모든 그림을 손으로 그리던 것에서 그래픽으로 변화하면서 많은 아티스트들이일자리를 잃었는데, 그래픽 소프트웨어가 발달함에 따라 애니메이션 분야에서는 누구나 컴퓨터를 당연시 보유하였고, 향후 기존 아티스트들이 보다 고차원적인 차원으로 애니메이션 작품을 탄생시키는 것을 가능하게 했다.마찬가지로 3D 프린팅 기술 역시 기존 제조업의 일자리를 고차원적인 차원으로 한 단계 올려 줄 것이라고 예상하며, 기계는 인간의 노력을 도와줄 뿐이고 인간이 더 높은 이상을 추구하도록 도와주는 것이라 생각한다. 제조업의 일자리 생태계가 변화할 수 있지만, 이는 우리의 삶 자체를 더욱 윤택하게 해줄 것이며, 보다 고차원적인 차원으로 대체될 것이다.

[출처] 3D Printing Korea