슈나이더 일렉트릭 코리아가 지속가능성 소프트웨어 생태계인 자이고(Zeigo)를 선보였다. 중소 규모의 기업들은 글로벌 규제로 가치 사슬 전반에 걸쳐 기타 간접배출(Scope3)의 배출량을 감축하는 노력이 증가하고 있다. 중소 기업은 탈탄소화에 대한 인식 부족, 리소스에 대한 제한된 접근 등 많은 장벽으로 인해 탈소화를 실현하기 어려웠다. 슈나이더 일렉트릭은 지난 2022년 2월 지속가능성 컨설팅 분야에서 디지털 역량을 강화하기 위해 기후 기술 플랫폼 스타트업인 자이고를 인수했다. 자이고는 명확한 기후 목표를 가진 대기업 및 중소기업이 갖고 있는 기후 문제를 효과적으로 해결하기 위해 소프트웨어를 사용해 조직의 자원을 절약하고 수익을 높인다. 기업은 규모에 관계 없이 자이고 툴을 사용해 에너지 소비 및 배출량을 줄이고, 에너지 시장 정보 및 교육에 대한 접근, 재생 에너지, 에너지 효율성 및 탄소 상쇄 분야의 지역 솔루션 공급업체와 연결해 조치를 취한다.     자이고는 ▲소프트웨어형 서비스 애플리케이션 자이고 액티베이트(Zeigo Activate) ▲재생에너지 구매 계약을 디지털 방식으로 입찰하는 자이고 파워(Zeigo Power) ▲기업 네트워크를 관리하는 자이고 네트워크(Zeigo Network) 등으로 구성된 기후 변화 소프트웨어 생태계를 구축한다. 자이고 액티베이트는 기후 변화에 대한 행동을 촉진시키는 소프트웨어형 서비스(SaaS) 애플리케이션이다. 기업들이 탄소 감축 목표를 실천하는데 필요한 도구와 지식을 제공해 기업이 탄소 배출량의 기준을 측정하고, 감소 목표를 새롭게 설정해 탈탄소화 노력을 가속화한다. 자이고 파워는 유럽 전역의 사용자에게 디지털 방식으로 재생에너지 구매 계약(PPA) 입찰을 집행할 수 있는 소프트웨어로, 사용자들이 청정에너지 조달을 쉽고 간편하게 이용할 수 있도록 한다. 자이고 네트워크는 교육 리소스, 커뮤니티 연결, 에너지 전환을 위한 강력한 솔루션 공급업체 시장 등에 대하여 액세스를 제공하는 스프트웨어 플랫폼이다. 탈탄소화의 여정에서 같은 목표를 가진 약 600개 이상의 글로벌 기업이 참여하고 있다. 한편, 슈나이더 일렉트릭의 기존 디지털 솔루션 중 자이고(Zeigo)와 네오 네트워크(NEO Network)는 각각 자이고 파워(Zeigo Power)와 자이고 네트워크(Zeigo Network)로 이름이 변경되어, 모든 규모의 조직이 탄소 감축 요구를 충족할 수 있도록 지원한다. 슈나이더 일렉트릭의 스티브 윌하이트(Steve Wilhite) 지속가능성 사업부 부사장은 “자이고는 모든 조직이 탈탄소화를 할 수 있는 생태계를 구축했다. 특히, 자이고 액티베이트는 중소기업에 쉽고 실행 가능한 솔루션을 제공해 탈탄소화하는 방식을 개선하고, 사슬 배출량을 해결하는 모든 규모의 회사에 상당한 가치를 창출할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 앞으로 이 생태계가 모든 고객의 글로벌 넷 제로 추구를 어떻게 가속화할지 기대된다”고 전했다.

알테어 우베 슈람 최고 비전 책임자     알테어의 우베 슈람(Uwe Schramm) 최고 비전 책임자(CVO)는 엔지니어 출신으로 8년간 알테어에서 기술 분야를 총괄하는 최고 기술 책임자(CTO)로 일했으며, 2022년부터는 최고 비전 책임자로서 신기술을 탐색하면서 고객들을 만나 의사결정에 도움을 주는 업무를 맡고 있다. 한국의 고객사로부터 시뮬레이션 관련 요구사항을 듣고 자사의 비전과 기술을 소개하기 위해 방한했다고 소개한 슈람 CVO는 “한국은 젊고 호기심이 많은 나라이며, 한국 고객들의 경험에서 많은 것을 배우고 있다”고 전했다. ■ 정수진 편집장   알테어는 시뮬레이션에서 HPC와 데이터 애널리틱스로 영역을 넓히고 있다. 그 배경을 소개한다면 알테어는 자동차 산업 중심의 구조해석 컨설팅 회사로 시작했다. 알테어가 개발한 첫 번째 소프트웨어는 전처리기인 하이퍼메시(HyperMesh, 1990년 출시)인데, 당시에는 혁신적인 제품으로 업계의 주목을 받았다. 이후 구조 최적화 소프트웨어인 옵티스트럭트(OptiStruct)를 비롯해 시뮬레이션과 최적화 기술을 확보해 왔다. 알테어가 HPC(고성능 컴퓨팅) 기술에 주목하게 된 것은, 다분야(multi-discipline) 및 다중물리(multi-physics) 최적화가 복잡한 계산을 위한 대량의 컴퓨팅 리소스를 필요로 하기 때문이다. 이를 위해 알테어는 PBS를 인수했고, 이후에도 HPC 관련 기술의 확보를 이어가고 있다. 한편으로, 데이터에 기반한 머신러닝 기술과 시뮬레이션의 결합이 꾸준히 강화되고 있다. 머신러닝 및 이와 연결되는 인공지능은 충돌이나 유체의 흐름처럼 높은 비선형성을 설계에 고려할 때 특히 유용한데, 이런 기술의 실현 가능성이 높아지면서 알테어는 데이터 애널리틱스 및 비즈니스 인텔리전스 분야에 대한 투자를 지속하고 있다. 시뮬레이션, HPC, 데이터 애널리틱스는 우리가 살아가는 세상을 모델링하는데 도움을 주는 기술이다. 이 세 가지 영역은 본질적으로 연결돼 있으며 서로를 보완한다. 물리적인 자산(asset)과 세계의 디지털 트윈은 모델링을 통해 만들어지는데, 이 과정에서 물리적 세계의 기본 원리를 이해하는 시뮬레이션과 데이터를 기반으로 하는 애널리틱스는 이해와 통찰력을 얻고 가상의 시나리오를 만들어 의사결정을 하는 데에 도움을 준다. 그런데 이 과정에서 많은 계산이 필요하고, 이전에는 컴퓨팅 리소스의 제약 때문에 시뮬레이션만 가지고 디지털 트윈을 구현하는 것도 한계가 있었다. 여기에 더욱 정교한 예측 모델을 위해 데이터를 사용하게 되면서 집약적인 컴퓨팅 리소스가 필요해졌다. 알테어는 시뮬레이션과 데이터 애널리틱스, HPC 역량을 결합해 더욱 사실적인 디지털 트윈 모델을 만드는 데에 도움을 주고자 한다.   알테어의 확장된 포트폴리오가 제조산업에는 어떤 이점을 줄 수 있을지 시뮬레이션, 데이터 애널리틱스, HPC 기술은 현실 세계의 가상 모델인 디지털 트윈을 구현하는 데에 도움을 준다. 그리고 디지털 트윈은 제조기업의 자산과 생산 및 운영 프로세스를 효율화해 경제성을 높이면서 더 나은 결과를 얻을 수 있도록 한다. 디지털 트윈은 물리적인 프로토타입이나 목업을 만들지 않고 수백 가지의 시나리오를 테스트를 할 수 있다. 그리고 상세한 모델을 통해 한 가지의 물리현상뿐 아니라 여러 변수를 고려한 결과를 예측할 수 있다. 특정한 상황이 발생하기 전에 어떤 일이 생길지 예측할 수 있다는 점이 중요하다. 예를 들어 요구되는 수명을 충족하는 제품을 설계하고, 제품이 파손되거나 쓸모없게 되기 전에 고장을 예측할 수 있다는 것이다. 앞으로 제조산업은 가상화에 최적화될 것으로 본다. 가상 공간에 구현된 디지털 트윈으로 테스트를 진행하고, 제품의 수명을 설정하며, 이에 기반해 제품을 설계하게 될 것이다. 실제 환경에서 테스트를 하기 어려운 우주 산업에서 시뮬레이션이 활발히 쓰이는 이유가 여기에 있다. 또 한 가지 제조산업의 중요한 이슈는 전기화(electrification)이다. 최근에는 칫솔에도 센서가 내장되어 데이터를 수집하고, 이를 분석해 충치 검사나 치료를 권하기도 한다. 제조산업의 주요한 과제는 두 가지라고 보인다. 첫 번째는 효율적이고 빠른 알고리즘을 위한 연구개발 투자이고, 두 번째는 디지털 전환에 대한 구성원의 두려움과 저항을 덜어주는 것이다. 디지털 혁신에 대응하지 못하는 기업은 경제적으로 도태될 것이다. 제조산업에서 최신 기술을 도입하고 활용하려는 적극성을 더 많이 발휘하기를 기대한다.   시뮬레이션 기술의 발전 방향에 대해서는 어떻게 전망하는지 최근의 엔지니어링 시뮬레이션은 컴퓨터 게임과 비슷하게 발전하고 있다. 더욱 사용자 친화적이고 보편적인 경험을 제공하면서 전문성을 활용할 수 있는 방향으로 나아갈 것으로 보이는데, 예를 들면 구글 맵에서 줌인/줌아웃으로 지도를 살펴보듯이 데이터에 액세스해 필요할 때 자세하게 살펴볼 수 있게 될 것이다. 알테어의 심솔리드(SimSolid)를 소개하자면, 메시를 만들지 않고 CAD 지오메트리에서 직접 시뮬레이션을 할 수 있는 소프트웨어이다. CAE에 대한 전문지식이 없어도 되고 사용자가 사용법을 배워야 하는 부담이 적어서, 개념 단계에서 설계를 결정하는데 도움을 줄 수 있다. 데이터는 우리 삶의 모든 부분에 영향을 주고 있다. 이런 추세는 더욱 강화되어 데이터 기반의 인공지능이 모든 삶에 통합될 것이다. 전문가뿐 아니라 많은 사람이 데이터를 활용할 수 있도록 변화할 것으로 보이는데, 스마트폰에 들어 있는 음성인식 비서 서비스처럼 클라우드에 연결해 인공지능을 활용하거나 대규모 시뮬레이션을 진행한다든가 하는 모습을 앞으로는 더 많이 볼 수 있을 것이다.   많은 기업이 기술을 확장하기 위해 인수합병을 하고 있다. 알테어는 인수합병에서 어떤 점을 중요하게 고려하는지 기술을 중심으로 포트폴리오를 강화하는 것은 물론 중요하다. 앞으로는 우리가 사용하는 모든 제품에 센서가 들어가서 데이터를 모을 텐데, 데이터는 어딘가에 유용하게 쓰일 수 있는 정보를 담고 있다. 알테어는 시뮬레이션을 통해 모은 데이터와 센서에서 얻은 데이터를 비즈니스에 더욱 잘 활용할 수 있도록 하는 데에 중점을 두고 있다. 이런 관점에서 데이터를 활용하기 위한 제품군을 확보하는 것이 중요하다고 보았고, 2022년 데이터 분석 솔루션인 래피드마이너(RapidMiner)를 인수했다. 개인적으로 인수합병의 출발점은 ‘사람’이라고 본다. 알테어의 문화 안에서 사람들이 생산성을 유지하고 잠재력을 실현할 수 있도록 해야 한다는 뜻이다. 알테어는 다양성을 중시하는 기업 문화를 갖고 있으며, 여러 지역의 기업을 인수하는 것 또한 다양성을 확보하는 한 가지 방법이다. 한국 기업 가운데에는 EDA(전자설계자동화) 소프트웨어 기업인 폴리오그와 발포 성형 시뮬레이션 기술 기업인 에스앤위즈를 인수했는데, 이들 기업은 좋은 제품과 기술력을 갖고 있어 알테어의 기술 포트폴리오를 넓히는 데에 도움이 될 것으로 보았다.   알테어가 제공하고자 하는 핵심 가치 및 이를 위한 전략을 소개한다면 구상한 제품을 실제로 구현하는 것은 엔지니어에게 큰 성취감을 준다고 생각하는데, 알테어는 이를 지원하는 솔루션을 제공하고자 한다. 가상과 현실을 연결하고 안전하면서 지속가능한 의사결정을 위해 컴퓨팅 사이언스를 활용하는 것이 알테어의 주된 관심사이다. 또한 산업 디지털 혁신의 선두주자를 목표로 기술뿐 아니라 솔루션과 비즈니스 모델의 혁신도 추진하고 있는데, 이런 노력은 시장을 선도할 수 있는 메시지를 제공하기 위한 것이다. 알테어의 비즈니스 모델은 대규모의 문제를 손쉽게 해결할 수 있는 가치를 제공하는 데에 무게중심을 둔다. 이를 위해 기술에 쉽게 접근하도록 돕는 라이선스 모델로 ‘알테어 유닛(Altair Units)’을 선보이고 있으며, 이를 통해 대규모 연산 기술을 더욱 합리적인 비용으로 사용할 수 있도록 돕고자 한다. 또한, 알테어 안팎의 다양한 기술을 연계해 가치를 창출할 수 있는 ‘파트너 얼라이언스(Partner Alliance)’ 및 오픈소스 커뮤니티의 확대를 지속할 계획이다. 알테어는 슈퍼컴퓨팅 작업 관리 솔루션인 PBS 프로페셔널(PBS Professional)과 충돌해석 솔버인 라디오스(RADIOSS)의 소스코드를 공개했고, 앞으로도 자사의 소프트웨어의 오픈소스 공개를 확대할 계획이다. 알테어는 디자인의 검토 및 검증부터 제조 프로세스, 제품 운영까지 커버하는 기술과 솔루션을 갖추고 있다. 앞서 소개한 비전을 실현하기 위해서 인공지능 및 데이터 애널리틱스 알고리즘에 대한 연구개발 투자를 지속하고자 하며, 제조산업을 위한 플랫폼을 만들어 소프트웨어와 제조기업의 파트너십을 강화하는 것도 알테어가 나아가고자 하는 주된 방향이다. 또한 항공우주, 자동차, 전자 등 다양한 산업에서 시뮬레이션과 인공지능 기술을 접목해 활용할 수 있도록 지원하고자 한다. 알테어의 현재 그리고 미래는 ‘시뮬레이션 기업’이 아닌 ‘테크놀로지 기업’이다. 엔지니어링 시뮬레이션이 포트폴리오에서 큰 비중을 갖고 있지만 이외에도 디지털 트윈, 데이터 애널리틱스, 인공지능, 비즈니스 인텔리전스 등 폭넓은 기술을 통해 컴퓨팅 사이언스를 제공할 것이다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

금속 3D 프린터와 공정기술   메탈쓰리디와 윈포시스 금속 3D 프린터 개발팀은 진공 챔버를 이용한 초저산소 환경에서 티타늄 등 희귀 금속을 정밀하게 프린팅할 수 있는 금속 3D 프린팅 장비를 발표했다. 이번 호에서는 금속 3D 프린터와 공정 기술에 대해 소개한다.   ■ 주승환 | 메탈쓰리디주식회사/윈포시스 CTO, 한국적층제조사용자협회 회장, 인하대 교수, 산업부 및 미래부의 3D 프린팅 기술로드맵 수립위원이다. 국내 금속 3D 프린터 개발자이고 금속 공정 개발 전문가이다. 이메일 | jshkoret@naver.com 홈페이지 | www.kamug.or.kr   기존 금속 3D 프린터의 경우 기술적인 부분과 비용적인 부분으로 인하여 저산소용 챔버를 이용한 가공 방식으로 제작되었는데, 고온에서 적은 용존 산소와 반응하는 티타늄의 재료적 특성으로 인해 티타늄 가공 품질과 분말의 재사용 등의 문제가 발생하곤 했다. 고진공 상태를 이용한 전용 챔버로 대체하여 가공할 경우 티타늄의 재료적 특성을 유지하고 반복적인 사용이 가능하기 때문에 티타늄 금속 3차원 프린팅 제품의 품질은 급격히 상승하며 제작 비용이 감소되어 경제 및 산업적인 파급력이 크다.   1. 기술 개발 내용 ■ 진공 챔버를 사용한 인장강도 1100MPa 이상의 티타늄 제품용 금속 3D 프린터를 위한 기술 개발과 티타늄 가공 공정 개발 ■ 진공 챔버 내의 산소 제어 기술 개발 ■ 고진공 챔버를 사용한 금속 3D 프린터 기술 개발 ■ 진공도 10^-5 torr의 고진공 챔버 개발 완료 ■ 고진공 챔버 내 3축 이동 장치 및 가스 정화 장치 관련 기술 개발 ■ 진공 챔버 내의 산소 제어 기술 개발 ■ 산소 농도 50PPM 이내의 저산소 제어 기술 개발 ■ 산소 농도 50PPM 이내의 저산소 측정 기술 개발 ■ 인장강도 1100MPa 이상의 티타늄 제품용 공정 개발 ■ 기계적 성능 향상을 위한 용융 공정 기술 개발 ■ 기계적 성능 향상을 위한 후처리 공정 기술 개발   그림 1. 진공 챔버를 사용한 금속 3D 프린터   2. 저산소 진공장치 금속 3D 프린터의 기술적 성과 티타늄 소재를 정밀하게 가공할 수 있는 금속 3D 프린팅은 기존에는 불가능하다고 여겨졌던 제품을 생산할 수 있는 기반 기술이다. 고진공 챔버를 사용한 금속 3D 프린터를 이용한 초정밀 가공은 새로운 제품의 생산 공정을 변혁시킬 수 있다. 레이저를 사용한 PBF(Powder Bed Fusion) 방식인 고진공 챔버를 사용한 금속 3D 프린터 장비가 국내에서 개발된다면, 독일 등의 금속 3D 프린팅 선진국과 유럽의 공정 기술을 앞설 수 있는 계기를 확보할 수 있다. 또한 다음과 같은 시장에 진출할 수 있다.

MPT의 원리 및 주요 기능   MPT(Melting Pool Tomography)는 금속 3D 프린터의 가공 검사 시스템으로, 측정 원리는 가공 시 스캐너로부터 레이저가 조사된 후 레이저가 금속 파우더를 용융시킬 때 발생하는 빛(Melting Pool의 반사광)을 역으로 감지해 밝기의 강약을 측정하는 것이다. 이번 호에서는 MPT의 원리와 주요 기능에 대해 소개한다.   ■ 주승환 | 한국적층제조사용자협회 회장, 인하대 교수, 산업부 및 과기부의 3D 프린팅 기술로드맵 수립위원이다. 국내 메탈 3D 프린터 개발자이고 메탈 공정 개발 전문가이다. 이메일 | jshkoret@naver.com 홈페이지 | www.kamug.or.kr   PBF(Powder Bed Fusion) 방식의 금속 적층공정 중 가공물의 형태, 밀도 등의 변수들을 모니터링할 수 있는 방법 중 대표적인 것이 X-ray(엑스레이) 검사 방법이다. 하지만 X-ray 검사는 금속 합금의 원소 성분의 밀도 및 원자번호가 증가함에 따라 X-ray로 검사 가능한 에너지의 한도가 커져 수백만 볼트 이상으로 촬영해야 한다. 이러한 문제를 가진 X-ray 방식은 검사시간이 느리고 많은 금액이 필요하며, 방사선차폐 시설이 필요하다. 또한 복잡한 내부 기하학적인 구조를 가진 출력물을 완전히 검사하는 것이 매우 어렵고, 금속 3D 프린터의 적층가공 시 금속 파우더에 고출력 Ytterbium-Fiber 레이저를 조사하여 실제 금속 파우더의 Melting이 정확하게 진행되고 있는지 확인이 불가능하다. 이에 대한 해결 방안이 MPT(Melting Pool Tomography)이다. PBF 공정 기준으로 레이저가 한번 지나갈 때 보통 20~60μm 두께 정도 용융되는데, 공정 조건에 따라 용융 부족(Lack of Fusion)과 과용융(Over-melting)이 발생할 수 있다. 이는 품질과 제품의 구조적 성능에 문제를 발생시킬 수 있다.  파우더가 용융되면서 적층될 때 여러 가지의 인자들이 영향을 준다. 레이저의 파워, 소재별로 흡수 가능한 최대 에너지, 레이저의 직경, 용융 온도 등에 따라 레이저에 의한 용융 상태를 평가해 볼 수 있다. 또한 이러한 용융상태(멜트풀 : Melt Pool)를 기반으로 하는 공정의 평가가 가능하며, 적층가공 시 레이저의 방향 및 조건에 따라 소재의 구조적인 물성 변화를 통해 예측이 가능하다. MPT 방안은 레이저별로 진행되는 금속 3D 프린터 공정에서 각 레이저에서 발생하는 에너지를 모니터링하고 이를 3차원으로 구성하여 전체 적층가공물을 확인할 수 있다. 실시간 모니터링과 동시에 결과물에 대한 품질 보증을 제공하는 시스템이 MPT이다.   1. MPT의 원리 및 특징    MPT는 ‘High-speed camera(고속도카메라)’와 ‘Photodiode sensor(포토다이오드 센서)’ 총 2가지의 센서를 이용한다. 그레이 스케일(Gray Scale)과 컬러(Color)로 이미지가 생성되며 분석 알고리즘에 의해 크기 데이터를 판별해낸다.   그림 1   고속 카메라의 영상처리에는 CPU의 병렬처리(Parallel processing)를 이용해 수천장의 이미지 분석과 데이터를 빠른 속도로 취득할 수 있다.   그림 2. High-speed Camera로 감지한 멜팅풀의 크기(컬러 변환)

디지털 지식전문가 조형식의 지식마당   인맥의 허상에 시간과 노력을 낭비하지 마라. 자기계발서 중에 인맥을 강조하는 책들이 아주 많다. 사실 인맥이라는 것에는 여러 종류가 있지만, 공통점은 시간과 노력과 비용이 많이 필요하다는 것이다. 일반적으로 사회생활에서 일하면서 만든 인맥은 Net-Work 인맥이다. 이 인맥은 당신의 현재 타이틀이 없어지면 신기루처럼 사라진다. 한때 브릿지 피플이 유행한 적이 있다. 이런 인맥은 한 번 도움을 받으면 한 번 도움을 줘야 하는 Net-Broker 인맥이다. 같은 비전이나 취미나 열정으로 모이는 인맥은 Net-World 인맥이다. 요즘 많이 선호하는 인맥이지만 미래 가치를 창출하기 어렵다. 가수이며 연예기획자인 박진영은 젊은 연습생들에게 인맥을 만드는데 시간을 많이 쓰지 말라고 조언한다. 대부분의 사람들은 우리 사회에서 인맥을 쌓아야 성공할 수 있다고 생각한다. 그는 “결국 사람들은 다 이기적이기 때문에 서로 필요할 때는 도와준다. 인맥을 만드는 것보다 자신의 실력과 몸을 관리하는데 시간을 우선적으로 쓰는 것이 좋으며, 짧게 보면 인맥이 도움되지만 길게 보면 결코 도움이 되지 않는다”고 했다. 또, 자신 있게 인맥을 쌓으려고 술자리에 가거나 별로 안 좋아하는 사람들과 어울려서 시간을 소비하지 말라고 말한다. 참 놀라운 인사이트이다. 인맥은 당신을 지켜줄 수 없다. 당신의 실력과 몸관리만이 당신의 지위를 지켜줄 수 있다.    인생을 살면서 세 가지 종류의 친구와 인맥을 만나게 된다. 첫 번째 친구는 운명적으로 만난 친구이다. 동네 친구, 어린 시절 친구, 학교 친구, 군대 친구, 입사 동기 등 성장 과정에서 만난 친구와 인맥이다.(Fate friends, Net-Fate) 이런 친구는 수십 년 만에 만나면 그 때로 돌아간다. 주로 비슷한 거주 지역에서 만날 수 있는 친구들이다.  두 번째는 이해관계나 사업 등 업무로 만나는 친구와 인맥이다.(Social friends, Net-Work) 인생의 많은 시간을 같이 보내고 비슷한 영역에서 활동하는 친구들이며, 경쟁자이고 협력자이다. 회사를 퇴사하거나 이해관계가 없으면 멀어진다. 세 번째는 비전을 공유하는 친구들과 인맥이다.(Vision friends, Net-World) 사회봉사나 취미나 가치관이 같은 친구이다. 다양한 분야에서 나이와 학연 지연 혈연과 관계 없이 만날 수 있다. 사람들의 가치관은 잘 변하지 않는다 그래서 오래 같이 할 수 있는 친구이다. 꿈을 공유할 수 있는 미래지향적 친구이다. 옛날에는 평생에 아주 친한 친구들은 세 가지를 같이 가지고 있었다. 같은 동네에서 같이 자라서 비슷한 지역 학교를 다니고 비슷한 꿈을 가지고 회사에 들어갔지만, 요즘은 동네친구도 없고 이사도 많이 다녀서 거의 불가능하다. 첫 번째 종류의 인맥(Net-Fate)은 만나면 반갑지만, 계속 만나면 항상 같은 옛날 이야기를 한다. 처음에는 과거의 순수한 시간으로 돌아가서 즐겁지만, 매일 만나면 같은 이야기를 반복한다. 두 번째 종류의 인맥(Net-Work)도 일하며 만나서 일이 없으면 서먹하다. 선후배가 만나도 이제는 서로 다른 삶을 살아가고 있다. 그리고 서로 이해관계로 모여서 그런 이해 관계가 없으면 동기부여가 사라진다. 세 번째 종류의 인맥 (Net-World)은 비전과 취미나 가치관을 공유하지만, 시간과 비용을 소비할 뿐 생산적이지 않다.    새로운 미래 인맥인 가치 인맥을 찾아라. 네 번째의 새로운 인맥 가치 인맥(Net-Value)은 자신의 전문분야와 미래의 가치를 창출할 수 있는 인맥이다. 단지 만나서 과거의 이야기를 자랑하는 모임도 아니고, 서로의 이익 때문에 만난 인맥도 아니며, 시간과 비용만을 소비하는 취미 모임도 아닌, 미래의 가치를 만드는 인맥이다. 이런 인맥의 한 예가 있다. 그것은 후에 역사학자들로부터 ‘루나 소사이어티’라고 불렀던 모임이다.    그림 1. 버밍엄의 루나 소사이어티 주요 회원들(출처 : '만월회에서 실리콘밸리까지: 혁신과 연구자들의 문화', SlideShare)   1760년대 후반, 영국 버밍엄 교외의 한 저택에서는 매달 보름달이 뜨는 밤이면 남자들의 모임이 있었다. 사람들은 이들을 루나 소사이어티라는 이름으로 불렀다. 보름달이 뜨는 날 모인다고 해서 그렇게 불렀는데, 그들이 보름날에 모인 것은 당시에 가로등이 없어서 밤늦게 돌아가려면 달빛이 필요했기 때문이다. 1765년에 영국에서 작가, 의사, 발명가인 에라스무스 다원(Erasmus Darwin)에 의해 역사적인 모임이 결성되었다고 한다. 이 사람은 우리가 잘 알고 있는 ‘진화론’의 주인공 찰스 다윈의 할아버지이다. 그 멤버로는 증기기관을 발명한 제임스 와트(James Watt), 산소를 발견한 화학자인 조셉 프리스틀리(Joseph Priestley), 도자기 사업가인 조사이어 웨지우드(Josiah Wedgwood), 기업가이면서 부자인 매튜 볼턴(Matthew Boulton) 등이 있다. 매번 모일 때마다 ‘루나맨’을 선정해서 하나의 주제에 대해서 발표하고 함께 토론했다고 한다. 그 주제는 경계가 없어서 새로운 가치를 탄생할 수 있는 기초가 되었다.  이 모임을 주최한 사람은 영국 산업혁명을 시작한 기업인 매튜 볼턴이다. 그는 제임스 와트를 발굴해서 연구실을 만들어주고, 루나 소사이어티에도 같이 참석하게 만든 사람이다. 그는 1759년에 영국의 버밍엄 북쪽에 있는 소호(Soho)에 최초의 현대식 공장을 지었다. 현재 우리 경제 활동의 핵심인 근대 제조업의 시발점이라고 할 수 있다. 루나 소사이어티는 영국 산업혁명의 시발점이라고 해도 지나친 이야기는 아닐 것이다. “일을 바르게 처리하는 방법은 한 가지뿐이지만, 일을 바르게 보는데도 한 가지 방법뿐이다. 곧 일 전체를 보는 것이다.” - 존 러스킨   조형식 항공 유체해석(CFD) 엔지니어로 출발하여 프로젝트 관리자 및 컨설턴트를 걸쳐서 디지털 지식 전문가로 활동하고 있다. 현재 디지털지식연구소 대표와 인더스트리 4.0, MES 강의, 캐드앤그래픽스 CNG 지식교육 방송 사회자 및 컬럼니스트로 활동하고 있다. 보잉, 삼성항공우주연구소, 한국항공(KAI), 지멘스에서 근무했다. 저서로는 ‘PLM 지식’, ‘서비스공학’, ‘스마트 엔지니어링’, ‘MES’, ‘인더스트리 4.0’ 등이 있다.     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

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.

3D 프린팅 신시장 창출의 열쇠 DfAM   DfAM(Design for Additive Manufacturing)은 기존의 DfM(Design for Manufacturing)에서 진보된 개념으로, 기존의 설계와 제조 과정에서 마주치는 공정상의 제약들을 극복하는 해법을 제공할 수 있다는 점에서 큰 의미가 있다. 이번 호에서는 DfAM에 대한 소개와 함께 적용사례에 대해 전한다.   ■ 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   DfAM의 필요성 3D 프린팅 기술이 처음 소개됐을 당시 3D 프린팅을 만능 도구로 여기며 열광하는 이가 적지 않았다. 하지만 그중 상당수는 시중에 나와있는 3D 프린터를 써보고 그 한계를 깨달으며 ‘뭐든 만들어낼 수 있는 기술’에서 ‘아직 먼 미래의 기술’로 당초 생각의 궤도를 조금씩 수정하고 있는 것 같다. 필자는 가끔 ‘3D 프린팅 기술이 아직 충분히 발전하지 못한 것이 문제일까, 3D 프린팅이라는 신기술의 활용법에 서툰 것이 문제일까’라는 생각을 한다. 이 질문에 대한 답을 찾으려면 DFAM(Design For Additive Manufacturing) 개념에 대한 이해가 필요하다. DfAM은 3D 프린팅을 제조현장에서 활용하는 방법일 뿐만 아니라, 3D 프린팅을 통해 새로운 서비스 시장을 창출하는 열쇠이다. 디자인, 설계, 제조 분야에서 3D 프린팅 기술이 가지는 의미는 상당히 크다. 일찍이 3D 프린팅은 기존 사업의 패러다임을 바꿀 것이라는 기대를 받아왔다. 아이디어에서 제품 생산까지의 과정이 놀라울 정도로 단축되는 것은 물론, 디자인과 설계의 관점이 180도로 달라져 기존에 볼 수 없었던 획기적인 디자인의 적용이 가능해지고 최적화된 설계를 통한 경량/고강성 구조의 구현, 복잡한 형태의 제품을 복잡한 조립 과정 없이 한 번에 생산 가능하거나 복합소재의 동시 적용이 되는 등 3D 프린팅 기술로만 가능한 혁신적 설계 방법이 생산에 적용 가능하다. 이를 DfAM이라고 하며, 3D 프린팅 기술의 장점을 극대화할 수 있는 설계 및 엔지니어링 접근 방법이다. DfAM은 크게 4가지 분야에서 주로 사용되고 있으며, ▲경량화 구조 ▲여러 개의 부품을 하나의 부품으로 제작하는 부품 단일화 ▲한 부품에서 소재와 물성이 다르게 나오게 하는 디자인 ▲의료용에 특화된 디자인 등이 있다.(그림 1)   ***DfAM1.jpg그림 1. 경량화(a), 부품 단일화(b), 다물성 소재(c), 의료용 특화 부품(d)   이는 DfAM을 통해 많은 부품 개수를 재디자인을 통해 줄이고, 위상최적화를 통해 하나의 부품으로 만들고, 격자(Lattice) 구조 설계로 부품의 무게를 감소시킬 수 있었기 때문이다. 생산자는 경량화, 내구성 증대, 부품 수 감소 등을 통해 이윤을 창출할 수 있기 때문에 미국이나 유럽에서는 이미 생산라인에 금속 3D 프린터를 대거 도입해 운영하고 있다.

일본 TCT(TCT Japan) 전시회가 1월 29일부터 31일까지 도쿄 빅사이트에서 개최되었다. 일본 TCT는 일본의 3D 프린팅과 적층제조 산업을 대표하는 전시회이다. 이번 전시회에는 100여개의 업체가 참여했으며, 약 5만명 이상의 전문가가 참석했다. 2019년 6월 19일 일본 니케이의 조사에 따르면 일본의 3D 프린팅 시장은 2017년부터 매년 9.1%(Compound Annual Growth Rate, CAGR)의 성장률을 보이고 있다. 적층제조 기술은 모든 산업의 제품 및 제조 프로세스의 가속화·최적화를 도모하기 위한 필수적인 기술로 변혁을 이루는 중이다.  이런 변화를 위해서는 3D 프린터뿐만 아니라 설계부터 조형, 시뮬레이션 및 생산 관리를 연결하는 생태계 구축이 급선무이며, 변화에 맞춰 3D 프린터를 중심으로 얼라이언스 형성이 가속화되고 있다. 최근 25년간 세계 5개국에서 3D 프린팅 및 적층제조 기술 관련 콘퍼런스와 전시회가 활발하게 개최된 것이 이런 흐름을 반영한다.  이번 TCT 전시회에서는 세미나도 함께 개최되었다. 세미나는 ‘적층제조 시장의 미래’, ‘적층제조의 비즈니스, 표준화, 경제성’, ‘DfAM 디자인과 적층제조 산업의 응용’이라는 주제로 3일에 걸쳐 진행되었으며 일본, 미국, 유럽 등에서 초청된 연사들이 기술적인 노하우와 산업 응용사례를 발표했다.   ▲ TCT 일본이 열린 빅사이트 전시장에서   양산품 개발 및 공정, 소재 개발 활발 이번 전시회는 장비 위주의 전시가 아닌 실제 양산 제품, 소재 등이 주를 이뤘다. 중견기업 위주의 산업 진행을 엿볼 수 있었고, 공정 개발을 통한 산업 응용사례, 실제 개발된 특수 소재 등이 부각되었다. 소재는 일본의 대표적인 철강 회사와 티타늄 회사, 그리고 알루미늄 회사 등이 실제 산업에 응용가능한 소재를 선보였다. 토호타이타늄과 토호테크가 티타늄 분말 등을 전시했고, 니오븀 금속 응용을 위해 HS Starck의 사업부를 인수하여 분말 전시 및 응용 사례 발표를 진행했다. 전시회에서는 기존 바나듐이 들어간 티타늄에서 철로 대체된 분말이 소개됐다. 이는 단가를 크게 하락시킬 것으로 예상되며, 이외에도 일반 구형 분말 대신 기계식 파쇄 분말을 활용한 3D 프린팅 기법에 대해서도 소개되었다.   ▲ 바나듐 대신 철 합금으로 만든 티타늄 합금 소재   ▲ 구형 분말이 아닌 3D 프린팅 분말의 전자현미경 사진   EBM 장비용으로는 혼합 형식으로 된 소재가 발표되었고, SLM 방식은 기존 분말을 잘 분급하고 효율적으로 섞어서 분말의 유동성 및 물성을 확보한 것이 특징이다. 이 방식의 경우 분말 단가를 현저하게 낮출 수 있다. 토호테크는 반도체 산업 등에 활용되는 고품질의 일반 분말과 나노분말을 전 세계적으로 수출하는 회사로 유명하다. 일본 전시회에 한국적층제조사용자협회와 사업상 함께 방문한 업체는 일본 업체와 해외 협력을 위한 기술 교류를 진행했다. 용접 방식으로 제작된 화학 공장의 펌프에 들어가는 고가의 티타늄 임펠러는 내식성이 요구된다. 이 방식의 임펠러를 비구형 티타늄, 스테인리스 분말을 3D 프린팅으로 적층제조하는 공정 개발을 협회를 통해 진행하고 있는데, 우선 3D 프린팅 기술을 활용해 임펠러에 대한 물성테스트를 진행 중이며, 현대중공업에 납품 등록된 메탈쓰리디와 품질제어 기술을 협의하는 등 진전이 있었다.   ▲ 용접으로 제작된 티타늄 임펠러 확대 모습   ▲ 용접으로 제작된 티타늄 임펠러 내·외부   일본 경금속은 알루미늄의 분말 및 응용 사례를 발표하였다. 스칸듐을 활용한 스캔알로이 고강도 알루미늄을 발표하였다. 이 제품은 에어버스의 자회사인 APWorks에 납품되어 항공기 부품에 적용되고 있고, 자동차의 엔진 블록 8기통을 빠른 시간 내에 찍어서 자동차 엔진 개발에 활용되는 예가 발표되었다.    ▲ 알루미늄으로 제작한 8기통 엔진 블록   ▲ 새롭게 출시된 EBM, DED 알루미늄 분말과 스캔 알로이   우리나라의 자동차 기업들도 이제는 2주 이내에 납품이 가능한 3D 프린팅 기술을 활용하는 것이 필요하다. 일본과 유럽에서는 일반적으로 사용되지만 국내에서는 알루미늄 자동차 응용 기술은 개발은 되었으나, 아직 예전 주조를 하던 방식에서 벗어나지 못하고 활용이 안 되고 있는 실정이 아쉬웠다.   ▲ 알루미늄으로 제작된 고온, 고강도의 엔진 매니폴더   우리나라의 포스코와 같은 대기업인 니폰스틸의 3D 프린팅 분말 사업 진출이 눈에 띄었다. 대기업이 3D 프린팅 분말 사업에 진출해 결과물을 내고 있는 것이 우리나라와 다른 점이었다. 공정 서비스도 대기업과 공조를 통해 활발히 진행되고 있다. 일본 백동, MTC, 고이와이, NTT 등이 대기업과 공동으로 부품 제작 사업에 진출하고 있고, 이로써 기술력도 많이 향상되었다는 것을 확인할 수 있었다. 일본 중소기업의 경우는 3D 프린팅 장비 도입시에 50% 이상 정부 지원 및 융자를 받아 부담 없이 장비를 구입할 수 있고 많은 소재 업체가 공동으로 소재를 개발해 사용하는 사례가 많았다. 특히 정부와 3D프린팅기술연구조합(TRAFAM)이 함께 진행한 프로젝트가 끝나가서 많은 결과물이 나오고 있다.   ▲ 고이와이사의 대형 사이즈 메탈 3D 프린터로 제작한 자동차 부품(800x400mm)   ▲ 3D 프린팅 샌드 프린터로 주조 틀을 만들어 엔진 블록을 제작한 사례(고이와이사)   ▲ 일본 백동(공정 회사)에서 제작한 퍼터 사용 예   타이어 금형에도 3D 프린팅 기술이 많이 사용되고 있다. 자동차 부품 중에서 가장 적용이 잘 되는 분야이고 프랑스의 미쉐린뿐만 아니라 국내 타이어 회사에서도 많은 응용이 이루어지고 있는 부분이다. 국내는 아직 전체 금형보다는 부분에 사용되고 있고 실제 타이어 금형 전체 응용은 이루어지고 있지 않으나, 공정 업체 중심으로 연구 개발이 일어나고 있다. 장비 분야에서는 소수이지만 기존 기술을 넘어서 작은 사이즈, 정밀부품 생산이 가능한 니콘의 소형 DED, 미야키의 컬러 프린터 등이 발표되었다. 우리나라에서는 울산의 일부 공정 업체를 중심으로 산업체에 응용이 시작되고 있다. 새로운 분말 소재를 사용한 부품이 개발되고 있으며 이러한 상황에 니폰스틸, 토호타이타늄 등 일본의 대기업이 적층제조 시장에 진출한 것은 매우 고무적이다. 울산은 품질 제어가 가능한 3D 프린팅 생산기술을 보유하고 있기 때문에 일본과 협력이 활발해진다면 화학, 자동차, 중공업 등에서 많은 시너지를 발휘할 것으로 생각된다. 특히 고급 금속소재의 개발이 빠른 일본과의 협력은 시너지를 낼 것이다. 이번 전시회를 통해 일본이 한국의 금속 3D 프린팅 기술에 호의적임을 확인할 수 있었고 이를 기회 삼아 협력을 확대해 나가야 할 것이다.   ▲ DfAM 기술을 이용하여 경량화한 드론의 예   ▲ 니콘의 DED를 사용해서 만든 정밀 DED 부품 사례   주승환 한국적층제조사용자협회 회장, 인하대 교수, 산업부 및 미래부의 3D 프린팅 기술로드맵 수립위원이다. 국내 메탈 3D 프린터 개발자이고 메탈 공정 개발 전문가이다.     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

한국적층제조사용자협회는 의료용 임플란트를 제작하는 국내 메탈 3D 프린팅 업체를 중심으로 의료 분야의 세계 최대의 전시회인 메디카(MEDICA) 참관단을 모집하여, 세계 의료 시장의 현황을 파악하기 위한 목적으로 다녀왔다.   ▲ 메디카 전시장 입구   3D 프린팅, 헬스케어 IT 집중 조명 세계 의료시장의 변화를 일순간에 체험할 수 있는 최대의 전시회인 독일의 메디카는 지난 50여 년간 세계 의료 시장의 동향을 점검하기 위한 전시로 자리 잡아왔다.  2019년 11월 18일부터 21일까지 독일 뒤셀도르프에서 개최된 ‘메디카 2019’에는 60개국 5000개사가 참가하고 170개국에서 12만여 명이 방문했다. 한국에서는 137개사가 개별로 참가했으며, 한국의료기기공업협동조합, 강원테크노파크, 대구테크노파크가 각각 주관하는 공동관을 통해 115개사 등 모두 252개사가 참가했다. 3D 프린팅 분야는 오스테오닉스, 제이에스메디컬, 메디퍼슨 등이 참여했다. 이번 전시회는 ‘컴파메드 2019(COMPAMED)’라는 의료기술의 첨단 기술 솔루션 전시회와 함께 개최되었다. 컴파메드는 의료기기 부품 전시회로 행사 의료기기 개발에 필요한 최첨단 솔루션이 다양하게 전시된다. 컴파메드 2019에는 40개국 800개사가 참가했으며, 컴파메드를 중심으로 많은 3D 프린팅 관련 제품이 전시됐다.   ▲ 오스테오닉스는 메탈 3D 프린팅을 활용한 임플란트를 출시할 예정이다.   메디카는 세계적인 전시회로 국제적인 명성과 아울러, 다양한 주제로 많은 업체들이 참여할 수 있도록 유도한다는 점이 다른 전시회와 차별점이다. 주요 전시 분야는 전자의학 및 의료기술, 디지털 헬스(m헬스, e헬스, 임상·진료 IT), 임상의학 및 진단의학, 물리치료와 정형외과 기술, 의료용 제품·가구 등으로 나뉜다. 의료의 전분야인 입원 진료와 외래 진료 분야 전체를 다룰 뿐만 아니라 컴파메드와 함께 개최되어 첨단 의료 기술 솔루션과 의료기기 부품 분야까지 다루고 있다.  이번 전시에서는 헬스 IT 와 더불어 3D 프린팅 관련 제품이 많이 소개되었다. 앱을 이용한 제어형 웨어러블 기기부터 이동식·고정식 영상 촬영 장치, 수술용 로봇시스템 등 3D 프린팅 기술을 활용한 여러 제품이 출품되었다. 또한 다양한 세미나와 부대 전시회를 통해 많은 정보가 공유되었다. 적층제조(3D 프린팅) 포럼, 메디카 커넥티드 헬스케어 포럼, 메디카 헬스 IT 포럼, 웨어러블 특별전 등의 다양한 부대행사를 통해 정보통신기술을 이용한 디지털 헬스케어와 3D 프린팅 기술을 다양하게 다뤘다.   ▲ 한국적층제조사용자협회 참관단   장비·소재·공정 등 사업 다각화로 의료 분야 적층제조 확대 눈길 의료용 적층제조 분야에는 엔비전텍(EnvisionTEC), 메탈 3D 프린터 업체인 오알레이저, 나노 프린팅 등의 업체가 참여했다.  공정 서비스 분야에는 의료용 임플란트 제작 업체인 질록(Xilloc)이 참여했는데, 특이한 점은 메탈인젝션 몰딩 전문회사들이 사업 다각화의 일환으로 3D 프린팅 제품을 주로 가지고 나왔다는 점이다. 소재 분야에는 DSM사와 에보닉사가 참가해 다양한 의료용 소재를 선보였으며, 이외에도 세라믹 소재, 실리콘 소재를 사용해 제품을 제작하는 업체가 많이 보였다.   ▲ 엔비전텍사는 속도와 정밀도가 개선된 형태의 바이오 프린터와 함께 실제 뼈, 구조물, 스캐폴더를 프린팅한 제품을 전시하였다.   ▲ 오알레이저의 치과용 임플란트   ▲ 질록이 제작한 두개골 임플란트와 디스크 케이지   생산 분야에서는 의료용 임플란트와 보청기를 생산을 하는 업체, 해부모형이나 수술 가이드를 제작하는 업체 등이 눈에 띄었으며, 후처리의 경우에는 DLyte사의 제품이 1시간 내에 연마되어, 후처리 장비 중에 단연 돋보였다. DLyte사는 전해 연마 기술로 의료용 임플란트의 표면 정밀도를 높이는 장비를 실연했다. 이 장비는 의료용 임플란트 제작 후, 연마까지 일괄적으로 생산할 수 있는 시스템을 구축할 수 있게 해준다.    ▲ DLyte는 연마기를 통해 두개골 임플란트 프린팅을 한 것을 표면처리해 전시했다.   또한 프라운호퍼 연구소는 금속 필라멘트를 이용한 FDM 방식 저가형 임플란트 제작 기술, 바인더 제트 방식을 활용한 임플란트 제작 방식, 박테리아 성장을 억제하는 표면 기술을 전시하였다. 전시장의 세바스찬 보리스 하인 박사는 의료용 새로운 기술을 개발하여, 산업체에 적용을 지원을 한다는 점에서 적극적인 모습을 보였다.    ▲ 프라운호퍼 연구소는 임플란트에 표면처리를 해 박테리아 성장을 억제하는 기술을 선보였다.   ▲ 생체 적합성이 있는 녹는 소재를 사용한 스케폴더를 프린팅을 한 예   ▲ 플라스틱의 경우 100% 맞춤형 보청기 부품을 프린팅으로 생산하는 사례를 보여주고 있다.   메디카 2019에서는 디지털화가 단순히 과장된 트렌드가 아니라 이미 우리 일상의 일부가 되었음을 확인할 수 있었다. 특히 모든 제품과 세일즈 영역뿐 아니라 웨어러블 기기부터 이동식·고정식 영상 촬영 장치, 수술용 로봇 시스템, 환자 상태 정보 시스템까지 의료기술·전자의학 분야에서 소프트웨어와 하드웨어가 융합되고 있다는 것을 알 수 있었다.    주승환 한국적층제조사용자협회 회장, 인하대 교수, 산업통상자원부 및 과학기술정보통신부의 3D 프린팅 기술로드맵 수립위원이다. 국내 메탈 3D 프린터 개발자이고 메탈 공정 개발 전문가이다.     기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.

실시간 메탈 3D 프린팅 공정 모니터링 및 제어 시스템   이번 호에서는 실시간 메탈 3D 프린팅 공정 모니터링 및 제어 시스템에 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     메탈 3D 프린팅으로 이제 생산이 본격화가 되고 있다. 외국에서는 메탈 3D 프린팅이 일반화되었고, 국내는 울산을 중심으로 현대중공업, 현대자동차에 필요한 부품 생산이 시작되면서 3D 프린팅 공장이 지어지고 있다. 울산에 있는 메탈 프린팅 전문생산업체인 메탈3D는 현대중공업 계열사에 납품 등록이 되어 납품을 시작하였다. 메탈 프린터 10여대로 시작하여, 100대까지 설치해서 생산할 예정이다. 국내에서는 이곳에 처음으로 실시간 메탈 프린팅 공정 모니터링 소프트웨어가 설치가 되어 실시간으로 프린팅 과정을 점검하여, 불량을 제거하고 있다.   그림 1. 울산 3D 프린팅 전시회에 전시가 된, 현대중공업 계열사에 납품 중인 부품   해외의 경우 미국에서는 시그마랩이라는 업체가 장치를 공급하고 있다. 가격은 대 당 1억원 정도이고, 하드웨어와 소프트웨어로 구성이 되어 있다. 항공 업체는 대부분 생산 시 사용하고 있다. 유럽의 경우는 MTC가 EOS의 EOSTATE라는 모니터링 장비를 사용하여, 에어버스에 들어가는 부품을 공정 모니터링해서 생산하고 있다. 국내에서는 반도체 비전 검사 방법을 기반으로 가진 윈포시스가 MPT Tools라는 제품을 개발·시판하여 생산기술연구원, 울산대학교, 생산 현장에는 메탈3D에 납품하였고, 중국의 장비 업체에 수출 상담을 진행하고 있다.   그림 2. 시그마랩의 제품, CT 형태의 실시간 모니터링 정보를 지원한다.