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금속 3D프린팅 기술, 방위 및 항공우주 등 다양한 산업 현장 적용 가능

손용 한국생산기술연구원 3D프린팅 제조혁신센터장 “기술지원 계속 하겠다”

[산업일보]
적층 방식으로 제품을 제조하는 3D프린팅 기술은 해외를 중심으로 다양한 산업 현장에서 그 활용 범위를 넓혀가고 있다. 특히 최근에는 플라스틱 및 세라믹 소재뿐만 아니라 금속 소재로 자동차, 방위산업 및 우주산업 등에서 복잡한 형태의 3D프린팅 부품을 제조하고 있다.

9일 인천테크노파크 자동차산업센터의 주관으로 온라인에서 열린 ‘금속 3D프린터 기술 및 산업계 활용사례’ 세미나에서는 손용 한국생산기술연구원 3D프린팅 제조혁신센터장이 3D프린팅 기술과 금속 3D프린팅의 산업적 활용 사례를 소개했다.

금속 3D프린팅 기술, 방위 및 항공우주 등 다양한 산업 현장 적용 가능

발표에 따르면, 3D프린팅은 다품종 소량생산에 적합한 제조 방식으로, ▲필요한 만큼만 소재를 사용하고 ▲복잡한 형상을 제조할 수 있으며, ▲디자인 변경이 용이해 제작비용을 줄이고, 맞춤형 제품 제작이 가능하다는 장점을 가진다.

손용 센터장은 “해외의 경우 자동차 쪽에서 3D프린팅 기술을 많이 활용한다. 또한 고객 맞춤형 수요가 증가하면서 활용도가 더 증가하는 추세이고, 항공우주산업에서도 많이 사용한다”며 “대량 생산이 필요한 것은 기존의 제조방식이 적합하지만, 미래에는 소량으로 필요한 부품들이 많아질 것이기 때문에 3D프린팅 기술을 활용하기 위해 노력하는 것”이라고 말했다.

3D프린팅 기술이 완벽한 것은 아니다. 보완해야 할 부분도 남아있다. 기존의 방식보다 정밀도가 부족하고, 느린 생산 속도로 인한 낮은 효율성으로 대량 생산에는 부적합하다는 단점을 가지고 있다.

장단점이 뚜렷한 3D프린팅 기술은 단점을 보완하고, 열처리, 표면처리 등 뿌리기술과 연계한 공정기술과 함께 꾸준히 발전하고 있다. 1992년부터 시작된 금속 3D프린팅 기술에 대한 연구는 현재 방위산업 관련 부품, 항공우주 발사체, 연료탱크 등을 만들 수 있을 정도로 성장했다.

금속 3D프린팅 기술, 방위 및 항공우주 등 다양한 산업 현장 적용 가능

이번 세미나의 발표자료에 따르면, 2015년에 금속 3D프린팅 기술로 만들어진 가스터빈 연료 노즐은 부품의 파트 개수가 20개에서 1개로 줄어들어 무게를 25% 감소시키고, 효율을 30% 향상시켰으며, 내구성이 5배 증가했다. 이밖에도 2018년에 만들어진 타이타늄 연료탱크는 제작비용은 절반으로, 제작 속도는 두 배 빨랐다.

“우리나라에서도 정부와 여러 기업에서 3D프린팅에 대한 많은 수요를 주고 있어서 결과물이 만들어지고 있다”고 말한 손용 센터장은 한국생산기술연구원의 3D프린팅 제조혁신센터에서 다양한 기술지원을 하고 있음을 강조하며 “산업 현장에 금속 3D 프린팅 출력물 적용이 수월할 수 있도록 기술지원을 계속 하겠다”고 밝혔다.
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