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통합검색 "DfAM"에 대한 통합 검색 내용이 69개 있습니다
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3D프린팅 전문인력 양성 무료 교육 실시
사진출처 : 3D-FAB 홈페이지   인텔리코리아가 산업 현장에  바로 투입 가능한 높은 수준의 3D프린팅 전문인력 양성교육을 과기정통부와 정보통신산업진흥원(NIPA)으로부터 위임받아 수행에 나섰다. ​오토캐드 dwg파일 및 라이노3D 3dm파일과 호환되는 캐디안3D를 공급하고 있는 인텔리코리아에서는 2013년부터 3D모델링/프린팅 전문가양성 교육과 시제품 제작 서비스를 제공하여 왔다. ​한명기 본부장은 “지금까지 3D프린팅 교육은 인식 확산과 체험을 지향하여 3D프린팅 강사 배출 및 저변확대에 초점을 맞추어 왔다”면서, “올해부터는 3D프린팅 산업현장의 실수요자인 제조(기계, 항공, 자동차 등) 및 의료 산업에서 요구하는 수준 높은 전문가를 배출하는 과정으로 이번 교육과정은 3D프린팅 기술이 산업화에 적용되는 첫걸음이 될 것이다”고 말했다. 올해부터 3D프린팅 전문인력 양성교육은 산업 맞춤형 커리큘럼으로 산업용 3D프린팅 장비(SLS, SLA) 운용, 산업용 소프트웨어(DfAM, Magics, AVIEW, Mimics 등) 활용, 3D프린팅 현업 최고 강사 구성 등 모든 면에서 중·고급 이상으로 구성되어 있다. 기존 우리나라 산업용 장비(특히, 금속 3D프린터 등) 교육의 상당수는 3D프린터 전문가가 작동시키는 것을 구경하는 수준이었는데, 이번 교육부터는 50% 이상은 실습 위주로 편성함으로써 교육생이 직접 산업용 장비를 반복적으로 사용하여 전문적 기술을 체화할 수 있도록 한 것이 특정이다. ​이번 3D프린팅 전문인력 양성교육은 인텔리코리아, 3D프린팅연구조합(3DPRO), 3D프린팅융합산업협회(3DFIA) 등 국내 전문 교육기관, 협·단체가 운영을 맡아 진행하므로 우리나라 3D프린팅 산업의 경쟁력 강화 및 기술 경쟁력 강화에도 일조할 것으로 보인다. ​3D프린팅 전문인력 양성교육에 대한 수강 신청은 마포 3D-FAB 홈페이지 에서 가능하다.    사진출처 : 3D-FAB 홈페이지
작성일 : 2021-07-14
소형 항공 플랫폼용 구동부 시스템의 DfAM 적용을 통한 비행체의 급기동 성능 향상 사례
금속적층제조를 위한 시뮬레이션의 활용 (2)    이번 호에서는 비행체의 급기동 성능 향상을 위한 구동부 시스템 부품의 일체화 적층제조와 시뮬레이션을 활용에 대하여 자세히 다루고자 한다.   ■ 유병주 | 태성에스엔이 금속적층제조(DfAM) 연구소 소장이다. 구조해석 분야의 오랜 경험과 통찰력을 바탕으로 금속적층제조 분야의 설계, 해석 및 3D 프린팅 소재, 제품에 대한 연구를 총괄하며 다양한 국책지원사업에 참여하고 있다.  홈페이지 | www.tsne.co.kr ■ 황우진 | 태성에스엔이 DfAM 연구소 책임연구원이다. DfAM 전문가로서 설계부터 제작까지 수반되는 애디티브 솔루션(Additive Solutions) 전문 해석을 담당하고 있다. AM 교육 담당과 함께 DfAM 및 제조 성공 사례를 발굴하며 DfAM의 표준을 제시하고 있다.     홈페이지 | www.tsne.co.kr   소형 항공 플랫폼용 구동부 시스템은 고해상도 위성카메라용 안테나 장치, 발사체의 자세 제어 장치, 미사일의 대상물 추적 장치 등 다양한 용도로 사용되고 있다. 이러한 구동부 시스템은 중력가속도의 수십 배에 달하는 가속 충격을 견뎌야 하며, 진동에 의한 공진 현상을 최소화하여 개발된다. 일반적으로 구동부 시스템의 주요 부품은 통(Monobloc)가공방법으로 제조되는데, 그 이유는 여러 부품으로 이루어질 경우 부품들을 조립한 후 강성이 약화되어 정밀 제어가 어려워지기 때문이다. 통가공을 위한 소재는 절삭가공성이 우수한 스테인리스 스틸 계열 소재가 널리 사용되고 있다.  구동부 시스템의 회전체들은 뛰어난 운동응답성능이 필요하다. 따라서 축을 회전시키기 위하여 사용되는 모터는 높은 토크를 필요로 하며 크고 무거운 고용량의 모터가 장착된다. 일반적으로 센서용 구동부 시스템은 센서의 성능을 보장하기 위해 비행 플랫폼의 최외각에 배치된다. 이것은 비행체의 무게 중심에서 제일 멀리 구동부 시스템이 위치한다는 것을 의미한다. 구동부 시스템이 무거울 경우, 비행체의 비행거리에 영향을 미칠 뿐만 아니라 회전운동 능력에도 심각한 영향을 끼친다.  구동부 시스템의 부품을 경량화하면 보다 가벼운 모터를 사용할 수 있다. 따라서 구동부 시스템이 경량화된다. 구동부 시스템의 경량화는 비행체의 회전운동 능력을 획기적으로 향상시켜준다. 비행체에서 본다면 구동부 시스템의 구조 부품은 매우 작지만, 이것을 경량화할 경우 선순환을 일으켜 전체 성능의 개선을 일으킬 수 있다. 작은 부품의 경량화가 어떻게 전체 비행체의 성능을 향상시킬 수 있을까? 답은 관성모멘트에 있다. 회전체에서는 경량화를 넘어 관성모멘트를 고려한 설계를 해야 한다. 구동부 시스템에서 무엇을 개선하고, 어떻게 개선해야 할까? 기존 구동부 시스템을 다시 살펴보며, 솔루션을 찾아보자. ■ 질문 1 : 통가공한 스테인리스 스틸 부품의 대안이 있는가?  ■ 답변 1 : 스틸보다 비중이 낮은 경금속으로 소재를 대치하고 일체화 적층제조 적용 ■ 질문 2 : 무게중심을 고려한 관성모멘트 최소 설계가 가능한가? ■ 답변 2 : 시뮬레이션 도출 설계 시, 관성모멘트 최소화와 무게중심 고정을 시뮬레이션에 반영   이번 호에서는 비행체의 급기동 성능 향상을 위한 구동부 시스템 부품의 일체화 적층제조와 시뮬레이션을 활용에 대하여 자세히 다루고자 한다.   1. 구동부 시스템 부품의 일체화 적층제조와 시뮬레이션 활용 스테인리스 스틸 소재는 알루미늄, 티타늄과 같은 경량 소재 대비 비중이 높아 상대적으로 상당한 무게를 지니고 있다. 따라서 제품화에 따른 구동부 전체 시스템의 무게가 무거워질 수밖에 없다. 또한 통가공이라는 것은 자원의 효율적 이용이라는 측면에서 볼 때 매우 낭비이다. 그리고 절삭을 위한 절삭툴 접근이 제한되므로 만들 수 있는 모양에 제한이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 개발에서는 고강도, 경금속 소재를 이용한 3D 프린팅을 제안하였다. 내식성, 내열성이 우수하고 스테인리스 스틸 대비 무게가 40% 정도 가벼운 티타늄 소재를 선정하였고 DfAM 과정을 통하여 구동부 시스템의 무게와 회전 저항을 대폭 줄일 수 있는 방안을 제시하였다. 지금부터 금속 3D 프린팅을 통한 구동부 시스템의 경량화 개발에 대하여 자세히 다루어 보고자 한다. 이번 개발에 적용한 구동부 시스템은 크게 기계 가공이 필요한 기구물과 구동부로 분류된다. 이번 개발에서는 핵심 3가지 제작 파트인 Body Housing, Payload Support Plate, Gear Set에 대한 경량화 설계를 수행하였고 이후 실제 3D 프린팅 제작까지 완료하였다. <그림 1>은 이번 개발에 적용된 최초 설계 모델이다. 위 3가지 파트와 설계 요구사항을 살펴보면 다음과 같다. 첫째, Body Housing 은 구조물에 부가되는 하중을 지지해야 하기 때문에 구조 강성/강도가 매우 중요하다. 플랫폼의 운용 조건에 따라 매우 큰 하중이 적용되게 되며, 비행 플랫폼의 특성 상 하중은 X, Y, Z 방향에 모두 적용된다. 또한 구동 구성품이 배치되어야 하는 영역이 필수적으로 필요하여 재료를 재배치하는데 매우 큰 제약이 따르지만, 비행 플랫폼의 운용 성능을 극대화하기 위해서는 반드시 경량화되어야 한다. 둘째, Payload Support Plate는 자체 무게의 경량화가 필요할 뿐만 아니라 회전 구동에 직접 관여하는 대상이기 때문에 무게 중심이 매우 중요하다고 볼 수 있다. 무게 중심이 축 중심에 있지 않을 경우 질량관성모멘트가 커지게 되어 더 높은 토크의 모터 성능이 필요하다.  셋째, Gear Set 또한 Payload Support Plate와 마찬가지로 경량화가 필요하고 질량관성모멘트 최소화가 필요한 파트이다. 단순 기어 구동 시스템으로 특별히 강도/강성을 필요로 하지는 않으나 회전 구동에 직접 관여하는 부품이므로 DfAM을 통한 질량관성모멘트 개선이 중요하다. 또한 Gear Set는 기존 방식인 기계 가공성을 고려하여 초기 설계가 2개의 파트로 최초 설계되어 있다. 따라서 3D 프린팅을 통한 일체화가 필요한 파트이다.   그림 1. 항공 플랫폼 부품의 기초 설계  
작성일 : 2021-07-01
CAD&Graphics 2021년 7월호 목차
  17    Theme    3D 프린팅의 확장과 제조 패러다임의 변화 Ⅰ 3D 프린팅이 가져올 제조업의 변화 / 김도형 3D 프린팅 기술의 친환경적 지속가능성 효과 / 신상묵 적층제조용 알루미늄 합금의 개발과 응용 / 강민철 자동차 디자인을 위한 3D 프린터의 조건 / 김진호 3D 프린팅에 최적화된 접는 디자인의 개발과 미래 / 구상권 Infoworld Case Study 35    싸이아크, HP Z8를 통한 디지털 아카이빙 혁신    문화유산의 디지털 기록 작업에서 속도와 정확도 높이는 IT 인프라 구축 38    인체 특성을 닮은 의료용 소재 제조기업, 티니코    클라우드 기반의 시뮬리아 솔루션으로 제품 개발 시간 감소 및 품질 향상 People&Company 42    유니티 데이비드 메나드 프로덕트 리드    건설·건축 산업을 위한 전문 솔루션으로 AEC 업계의 변화 이끈다 46    지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 토니 헤멀건 CEO    기술에 대한 신뢰와 디지털 전략이 제조 혁신을 성공시킨다 New Product 49    플러그 앤 플레이가 가능한 초정밀 광학식 3D 스캐너    Polyga Compact 시리즈 52    차세대 리얼타임 3D 솔루션    언리얼 엔진 5 얼리 액세스 56    다양한 아키텍처에서 신속한 애플리케이션 개발 지원    Intel oneAPI 툴킷 74    3D 프린터 리얼타임 결함 모니터링 시스템    PrintRite3D 76    이달의 신제품 Focus 58    PLM 베스트 프랙티스 컨퍼런스 2021, 산업의 변화 속에서 디지털 전환과 PLM의 가치 짚다 64    디지털 트랜스포메이션, 차세대 전투기 개발의 밑거름이 되다 66    마이크로소프트, 하이브리드 업무를 위한 차세대 혁신 기술 공개 68    SAP 코리아, 지능형 기업 네트워크 및 지속가능성을 위한 전략 공개 70    한국BIM학회, AI와 가상성이 융합된 건설·건축 산업의 미래를 논하다 On-Air 73    캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계   스마트 플랜트 운영 솔루션 ‘Operational Twin’ / 산업별 리더들에게 들어보는 PLM의 전망 Column 84    디지털 지식전문가 조형식의 지식마당 / 조형식    PLM 경영 혁신과 PLM의 재도약 86    나에게서 얻는 것 No.1 / 류용효    나는 왜 PLM을 하는가 78    New Books 80    News Directory 147    국내 주요 CAD/CAM/CAE/PDM 소프트웨어 공급업체 디렉토리 CADPIA AEC 89    BIM 칼럼니스트 강태욱의 이슈 & 토크 / 강태욱    오토데스크 포지 디지털 트윈 코드 분석 및 UML 구조 역설계 98    어드밴스 스틸과 함께 하는 철골구조물 BIM 설계 실무 (9) / 유상현    넘버링의 중요성 102    새로워진 캐디안 2021 살펴보기 (10) / 최영석    문자 스타일 관리자 기능 105    데스크톱/모바일/클라우드를 지원하는 아레스 캐드 살펴보기 (14) / 천벼리    아레스 캐드 2022 : 문자 찾기/바꾸기 3D Printing 108    금속적층제조를 위한 시뮬레이션의 활용 (2) / 유병주, 황우진    소형 항공 플랫폼용 구동부 시스템의 DfAM 적용을 통한 비행체의 급기동 성능 향상 사례 142    전기자동차 시대를 준비하는 3D 프린팅 (2) / 최동환    전기자동차 개발 동향 및 관련 시험 Reverse Engineering 113    보이는 것과 보는 것 (7) / 유우식    활용하기 쉽게 보여주는 것 Mechanical 120    미래 지향적인 설계로 제품 혁신을 가속화하는 크레오 8.0 (2) / 심미연    디스플레이 기능 개선 Manufacturing 127    퓨전 360의 CAM 작업을 위한 팁&트릭 (1) / 이경하    내부 코너 가공, 곡면 모서리의 3D 챔퍼 가공 Analysis 130    앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례 / 김우택    플루언트의 MDM을 활용한 기어 회전에 의한 오일의 비산 및 발열 현상 모사 Cloud Computing 136    언택트 시대의 CAD/CAE 유저를 위한 AWS 클라우드 서비스 (4) / 조상만    AWS 환경에서 DCV 구성하기       캐드앤그래픽스 2021년 7월호 목차 from 캐드앤그래픽스
작성일 : 2021-07-01
DMP 프린터 시리즈 : 정밀 금속 부품 생산용 3D 프린터
■ 개발: 3D SYSTEMS, www.3dsystems.com ■ 주요 특징: 다품종 대량 생산을 위한 모듈화 설계(DMP Factory 500 솔루션), 연중무휴 부품 제작을 위한 강력하고 유연한 금속 3D 프린팅(DMP Flex 350), 통합 파우더 관리 기능을 갖춘 강력한 고품질 금속 프린터(DMP Factory 350), 우수한 기능과 미세한 부품 제작을 위한 합리적인 비용의 정밀 금속 3D 프린터(DMP Flex 100) ■ 자료 제공: 3D시스템즈코리아, www.ko.3dsystems.com   1. DMP Factory 500 솔루션 그림 1 (1) 확장 가능한 공장 솔루션의 모듈성 DMP Factory 500 솔루션은 활용도를 최적화하여 효율성을 극대화하기 위해 설계된 기능별 모듈로 구성된다. 공장 솔루션 내의 각 모듈은 이동식 프린트 모듈(RPM)과 완전 통합되어 제어 가능한 프린트 환경을 위해 진공 밀폐가 가능하며, 지속적인 생산 워크플로를 위해 프린터와 파우더 모듈 사이를 이동하도록 설계되었다. 프린터 모듈은 24시간 7일 내내 연중무휴 파트 프린팅을 위해 고안되었다. 파우더 관리 모듈(PMM)은 제작 플랫폼의 파트에 묻은 파우더를 효과적으로 제거하고, 사용하지 않은 파우더 소재를 자동으로 재활용하여 RPM을 다음 제작용으로 준비하도록 설계되었다.   (2) 높은 생산성 복수 레이저를 통한 대형 제작 용적(500×500×500mm) 및 높은 처리량으로 DMP Factory 500 솔루션은 금속 적층 제조의 높은 생산성을 제공한다. 모듈형 설계와 결합된 생산 확장은 금속 프린터와 파우더 모듈의 추가 설치로 간단히 수행된다.   (3) 완전한 대형 파트 생산 그림 2 DMP Factory 500 솔루션의 지능형 레이저 구성 및 3DXpert 소프트웨어 구동 스캔 기술은 전체 제작 용적 크기의 완벽한 대형 부품 생산을 가능케 한다. 고품질 소재를 사용하여 금속 3D 프린팅 부품에 최고 표면 품질을 얻을 수 있다.   (4) 균일하고 재현 가능한 품질 그림 3 반복 가능한 부품 품질은 생산의 필수요건이다. DMP Factory 500의 RPM은 배치별로 일정한 파우더 제어를 제공하여 확장 가능한 금속 적층 제조를 실현한다. 최소 산소(O2) 함량을 보장하는 진공 챔버를 특징으로 하는 DMP Factory 500 프린터 모듈은 고품질 3D 프린팅 금속 부품을 제공한다. 진공 챔버가 일관된 고품질을 소재 물성을 보장하여 반복 사용이 가능하므로 파우더 폐기물이 제거된다.   (5) 낮은 파트 비용의 금속 3D 프린팅 DMP Factory 500 솔루션의 모듈형 설계를 사용하면 모든 금속 3D 프린팅과 파우더 관리 모듈의 지속적인 기능 지원을 통해 가동시간, 처리량 및 운영 가치를 극대화할 수 있다. 생산 워크플로에 필요한 모듈의 수와 유형을 매칭시키는 능력은 투자의 최적화와 수동 공정의 최소화를 통해 소유비용과 운영비용을 한층 절감하는데 도움이 된다.   2. DMP Flex 350 그림 4 (1) 365일 연중무휴 생산 DMP Flex 350은 주 7일/하루 24시간의 파트 생산을 위한 강력하고 유연한 금속 3D 프린터로 R&D 프로젝트, 응용 프로그램 개발 또는 연속 생산용으로 유연한 응용 프로그램 사용을 위해 고안되었다. 또한 부품 대량 생산을 위해 쉽게 확장할 수 있다. 신속한 제작과  모듈 교체 및 빠른 파우더 재활용을 통해 생산 속도를 가속화한다. 중앙 서버는 주 7일/하루 24시간의 생산성 유지를 위해 프린트 작업, 재료, 설정 및 유지 보수를 관리한다. 금속 적층 제조 소프트웨어인 3DXpert는 부품 데이터를 빠르게 준비 및 최적화하기 위한 강력한 도구로 금속 적층 제조를 위한 빠른 설계를 가능케 하여 생산 시간을 단축하고 부품 정밀도를 향상시킨다. 그림 5. 척추 임플란트 제조업체는 이 프린터의 높은 반복성과 주 7일/하루 24시간의 생산성을 실현한다.   (2) 반복 가능한 고품질을 위한 진공 챔버 사용 DMP Flex 350의 고유 진공 챔버 개념으로 인해 아르곤 가스 소모량이 크게 감소하는 동시에 높은 산소 순도(<25 ppm)를 유지한다. 그 결과, 높은 화학적 순도를 지닌 견고한 고품질 파트를 제작할 수 있다. 그림 6   (3) 고품질, 고밀도 부품 DMP Flex 350 고성능 금속 적층 제조 시스템은 기존의 금속 제조 공정을 대체할 수 있는 강력한 대안이다. 275×275×420mm(10.82×10.82×16.54인치)의 제작 용적을 통해 폐기물 감소, 생산 속도 향상, 설치 시간 단축 및 뛰어난 기계적 특성의 매우 밀도가 높은 금속 부품을 제공한다.   3. DMP Factory 350   그림 7   (1) 고품질 파우더 관리 DMP Factory 350는 강력한 고품질 금속 적층 제조를 위해 고성능 시빙기 및 자동 파우더 운송 기능의 통합 파우더 관리 시스템을 갖추고 있다. 파우더 워크플로의 O2가 없는 대기(일정하게 25ppm 미만 유지)는 최상의 부품 품질과 최대 파우더 사용을 보장한다. 그림 8. 특수 프린터 구조의 DMP 350 및 500 시리즈는 복잡한 격자 및 까다로운 금속 합금을 처리할 때도 높은 부품 품질을 반복적으로 구현한다.   그림 9. 정지궤도 통신 안테나 반사판을 장착하기 위한 브래킷 토폴로지 최적화 스트러트로 무게와 비용을 절감할 수 있다.   (2) 통합형 소재 관리 파우더의 최대 활용을 위해 고품질 통합 소재 관리를 통해 가장 까다로운 소재로 고품질의 정밀 파트를 생산하는 높은 처리량 및 반복성의 금속 3D 프린터. 금속 적층형 생산 규모를 확장하는 기업에 적합하다.   (3) 높은 품질, 높은 처리량, 낮은 TCO DMP Factory 350 고성능 금속 적층 제조 시스템은 기존의 금속 제조 공정을 대체할 수 있는 강력한 대안이다. 제작 용적이 275×275×420mm(10.82×10.82×16.54인치)인 이 시스템은 통합형 고품질 파우더 및 공정 관리를 통해 반복 가능한 고품질 부품과 저렴한 부품 비용을 위한 낮은 총 운영비용(TCO)을 제공한다.   4. DMP Flex 100 그림 10   (1) 최고의 표면 마무리, 최소화된 서포트 DMP Flex 100은 빠르고 합리적인 비용의 정밀 금속 3D 프린터이다. 최대 5Ra μm(200Ra 마이크로인치)의 뛰어난 표면 마감 처리 품질을 제공하여 후처리가 간단하며, 가장 정교한 모서리 반경을 얻을 수 있다. 독점적인 파우더 융착 시스템으로 DMP Flex 100은 서포트 없이 20° 각도까지 제작 가능하다.   그림 11. DMP Flex 100으로 프린트된 부품은 초박형 벽과 복잡한 채널을 구현할 수 있다.   (2) 뛰어난 정밀도와 반복성, 가장 세밀한 디테일, 얇은 벽 두께 3D시스템즈의 특허 레이어 소형화 기술을 통해 더 작은 입자를 사용할 수 있으므로 출시된 제품 중 가장 정밀한 피처 디테일과 초박형 벽 두께를 생성할 수 있다. 소형 금속 부품의 일반 정확도는 +/-50μm(+/-0.002 인치)이고 대형 부품의 경우 +/-0.2% 이다. 부품 간 반복성은 약 20μm(0.0008 인치)이다. DfAM(적층 제조용 설계)을 위한 3D시스템즈의 올인원 소프트웨어 솔루션인 3DXpert는 DMP Flex 100에 포함되어 우수한 품질의 최적화된 프린트를 위한 간소화되고 반복 가능한 공정을 보장한다.   그림 12. Laserform 316L(B) 스테인레스 스틸로 3D 프린트된 라멜라 열 교환기   (3) 소재 선택 기능으로 지원되는 폭넓은 응용 분야 DMP Flex 100 금속 프린터는 여러 등급의 티타늄을 포함한 다양한 소재 선택 스펙트럼을 처리할 만한 충분한 역량을 갖추고 있다. 3D시스템즈는 광범위하게 개발, 테스트 및 최적화된 프린트 데이터베이스를 LaserForm CoCr(B) 및 LaserForm 17-4PH(B)에 제공한다. 또한 DMP Flex 100에 사용할 LaserForm 소재가 개발 중에 있다. DMP Flex 100 솔루션은 제작 용적 100×100×90mm(3.94×3.94×3.54인치), 100W 레이저, 금속 적층 제조를 위한 3DXpert 올인원 소프트웨어 솔루션 및 인증된 LaserForm 금속 파우더 포트폴리오를 특징으로한다. DMP Flex 100 금속 프린터는 수동으로 재료를 로드하는 유연성을 제공한다.   (4) 작은 점유 공간 DMP 제품군 중 가장 소형인 DMP Flex 100은 DMP(Direct Metal Printing)를 사용하여 복잡한 소형 정밀 금속 부품을 뛰어난 품질로 3D 프린트하는 엔트리급 프린터로 설계되었다.   5. 금속 3D 프린팅을 위한 전문 소프트웨어 제공 3D시스템즈는 산업용 적층제조를 위한 올인원 통합 소프트웨어 3DXpert와 혁신적인 수준의 3D 생산 관리를 위한 3D Connect 등 전문 소프트웨어를 제공한다. 그림 13. 3DXpert   그림 14. 3D Connect   (1) DMP 검사 금속 AM에서 검증되고 자동화된 분석으로 2차 검사 최소화, 자동화된 알고리즘이 결함 및 관심 영역을 감지   그림 15   프린트 공정 직후 DMP 검사를 하면 비용이 많이 드는 2차 검사가 감소한다. ■ 비용 최적화 ■ 설계 반복 감소 ■ 프린트된 부품 100% 검사 ■ 결함이 있는 부품의 2차 후처리 없음 ■ 폐기물 감소 ■ 장비 사용 극대화   (2) DMP 모니터링 그림 16 DMP 모니터링은 제품 품질에 대한 현명한 결정을 위한 실시간 공정 모니터링을 지원한다. DMP Factory 500, DMP Flex 350, DMP Factory 350 금속 프린터를 위한 툴셋으로 고객은 이를 사용하여 그 어느 때보다 높은 수준으로 DMP 공정을 확인, 분석, 이해 및 미세 조정할 수 있다. 또한 개선된 DMLS 공정 품질 모니터링 및 보장을 통해 고품질 출력을 달성할 수 있다. 효율적이고 직관적인 DMP 모니터링 소프트웨어 사용자 인터페이스는 벨기에 루뱅과 미국 덴버에 위치한 금속 프린팅 시설에서 매년 금속 부품 50만 개를 프린트한 경험에 기반해 개발되었다.   (3) DMP 검사로 데이터 분석 자동화 비파괴 분석과 금속 3D 프린팅 제작 품질의 이해에 관한 풍부한 공정 데이터, 가속화된 공정 매개변수 최적화 및 향상된 공정 결과를 이해한다.   (4) 실시간 제작 분석 향상된 품질 관리를 위한 DMP 모니터링 툴셋에는 실시간 공정 모니터링, 동기화된 용융 풀과 파우더 베드 이미지, 비교를 위해 동기화된 실시간 작업과 보관된 작업 이미지 및 대상 영역의 크기를 분석하는 툴셋이 포함되어 있다. DMP 모니터링으로 사용자는 시정 조치를 취할 수 있는 공정을 완전히 이해 및 제어하여 모든 금속 3D 프린팅 기술에 내재된 부작용(예: 스패터, 덩어리 형성)을 최소화할 수 있으므로 부품 품질이 크게 개선된다. 6. 주요 금속 소재 (1) 일관된 품질을 보장하는 소재 지원 3D시스템즈는 알루미늄, 마레이징 강, 철강 및 다양한 등급의 티타늄부터 니켈 및 코발트 크롬 합금에 이르기까지 DMP(Direct Metal Printing)용의 정교하고 바로 실행 가능한 폭넓은 금속 합금 포트폴리오를 DMP 프린터군에 대한 엄격한 테스트를 거친 빌드 매개변수와 함께 제공한다.   (2) 티타늄 소재   ■ LaserForm Ti Gr5(A): 고강도, 경량, 우수한 생체 적합성 ■ LaserForm Ti Gr23(A): 고강도, 경량, 우수한 생체 적합성 - Gr5보다 산소 함량 낮음 ■ LaserForm Ti Gr1(A): 경량, 생체 적합성, 뛰어난 내온도성 및 내부식성   그림 17. Thales Metal Bracket LaserForm Titanium Gr. 5   그림 18. 3D Systems DMP Metal LaserForm Ti Gr23(A) 티타늄 합금 그림 19. LaserForm Ti Gr1(A) 티타늄 합금을 사용한 의료용 임플란트   (3) 코발트 크롬 소재 ■ LaserForm CoCrF75(A): 우수한 내부식성, 내마모성 및 내열성. 생체 적합성. ■ LaserForm CoCr(B) 또는 (C): 뛰어난 내식성 및 내마모성을 제공하여 생체 의학에 적합   그림 20. 3D Systems Laserform CoCrF75 연료 노즐   그림 21, 3D Systems Cobalt Chrome 치과용 치아 플랫품   (4) 스테인레스 스틸 소재 ■ LaserForm 17-4PH(A): 우수한 내부식성, 뛰어난 견고성을 자랑하는 높은 강도 ■ LaserForm 17-4PH(B): 우수한 내부식성, 뛰어난 견고성을 자랑하는 높은 강도 ■ LaserForm 316L(A): 살균 가능, 탁월한 내부식성. ■ LaserForm 316L(B): 살균 가능, 탁월한 내부식성. 그림 22. 3D Systems Laserform 17-4PH 마이크로 리액터   그림 23. 3D Systems DMP Stainless Steel LaserForm 17-4PH(B) 풀리 기어 하단   그림 24. 3D Systems DMP LaserForm 316L(A) 임펠러   그림 25. LaserForm 316L(B)로 프린트된 층상 열교환기   그 외 머레이징 스틸 소재(LaserForm Maraging Steel(A), LaserForm Maraging Steel(B)), 알루미늄 합금 소재(LaserForm AlSi10Mg(A), LaserForm AlSi7Mg0.6(A), LaserForm AlSi12(B)), 니켈 초합금 소재(LaserForm AlSi12(B), LaserForm Ni625(B), LaserForm Ni718(A)) 등을 지원한다.  
작성일 : 2021-06-04
금속적층제조를 위한 시뮬레이션의 활용 (1)
고부가가치 다물리 바이오닉 형상 구현 사례 : 우주발사체 MOV 하우징 개발   캐드앤그래픽스 2021년 5월호의 특집기획에서 ‘금속적층제조에서 시뮬레이션 도출 설계를 통한 부가가치 창출 방안’에 대해 소개했다. 이에 이어서 이번 호부터 3회에 걸쳐 금속적층제조를 위한 시뮬레이션의 활용에 대해 설명한다. 이번 호에서는 앤시스 통합 플랫폼을 통한 7톤급 우주발사체 ‘Main Oxidizer Valve(MOV) 밸브 하우징’의 DfAM 적용 사례에 대해 소개한다. ■ 유병주 | 태성에스엔이 금속적층제조(DfAM) 연구소 소장이다. 구조해석 분야의 오랜 경험과 통찰력을 바탕으로 금속적층제조 분야의 설계, 해석 및 3D 프린팅 소재, 제품에 대한 연구를 총괄하며 다양한 국책지원사업에 참여하고 있다. 홈페이지 | www.tsne.co.kr ■ 전효승 | 태성에스엔이 DfAM 연구소 선임연구원이다. 다양한 적층제조 관련 교육과 DfAM 및 제조 성공사례를 만들며 DfAM의 표준을 제시하고 있다. 홈페이지 | www.tsne.co.kr   1908년 포드 모델 T부터 시작되어 약 100년간 제조산업을 지배하고 있는 소품종 대량생산과 그로부터 파생된 여러 제조방법은 저렴한 가격으로 제품을 생산하여 공급함으로써 획기적인 소비시대를 열었다. 대량생산 방식에는 항상 같은 종류의 제품을 생산하므로 공장은 정하여 놓은 한 가지 작업만을 수행하는 단능적 기계장치가 순차적으로 배치되어 제조가 이루어지며, 이에 따라 작업자의 기능도 단능공적이다. 또한 제품의 모양도 이러한 제조방법에 생산 가능한 형상으로 한정되어 점점 바이오닉한 형상과 멀어져 왔다. ‘규격화된 중간재를 이용하라, 이를 가장 간단하고 효율적으로 가공하라(예 : 상하운동을 하는 프레스 금형), 가공이 가능한 형상으로 설계하라, 기존 가공이 불가능한 형상은 쪼개어 각자 생산한 후 다시 조립하라’가 대량생산이 설계자에게 가르치는 것들이다. 이러한 전통적 기계제조 방법에서 부가가치를 논하고 바이오닉 형상 구현을 논한다는 것은 앞뒤가 맞지 않다. 대량의 단능적 설비와 저렴한 인건비의 단능공을 많이 보유한 개발도상국으로 제조산업이 이전되는 것은 너무나 당연하다. 이러한 상황에서 우리는 북미와 유럽의 제조업체들이 다능적 설비를 이용하여 다품종 소량생산을 통한 고부가가치 제조산업에 눈을 돌리는 것을 주목해야 한다. 다능적 설비의 대표적인 예가 3D 프린팅 장비이며, 이미 한국에서도 세계 유수의 3D 프린팅 장비가 제법 많이 설치되고 있다. 하지만 이를 운용할 작업자와 설계자가 반드시 다능공(Multi Capacity Engineer)이 되어야 한다는 것을 간과하고 있다. 다능공이 다능적 설비를 정확하게 이해할 때 비로소 바이오닉 형상 구현에 따른 고부가가치 제품을 개발할 수 있다는 것을 앤시스 통합 플랫폼을 통한 7톤급 우주발사체 Main Oxidizer Valve(MOV) 밸브 하우징의 DfAM 적용사례를 통해 소개하고자 한다.   1. MOV 밸브 하우징의 DfAM 적용 사례 한국항공우주연구원은 1989년 설립 이래로 발사체에 대한 다양한 마일스톤을 세워왔으며, 최근에는 국내 독자 기술로 개발한 우주발사체인 누리호 및 차세대 발사체의 개발에 박차를 가하고 있다. 이러한 우주발사체를 궤도에 올리기 위해 추력을 발생시키는 부분이 엔진 부분이다. 우주발사체의 엔진은 연소기에 연료와 산화제(산소)를 같이 공급하여 연소를 진행하여 추력을 얻는 Gas-Generator Cycle의 원리를 이용한다. Main Oxidizer Valve(MOV)는 이러한 Gas-Generator Cycle에서 산소가 희박한 고고도에서도 원하는 비추력을 얻기 위해 연소기로의 산화제의 공급을 제어한다.(그림 1) 이때 주로 발사체에서는 액체 산화제(Liquid Oxygen : LOX)를 사용하기 때문에 MOV는 -183℃까지도 내려가는 극저온 환경에서 안정적이어야 한다. 더불어, 우주발사체가 발사되어 추진되는 동안에 엔진에서 발생하는 진동을 견뎌야 한다. 따라서 MOV는 이러한 극저온 및 진동에 대한 극한의 조건에 대한 신뢰성이 필수적이다.   그림 1. 발사체 엔진(왼쪽)에 위치한 Main Oxidizer Valve(왼쪽 하단) 및 엔진을 구성하는 Gas-Generator Cycle(오른쪽)  
작성일 : 2021-06-01
메탈쓰리디, 금속 3D 프린터 대여 서비스 시작
금속 3D 프린터 장비를 제작, 판매하는 메탈쓰리디가 금속 3D 프린터 장비의 대여 서비스를 시작한다고 밝혔다. 금속 3D 프린팅 시장은 높은 장비의 가격이 도입에 걸림돌이 되고 있다. 메탈쓰리디는 이 부분을 해결하기 위해 상대적으로 저렴한 가격에 단기·장기 임대를 지원하고, 산업 현장과 교육 현장에서 사용을 확산시킨다는 목표로 대여 서비스를 진행하고 있다. 최대 제작크기가 120mm인 메탈시스 120D 장비는 교육용 및 사무실 환경에서 운반과 설치가 용이한 제품이다. 메탈시스 250 장비는 더 큰 제작 사이즈에도 컴팩트하게 제작되어 운반이 용이하다. 두 장비 모두 타이타늄,알루미늄, 인코넬 등 다양한 금속 소재를 사용하며, 임플란트부터 항공용 부품까지 제작이 가능하다. 메탈쓰리디 관계자는 "의료 임플란트 제작 교육, 부품 개발 등에 사용할 수 있는 금속 3D 프린터의 대여 서비스는 각 지방의 연구소, 공과대학 등 장비가 없어 실습이 어려운 곳에서 큰 도움이 될 것"이라면서, "국내에서는 처음 있는 방식으로 많은 업체의 신청이 이어지고 있다"고 전했다. 메탈쓰리디는 금속 3D 프린터의 제작 및 부품 개발, 교육을 진행하고 있다. 현재 현대중공업에 금속 3D 프린터 부품을 납품하고 있으며, 최근에는 소형 제트엔진을 3D 프린팅으로 제작했다. 이외에도 임플란트 제작, 중공업 부품 제작 등 산업체에 필요한 금속 3D 프린팅 부품의 대량 생산 공급을 추진하고 있다. 또한 메탈쓰리디는 교육 사업에도 뛰어들었다. 국산 장비와 기술을 기반으로 DfAM 설계, 장비 운용, 공정 설계, MDM 기술을 기반으로 한 물성 측정 등 프로세스를 중심으로, 사업장과 연구소에서 필요한 금속 3D 프린팅 부품 제작이 가능하도록 이론 및 실습 교육을 진행하고 있다. 최근에는 울산에 위치한 3D 프린팅 집적센터에서 한국전기기술연구원(KETI) 주관으로 금속 3D 프린팅 공정 최적화를 위한 MDM 및 장비 운용 교육을 진행하기도 했다.
작성일 : 2021-04-20
2021년도 3D프린팅산업 진흥 시행계획
정부는 과기정통부(장관 최기영), 산업부 등 관계부처* 합동으로 삼차원(이하 ‘3D’)프린팅 시장 수요 창출, 기술 경쟁력, 산업 확산 및 제도적 기반 강화를 위한 ‘2021년 3D프린팅산업 진흥 시행계획(이하 ’시행계획‘)’을 마련하였다.    * 과기정통부(총괄), 산업부, 국방부, 국토부, 고용부, 복지부, 중기부, 교육부, 환경부, 식약처, 방사청 이번 시행계획은 ‘16년 12월 시행된 삼차원프린팅산업진흥법(제5조)에 의거하여 수립한 제2차 3D프린팅산업 진흥 기본계획(’20~‘22) (20.6.22, 정보통신전략위원회 의결)의 2차년도 추진내용으로 총 968.3억원이 투입된다.  * 일부 인프라 구축사업 종료에 따라 1차년도(’20년) 대비 17.7억원(1.8%) 감소  1 3D프린팅 산업 현장 활용 가속화 (214.5억원) 정부 투자성과가 민간투자 확대와 기술 확산 촉진의 마중물이 될 수 있도록 한국형 성공사례를 발굴하고 민간ㆍ수요 중심 기술 활성화 및 산업 확산을 지원한다. 3D프린팅 기술의 산업적용과 시장창출을 위해서 산업용 부품 현장 실증기반을 통한 실증을 지원하고, 건축물 대상 3D프린팅 기술개발과 테스트베드를 구축하며, 의료기기 상용화를 위한 기술개발 임상실증을 지원한다. 3D프린팅 사업화 성공모델 발굴을 위하여 3D프린팅 기술을 활용한 고부가가치 제품․부품 공정개발을 지원하는 제조혁신실증 과제를 추진하고, 제조혁신을 위한 공정개발 컨설팅, 데이터 기반 공정기술 지원, 다양한 산업 군에서 기술 활성화 사업을 추진한다. 소상공인 및 중소기업을 위한 맞춤형 제작을 지원하며, 컨퍼런스․경진대회 등을 통한 인식개선․저변확대와 산업발전을 위한 실태조사 보고서 발간과 산학연 전문가로 구성된 협의체를 운영한다.   2.  차별적 기술력 확보 (232.8억원)   핵심 소재·장비·SW기술을 자립화하고, 잠재수요가 많고 기술선점이 필수적인 분야의 기술력 확보에 역량을 집중한다. 초경량, 기능성 등의 차세대 소재를 개발하고, 정밀․대형․맞춤형 장비를 개발하며, 산업용 등 핵심 소프트웨어(SW) 국산화를 위한 요소 기술 및 플랫폼 기술개발을 지원한다. 시장지향 응용기술 개발을 위해서 의료․바이오 혁신기술과 생활혁신형 고품질․맞춤형 제작기술, 제조혁신을 위한 신산업 응용기술 개발을 지원한다.   3.  혁신·성장 중심 산업기반 고도화 (521억원)  전문인재 양성, 제조혁신과 기업성장을 위한 인프라 및 기술표준·평가체계 고도화, 법·제도 정비와 안전성 강화를 통해 혁신·성장을 촉진한다.   융합형 전문인재를 위한 대학 학위과정을 운영하고, 신소재분야의 석․박사급 인력 양성을 추진하며, 산업혁신을 위한 고급인재와 훈련과정 운영 및 재직자 교육을 통한 실무인재 양성을 지원한다.   스타트업 특화 One-Stop 서비스를 지원하며, 제조혁신 공정개발을 지원할 “3D프린팅 융합기술센터”를 구축하고, 지역특화산업과 연계한 “3D프린팅 제작․공정지원센터”를 구축․운영하며, 제조창업 지원 인프라인 메이커스페이스를 확대한다.   3D프린팅 국제표준 선도를 위한 국제표준화 활동과 국가기술표준 제정을 추진하며, 소재 품질평가 규격 개발과 SW품질 신뢰성 확보 가이드 개발 및 보급을 추진한다.   조기 시장진출 지원을 위한 규제 혁신을 위해 의료기기 공동제조소 운영․실증을 추진하고, 현장성 강화를 위해 3D프린팅 분야 과정 평가형 자격 운영 과정 확산과 실기평가 개선을 검토한다. 또한, 철저한 안전대책을 통한 3D프린팅 이용자의 안전 강화를 위해 적극행정의 일환으로 추진과제를 추가하였다. 3D프린팅 이용자의 위험가능성 예방 차원에서 범부처 3D프린팅 이용 안전대책을 수립하고, 서비스사업자 등의 안전교육 체계화 및 효율화를 위한 제도개선을 추진한다. 과기정통부 이승원 정보통신산업정책관은 “4차산업혁명과 코로나19로 인한 디지털 대전환 시대에서 3D프린팅 기술이 새로운 성장 동력 및 혁신의 시발점 역할을 할 수 있도록 수요발굴, 인재양성, 기술개발 및 인프라 고도화 등을 전략적으로 추진하고 있다”라고 하면서, “올해는 3D프린팅의 제조혁신 수요발굴을 통한 시장 확대 및 3D프린팅 관련 창업 활성화 등 산업 생태계를 확장하고, 3D프린팅 이용 안전성 강화를 위한 대책 추진에 주력할 계획이다”라고 밝혔다.   ‘21년도 시행계획에 관한 더 자세한 사항은 과기정통부 등 관계기관과 전담기관인 정보통신산업진흥원 누리집, 3D상상포털 등을 통해 확인할 수 있다.    2021년도 추진과제 주요내용   ① 시장진입 유망분야 실증 및 초기시장 창출 지원 ㅇ 스마트시티 시범도시(부산, ‘20~’21)에 테스트베드를 구축하고 건축물 대상 3D프린팅 설계·재료·장비 개발기술* 검증(국토부, 16억원)  * 3D프린팅 콘크리트 현장배합 설계·제조 기술, 개발 장비 보완 및 비정형 부재(지붕・기둥 등) 현장 생산기술 개발·검증을 통한 건설재료 최종 표준화    ㅇ 3D프린팅 의료기기 상용화를 위해 기술개발부터 임상실증까지(품목인허가, 건강보험적용 등) 전주기 지원* 지속 추진(산업부, 44억원)  * (’21년 기준) 척추ㆍ소관절 임플란트 실증 등 8개 과제 추진(신규 1개, 계속 7개)   ② 3D프린팅 사업화 성공모델 발굴ㆍ확산 ㅇ 제조기업의 공정설계·사업화 역량과 3D프린팅의 고부가 제품·부품 공정개발 역량의 협력체계 구축으로 제조혁신 실증지원*(과기정통부, 60억원)  * 산업용 핵심부품 양산을 위한 최적생산 기술, 공정 표준화, 생산설비 구축을 목표로 기존과제(3개) 및 신규과제(3개) 추진   ③ 민간 중심 경쟁ㆍ협력체계 구축  ㅇ 산업·안전 실태조사 보고서 발간, 3D프린팅 얼라이언스* 구성·운영, 정보포털 운영 및 경진대회(이노베이션 챌린지) 개최 등 3D프린팅 인식 확산 및 서비스 기반 지원(과기정통부, 4억원)     * ①정부 정책(진흥계획 등), 지원사업, 법·제도 관련 자문, ②3D프린팅 산업 주요 현안(안전문제 등) 관련 자문, ③유공자 포상, 경진대회 등 심사 참여   ④ 소재ㆍ장비ㆍSW 기술 자립화 ㅇ 미래 유망 신소재 개발 및 양산기술* 확보(산업부·과기정통부, 30억원)   * 3Dㆍ4D프린팅용 형상기억 고분자 원천소재 및 초내열 합금분말, 금속분말 기술 연구   ㅇ 신공정 기술 기반 장비* 개발(산업부·방사청, 140억원)  * 3D프린팅 특화설계(DfAM)기반 제조기술, 의료ㆍ국방ㆍ항공 등 산업별 3D프린팅 제조혁신 맞춤형 기술, 정밀ㆍ대형부품 고속 출력장비 고도화를 위한 민군겸용 기술개발   ㅇ SW 핵심기술* 확보(과기정통부, 23억원)  * 산업용 3D프린터 컨트롤러SW, 발전ㆍ조선용 적층해석SW, 금속 3D프린팅 모니터링SW 개발   ⑤ 시장 지향 3D프린팅 응용기술 개발 ㅇ 의료·바이오 응용기술* 개발(과기정통부, 20억원)  * 환자 맞춤형 의료혁신 기술, 난치성 질병치료 보조기 및 솔루션 개발   ㅇ 생활혁신형 응용기술* 개발(과기정통부, 10억원)  * 고품질ㆍ맞춤형 생활소비재 제작기술, 사용자 참여형 3D프린팅 제조기술 개발    ㅇ 제조혁신 및 고부가 신산업 창출을 위한 응용기술* 개발(과기정통부, 10억원)    * 광 중합성 3D프린팅 핵심기술, 실생활 적용 서비스 및 비즈니스 모델 연계 기술 개발   ⑥ 산업밀착형 선도 인재 육성(학위과정ㆍ석박사ㆍ실무인재)  ㅇ 창의적 사고와 3D프린팅 설계ㆍ제작 역량을 갖춘 융합형 전문인재 양성을 위한 대학 학위과정 운영*(고용부, 29억원)    * 한국폴리텍대학 서울정수, 성남, 인천 등 16개 캠퍼스(26개 학과, 정원 2,060명)    ㅇ 산업현장 수요기반 맞춤인력 양성을 위한 3D프린팅 신소재 분야 석ㆍ박사급 인력양성* 추진(산업부, 27억원)    * 소재→부품, 디자인·설계→공정·장비, 유용 사례연구 등 제조 전주기 교육    ㅇ 의료ㆍ자동차ㆍ항공ㆍ기계부품 등 유망산업 분야에서 3D프린팅 기반 혁신을 선도할 고급인재 양성*(과기정통부, 10억원)  * 3D프린팅 적용 공정개선, DfAM적용 및 시험인증 가능 수준의 고급 인재 양성   ⑦ 중소기업 지원 인프라 및 프로그램 고도화  ㅇ 3D프린팅 혁신성장센터(마포)를 통해 스타트업에 특화된 기업경쟁력 강화 One-Stop 서비스* 제공(과기정통부, 15억원)  * 고품질 출력 장비를 활용한 고품질 제작지원, 제품화·사업화 코디네이팅, 수요·공급·유관기관 네트워크 허브, 기술교류 및 홍보지원    ㅇ 메이커스페이스ㆍ창조경제혁신센터 등 제조창업 인프라를 통해 초기 시제품 제작과 소재ㆍ부품ㆍ장비 등의 전문화된 제조창업 지원*(중기부, 345억원)  * 제조창업 저변 확대 및 지원기능 강화를 위해 ’21년 메이커 스페이스 62개(전문랩 10개 내외, 일반랩 52개 내외) 추가 조성    ⑧ 신산업 창출 및 조기 시장진출 지원을 위한 규제혁신 주력산업 신성장 기반 조성을 위해 3D프린팅 첨단 의료기기 공동제조소 운영·실증을 통한 규제개선 추진*(중기부·식약처, 15억원)   * 의료기기 실증특례 안전성, 법령정비 필요성 입증 후 법령 정비안 검토 및 의료기기 공동제조 실증특례 관련 소관부처 대상 제도개선 요청   ⑨ 기술 표준 및 평가 체계 고도화 ㅇ 국제표준화(ISO/IEC JTC1, ISO/TC261) 활동*, 품질·성능평가 등 국가표준 개발** 및 민간 표준화 포럼 운영(산업부·과기정통부, 5억원)  * 국제표준화기구(ISO/TC261 총회)에서의 안전, 의료분야 활동 지속   ** 소재별 품질ㆍ성능평가 고유표준 6종, 금속 3D프린팅 관련 국제표준 부합화 3종   ⑩ 철저한 안전대책을 통한 이용자 안전 강화 3D프린팅 이용자의 인체위험 가능성 예방 차원의 관계부처 합동 3D프린팅 안전 대책* 추진(과기정통부, 고용부, 산업부, 중기부, 교육부, 환경부)    * ①이용자 안전교육 확대·강화, ②안전한 작업환경 조성 지원, ③안전한 이용기반 마련, ④3D프린팅 기업 및 이용자의 안전의식 제고   출처 : 과학기술정보통신부 작성일 2021.03.08.    첨부파일 : 2021년도 3D프린팅산업 진흥 시행계획
작성일 : 2021-04-02
하비스탕스, 창원대학교와 DfAM 전문가 양성 교과 개설
적층제조 기술 기업인 하비스탕스가 창원대학교에서 적층제조설계(Design for Additive Manufacturing: DfAM) 강의를 진행한다고 밝혔다. 하비스탕스는 국내 적층제조 시장 활성화와 제조 산업 적용 가속화를 목표로 국내 기업과 연구소 대상의 DfAM 컨설팅 및 인력 양성 교육을 진행해왔다. 이번에 창원대학교에서 진행하는 ‘엔터프라이즈 디자인 II’ 강의는 경남 창원 스마트 그린 산단 사업단, 경상남도, 창원시가 지원하는 스마트 제조 고급인력 양성사업의 일부로 진행되는 교과 과정이다. 이 인력양성사업은 최첨단 제조기술 학습을 통해 제조혁신 핵심 인력을 육성하고 관련 일자리를 확충하기 위한 것이다.  교과 과정에 참여하는 스마트 제조 AI 공유 복수전공 이수 학생에게는 하비스탕스가 보유한 적층제조설계 기술을 교육하고, 그동안 기업 현장에서 활용된 다양한 사례 위주의 교육을 통해 실무 적용 능력을 기르게 된다.     하비스탕스가 준비한 ‘엔터프라이즈 디자인 II’ 교과 과정의 커리큘럼은 크게 ▲적층제조 및 DfAM의 이론 ▲nTop Platform을 활용한 적층제조 최적 설계 ▲최적 설계 결과물의 해석 ▲적층제조설계 사례연구와 실습 등 4가지 큰 틀로 구성됐다. 교과목에 활용되는 DfAM 소프트웨어는 하비스탕스가 국내 공급하고 있는 엔토폴로지(nTopology)의 엔톱 플랫폼(nTop Platform)이다. 이 소프트웨어는 경량 구조, 고성능 디자인과 여러 최적화 설계를 가볍고 전문적으로 제어할 수 있다는 점을 특징으로 내세운다. 하비스탕스는 이번 교육을 통해 학생들이 제조 산업에 스마트하고 창의적인 해결책을 제시할 수 있는 실무 역량을 기를 수 있을 것으로 기대하고 있다. 하비스탕스의 임승재 대표는 “이번 교육을 통해 국내에 전무한 적층제조설계 전문가 인력을 양성해 현재 지속적으로 산업에서 필요로 하는 DfAM 전문가 수요와 갈증 해소에 창원대학교에서 양성된 인력이 크게 활용될 것으로 기대한다”고 전했다. 창원대학교 스마트 제조혁신선도대학 사업단장인 조영태 교수는 “스마트 제조의 핵심기술인 적층제조설계 전문가 교육을 정규 커리큘럼으로 편성함으로써 4차 산업혁명에 대비한 고급 인재 양성에 한발 더 나아갈 수 있을 것으로 생각한다”고 밝혔다.
작성일 : 2021-03-25
AM 시뮬레이션의 정의 및 종류
3D 프린팅 신시장 창출의 열쇠 DfAM (2)   적층제조(AM)는 디자인된 기본 설계를 바탕으로 특수한 형상(Feature)이나 이종 소재로 구현이 가능하도록 쉽게 제어가 가능하기 때문에 고도화된 맞춤화를 실현하는데 매우 유용하게 활용될 수 있다. 이번 호에서는 AM 시뮬레이션의 정의와 종류에 대해 소개한다.   ■ 주승환 | 한국적층제조사용자협회 회장, 인하대 교수, 산업부 및 미래부의 3D 프린팅 기술로드맵 수립위원이다. 국내 메탈 3D 프린터 개발자이고 메탈 공정 개발 전문가이다. 이메일 | jshkoret@naver.com 홈페이지 | www.kamug.or.kr   1. AM 시뮬레이션이란 무엇인가 (1) AM 시뮬레이션이 필요한 이유 적층제조(AM : Additive Manufacturing)는 고도화된 맞춤화를 실현하는데 매우 유용하게 활용될 수 있다. 단번에 맞춤화된 제품을 생산하는 능력은 생산 비용과 소재 낭비를 크게 줄이는 동시에 사용자 만족도와 기업 이윤을 크게 향상시킬 수 있다. 금속제품의 개발단계에 적층제조 기술의 적용은 전략적으로나 재정적으로 큰 효과가 알려지고 있다. 하지만, 모든 기업으로 일반화되지 못하고 주로 고비용의 정교한 제품 설계가 요구되는 항공회사와 같은 대기업을 중심으로 적용되고 있다. 이것은 금속 적층제조에 사용되는 프린팅 장비가 고가이고 소재 분말의 비용이 현저히 높으며, 기술적으로 초기 단계에 실패율이 높아 개발 환경 구축 초기 비용이 크게 발생하기 때문이다. 기본적으로 금속 AM 부품 제조 시 발생하는 문제점은 <그림 1>과 같다. 기존의 적층 방식은 먼저 디자인된 파트를 가지고 와서 빌드를 준비하기 위해서 전처리과정을 거치게 된다. 전처리를 하면서 서포터를 만들고 서포터를 생성하고, 바로 장비에 올려서 빌드를 진행하게 된다. 하지만 이렇게 빌드하게 되면 일반적으로 대부분의 고객들은 시행착오를 많이 거치게 된다. <그림 1> 같이 파트의 파괴, 서포터 파손, 와이어 커팅 후 변형 등 잔류응력으로 인한 흔한 악순환을 겪게 된다. 이런 여러 번의 문제점들을 겪고 나서야 최종적으로 원하는 제품을 얻는 이런 시행착오를 심각하게 겪고 있다.   그림 1. 금속 AM 부품 제조 시 발생하는 문제점   머터리얼라이즈는 “금속 3D 프린팅을 이용한 적층제조에서 전체 비용 중 75% 이상이 출력 공정에 들어가며, 시험 출력이나 실패한 출력물 등에도 많은 비용이 발생한다. 또한, 복잡한 기하학적 구조의 3D 프린팅 출력물인 경우 평균 15%가 실패한다”고 말했다. 또한 지멘스는 “현재 금속 3D 프린팅 작업을 완성하는데 평균 3~5회의 시도가 필요하며, 금속 분말을 사용하는 PBF(Powder Bed Fusion) 방식으로 적층한 출력물에서 발견되는 공통적인 결함은 거친 표면, 비경화된 분말, 불순물 혼입, Layer Defects 현상, Voids 현상 등이 있다”고 설명했다. 이와 같이 금속 3D 프린팅에서 단 한 번에 완성된 출력물을 만들어내지 못하고 실패가 반복되는 것은 새로운 장비, 축적된 기술의 부재, 생소한 제조 파라미터의 조정, 경험 부족, 다양한 결함 등에 요인이 있을 수 있다. 이러한 요인을 최소화하거나 최적화함으로써 시행착오적 실패를 줄일 수 있으며, 이것은 소프트웨어적으로 상당 부분을 해결할 수 있다.
작성일 : 2020-12-31
[피플&컴퍼니] 인텔리코리아 박승훈 대표 
캐드 소프트웨어 개발부터 3D 프린팅 교육까지 사업 다각화 나선다     1990년 설립된 인텔리코리아는 캐드(CAD) 소프트웨어 및 3D 프린팅 사업을 진행하고 있는 벤처기업이다. 1998년 고가의 유지관리비 부담을 안고도 캐드 선택의 폭은 적은 국내 기업들을 위해 캐드 소프트웨어의 국산화를 실현, 자체 솔루션인 캐디안(CADian)을 합리적인 가격으로 출시하면서 입지를 다졌다. 이후 2013년에는 3D 모델러인 캐디안 3D(CADian3D)를 출시하면서 본격적으로 3D 프린팅 시장에 뛰어들었다. ■ 이예지 기자   회사에 대해 소개한다면 인텔리코리아는 1990년대부터 캐드 엔진 개발에 주력했으며, 이후 1998년 6월 국산 캐드 소프트웨어인 ‘캐디안’을 국내에 출시했다. 캐디안은 오토캐드와 거의 동일한 사용자 인터페이스(UI)와 오토캐드 모든 버전과 양방향 호환, DWG 파일 확장자 사용, 오토캐드와 동일한 명령어 체계 등 오토캐드에 익숙한 엔지니어들이 바로 사용할 수 있도록 설계되었다. 특히 간편한 인터페이스로 국내뿐만 아니라 해외에서도 큰 인기를 얻고 있는 캐디안은 현재 16개 언어로 제공되고 있으며, 130여개국에 직간접적으로 수출되고 있다.   그림 1. 인델리코리아에서 자체 개발한 캐드 소프트웨어 ‘캐디안 2021’   또한 인텔리코리아는 캐드 산업 분야에 30년의 업력을 갖고 있는 안정적인 벤처기업이다. 내부에 연구개발 조직이 있기 때문에 외국산 소프트웨어 공급업체와 달리 고객이 원하는 기능을 언제라도 신속하게 개발 및 지원할 수 있는 역량을 갖고 있다. 실제로 고객이 원하는 기능을 2주 단위로 반영하여 Patch 형식으로 업데이트 제품을 서비스하고 있다.   인텔리코리아에서 공급하고 있는 제품에 대해 소개한다면 인텔리코리아에서 공급하고 있는 ‘ARES CAD(아레스 캐드)’는 데스크톱, 모바일 및 클라우드 각각의 장점을 종합하여, 고유한 단일 캐드 생태계로 통합한 캐드 소프트웨어이다. ARES Commander를 사용하면 평소와 같이 PC에서 오프라인으로 작업할 수 있고, ARES Kudo 및 ARES Touch를 사용하면 클라우드와 모바일 캐드의 장점들을 활용할 수 있다.  이와 함께 누구나 쉽고 빠르게 3D 모델링이 가능한 저가형 소프트웨어인 ‘캐디안3D’도 개발해 공급하고 있다.    ▲ 인텔리코리아에서 공급하고 있는 ‘아레스 캐드’   최근 10여년간 관련 산업 발전 트렌드는 어떠했는지  최근 10년간의 산업의 흐름에서 가장 크게 변화한 것은 오프라인에서 온라인으로 변경되는 과정 속에서 등장한 ‘4차 산업혁명’의 물결이라고 할 수 있다.  AI(인공지능)를 중심으로 오프라인과 온라인의 융합(CPS: Cyber Physical System)으로 이루어진 4차 산업혁명은 산업 전체의 지형을 변화시켰고, 그중에서도 3D 프린팅 기술은 기술 검토 및 적응 단계를 지나 현재 각 산업별로 특화되어 빠르게 확산되고 있다.  3D 프린팅에 대한 인식은 이미 넓어졌고, 이제는 구체적인 사용 목적에 따른 3D 프린팅의 적용에 대한 관심이 늘고 있다. 또한 최근에는 산업통상자원부가 주관하는 산업별 인적자원개발위원회(ISC)에 3D 프린팅 분과가 신설되는 등 3D 프린팅 분야의 핵심 인재를 양성하는 노력도 더욱 활발해지고 있다.  이러한 산업 트렌드에 맞춰 인텔리코리아는 두 가지 큰 대응을 선택했다. 첫 번째로 4차 산업혁명의 중심에 있는 디지털 제조(Digital Manufacturing)의 핵심 요소인 3D 프린팅 기술을 선도하기 위하여 ‘3D 프린팅 사업부’를 발족하여 그 역량을 키워온 것이며, 두 번째로는 캐드 프로그램의 고도화의 일환으로 데스크톱, 모바일, 클라우드에서 비대면으로 동작하는 삼위일체 기반의 협업 캐드를 출시함으로써, 도면 설계와 제조에서 새로운 기준을 제시한 것이다.   ▲ 카이스트 CEO 교육 현장   인텔리코리아에서 진행한 주요 프로젝트 사례가 있다면 인텔리코리아는 지난 2018년부터 캐디안을 국방부에 납품하며 국내 공급망을 확장하고 있다. 외국산 캐드 사용에서 국산 툴로 변경됨에 따라 사용에 어려움을 겪고 있는 국방부 시설본부를 포함하여 도면설계와 관련된 직무를 맡고 있는 육·해·공군 장병을 위해 인텔리코리아에서는 캐드 기본 교육, 외산 툴과의 차이점, 응용 프로그램 등에 대하여 집중 교육을 진행하고 있다.  뿐만 아니라 인텔리코리아에서는 국군 장병을 위한 별도의 캐드 및 3D 프린팅 온라인 교육과정을 개설하고 제대한 군인을 포함한 군장병들이 전문자격증(전산응용 건축/토목/기계/조선 제도기능사)을 취득하게 함으로써, 제대 후 사회로 복귀 시에 취업으로 연계될 수 있도록 지원하고 있다.    ▲ 군부대 교육 현장   향후 비즈니스 계획 및 사업방향이 있다면 인텔리코리아는 캐디안3D라는 범용 3D 모델링 저작도구 외에 위상최적화를 위한 DfAM 툴을 준비하고 있다. 향후 인텔리코리아는 인공지능(AI)과 DfAM 기술을 접목한 3D 프린팅 소프트웨어를 개발하여 3D 프린팅 기술에 관심이 있는 직장인, 학생을 위한 교육을 진행하고, 더 나아가 이를 활용해 시제품 제작 서비스까지 진행할 예정이다. 또한 인텔리코리아는 자체 캐드인 캐디안과 독일산 캐드인 아레스 캐드의 장점을 조화시켜 온·오프라인을 통합하는 글로벌 3D 저작도구 개발 및 서비스 전문업체로 태어나는 것을 목표로 하고 있다.     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.
작성일 : 2020-12-30