한국과학기술정보연구원이 10월 13일 인하대학교 항공우주산학융합원 대강당에서 ‘3D 프린팅 산학연 협업을 통한 사업화 방안 모색’이라는 주제로 ‘제3차 3D프린팅 지식연구회’를 개최한다. 제3차 3D프린팅 지식연구회는 지식세미나 및 토론회를 개최하여 산학연정 지식정보 교류의 가교 역할을 수행하고, 수요대응형 지역혁신 생태계 활성화 및 AI 솔루션 실용화 지원체제 구축과 ASTI 중소·중견기업의 기술개발 및 사업화 촉진에 기여하고자 마련된 행사이다.     한국과학기술정보연구원이 주최하고 인하대학교, 3D프린팅연구조합의 후원으로 진행되는 이번 세미나는 3D 프린팅 관련 산업계, 학계, 연구계의 기업인 및 연구자들과 함께 지식정보를 공유하고 3D 프린팅 산업기술 개발을 위한 협업을 도모하고자 마련됐다. 이번 세미나는 인하대학교 제조혁신전문대학원 현승균 원장의 축사를 시작으로, ▲인천테크노파크의 3D 프린팅 지원 방안(인천테크노파크 신용덕 센터장) ▲제조업 현장에 적용 가능한 3D 프린팅 사업화 방안(인하대학교 주승환 교수) ▲자동차 업계의 3D 프린팅 활용 동향 및 현대자동차의 활용 사례(현대자동차 전양환 책임) ▲금속 제품 생산을 위한 3D 프린팅 사업화 방안(EOS 김승균 지사장) ▲플라스틱 제품 양산을 위한 3D 프린팅 사업화 방안(스트라타시스코리아 조성근 상무) ▲3D 프린팅 적용을 위한 제품 경량화 설계와 최적 공정 시뮬레이션(MSC소프트웨어 황인혁 이사) 등 다양한 주제로 발표가 진행될 예정이다. 제3차 3D 프린팅 지식연구회에 참석을 원하면 등록링크(https://forms.gle/LV6FhoSET2SKu1s89)를 통해 신청을 하거나 KISTI 권영일 박사(02-3299-6031/ylkwn@kisti.re.kr), KISTI 김유일 박사(02-3299-6026/yekim@kisti.re.kr)에게 연락하면 된다.

주승환 지음 / 2만 3000원 / 골든벨   이 책은 제어시스템 구축이 가능한 임베디드 소프트웨어와 하드웨어 제작 기술을 소개한다.  저자가 이 책을 저술한 목적은 "가장 쉬운 방법으로 아두이노 최상급으로 가기”라고 한다. 그리고 소프트웨어나 하드웨어 초보자 혹은 아두이노를 한두 번 접한 사람을 위해 썼다. 이를 위해 무엇이 필요할까? PC와 1만 원대 아두이노 하드웨어만 있으면 된다. PC만 있으면 추가 비용도 거의 들지 않는다. 이 책을 마스터하면 아두이노로 구글 스피커에서 음성 인식을 할 수 있는 장치와 구글 디바이스를 만들 수 있다. 또한 아두이노로 만든 장치를 아마존 알렉사 스피커에 연결해서 모든 명령을 음성으로 시킬 수 있다. 예컨대, 이런 구글 디바이스를 실생활에 쓰거나 만들어 팔 수도 있다.   

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.

17　Theme. 2020 캐드앤그래픽스 독자 설문조사 Part 1. 2020년 주요 이슈 및 산업 분야 산업 전반에서 코로나19의 영향 속에 프로세스 변화에 대한 부담도 커져 Part 2. 소프트웨어 활용 및 선호도 전방위로 확장되는 CAD 소프트웨어의 활용도에 주목 Part 3. 서비스, 클라우드 및 하드웨어 코로나19 이후 온라인 서비스 및 클라우드 활용 늘어 Part 4. 2021년 제조·건설 분야의 과제와 전망 글로벌 팬데믹의 극복에 대한 기대와 기술·환경의 요구 엿보여 Infoworld Event 28　캐드앤그래픽스 창간 27주년 독자 이벤트 Focus 31　플랜트 조선 컨퍼런스 2021, 디지털화로 새로운 산업 가치를 찾는다 36　다쏘시스템, “PC에서 클라우드 플랫폼으로 제품 개발의 중심 옮긴다” 38　지능화로 제조업의 미래를 밝혀 줄 K-스마트등대공장 52　마이크로소프트, 현실 세계와 가상 세계를 연결해 최적의 기업 환경을 예측·설계하다 54　슈나이더 일렉트릭 코리아, “디지털 전환의 핵심인 산업용 PC의 수요 증가에 대응” Case Study 42　현실 공간 정보를 가상 세계에 구현하다　디지털 트윈의 필요성과 언리얼 엔진 46　제일기공, 솔리드웍스 솔루션을 통해 제품 개발 및 성능 향상　3D 설계-시뮬레이션 통합으로 2차전지 믹싱 시스템의 개발 가속화 및 품질 향상 On-Air 49　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　플랜트 산업의 디지털 전환 트렌드와 미래 전망 People&Company 50　버넥트 하태진 대표　AR 기술로 산업 현장의 디지털 트랜스포메이션을 이끈다 New Product 56　생산을 위한 대형 3D 프린터　FUNMAT PRO 610HT  58　이달의 신제품 Column 61　디지털 지식전문가 조형식의 지식마당 / 조형식　디지털 기술 산업 혁신 70　현장에서 얻은 것 / 류용효　첫 번째, 타이어 산업 DX 64　New Books 66　News CADPIA AEC 73　데스크톱/모바일/클라우드를 지원하는 아레스 캐드 살펴보기 (10) / 천벼리　아레스 캐드 2020 : 도면층 76　BIM 칼럼니스트 강태욱의 이슈 & 토크 / 강태욱　IoT용 아투이노 나노 33 BLE 보드와 TinyML 기반 딥러닝 처리 80　레빗 패밀리 이해하기 (13) / 장동수　문 패밀리 생성하기 Ⅳ 84　어드밴스 스틸과 함께 하는 철골구조물 BIM 설계 실무 (6) / 유상현　원하는 대로 철판 형상 만들기 90　새로워진 캐디안 2021 살펴보기 (6) / 최영석　시작 페이지 살펴보기 3D Printing 92　금속 3D 프린터와 공정기술 / 주승환　의료용 임플란트를 위한 저산소 진공장치 금속 3D 프린터 개발 Reverse Engineering 100　보이는 것과 보는 것 (3) / 유우식　보이게 하는 것, 보이지 않게 하는 것 Visualization 106　유니티 포마, 디지털 마케팅 콘텐츠 제작을 혁신 / 유니티코리아　자동화된 데이터 준비와 코딩 없는 워크플로로 손쉽게 콘텐츠 제작 Analysis 111　앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례 / 황정필　Aqwa를 이용한 부유식 태양광 구조물의 동특성 해석 방법 126　디지털 트랜스포메이션 기반 VPD 프로세스 구축 및 MBSE의 도전과 응용 (3) / 오재응　VPD와 MBSE의 적용 Ⅱ Mechanical 118　제품 혁신 가속화 및 최상의 설계를 위한 크레오 7.0 (10) / 심미연　케이블링 Manufacturing 131　파워밀 애디티브로 적층가공 툴패스 만들기 (6) / 이경하　프로세스 매개변수 및 시뮬레이션       캐드앤그래픽스 2021년 3월호 목차 from 캐드앤그래픽스

메탈쓰리디가 안전시스템이 보강된 메탈3D 프린터를 출시했다. 산업용 메탈3D 프린터는 고출력 레이저를 사용하기 때문에 안전에 대한 필수적인 시설을 갖춰야 한다. 뿐만 아니라 장비 내부에도 안전 시설을 갖추고 있으면 더욱 더 안전하게 메탈3D 프린터를 활용할 수 있다. 메탈3D 프린팅 장비는 고출력의 레이저가 티타늄, 텅스텐 등을 녹일 수 있는 에너지를 발생하여, 고온으로 가공을 하는 시스템이다. 이런 장비를 부주의하게 사용하면 화재가 발생할 수 있기 때문에 체임버 내부에서 1차적으로 화재를 진압하는 시스템이 필요하다. Metalsys 안전시스템 구성   안전시스템이 탑재된 메탈쓰리디의 Metalsys 250E   이번에 메탈쓰리디에서 출시한 MetalSys 장비에는 안전시스템이 기본적으로 장착되어 있다. MetalSys 장비는 메탈3D 프린팅 부품을 생산할 때 내부 발화 시 센서가 자동으로 인지하여 메탈3D 프린터에 내장된 아르곤 가스가 살포된다. 또한 화재가 발생할 경우에는 메탈3D 프린터 전면의 원터치 수동레버를 회전시켜 아르곤 가스를 살포함으로써 화재를 진압할 수 있다. 메탈쓰리디의 주승환 기술최고책임자(CTO)는 “국내 메탈3D 프린팅 산업의 안전을 위해 해외에서 사용되는 안전 시스템 기술을 국내 메탈3D 프린터에 적용했다”면서 “안정성과 동시에 생산성을 확보한 메탈쓰리디의 메탈3D 프린터는 현재 해외 수출까지 진행되고 있다”고 밝혔다.

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)

  17　Theme. 2020 국내 엔지니어링 소프트웨어 시장조사   Part 1. 총론 Part 2. MDA 분야 Part 3. PLM 업계 인터뷰 오토데스크코리아 김동현 대표 다쏘시스템코리아 조영빈 대표이사 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 코리아 오병준 대표이사 PTC코리아 박혜경 지사장 Part 4. CAE 및 CAM 분야 Part 5. AEC 분야   Infoworld   Case Study 49　건축 시각화 워크플로를 위한 리얼타임 기술과 BIM　몰입형 실시간 경험으로 사실적인 결과물 구현 52　정신기계, 솔리드웍스를 활용해 슬러리 펌프 부품의 국산화 개발　3D CAD 및 시뮬레이션으로 설계 시간 단축 및 제품 성능 검증 54　디지털 셀럽으로의 첫 걸음, 리얼타임 디지털 휴먼 ‘수아’　사실적인 렌더링 및 실시간 반응으로 디지털 휴먼의 가능성 제시   New Product  57　다양한 시뮬레이션 분야의 정확도 및 속도 개선　심센터 3D 2021 60　고성능 아키텍처 및 AI 기반의 혁신 기술 지원하는 GPU　지포스 RTX 3060 58　이달의 신제품   On-Air  61　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　 뉴노멀 시대 제조산업의 지형 변화와 디지털 비즈니스 트렌드   효율적인 문서관리와 실시간 클라우드 협업을 위한 BIM 360 Docs & Design Focus 62　인텔, 11세대 코어 프로세서로 비즈니스·게이밍·교육 시장 공략 강화 64　오라클, 데이터베이스 21c 통해 기업 워크로드 운영 지원 확대   Column 66　디지털 지식전문가 조형식의 지식마당 / 조형식　미래를 만드는 인맥, 가치 인맥 그리고 루나 소사이어티 68　책에서 얻은 것 / 류용효　No.9 인공지능 완전정복 72　News 80　New Books   CADPIA   AEC 82　어드밴스 스틸과 함께 하는 철골구조물 BIM 설계 실무 (4) / 유상현　형강 생성 기능의 모든 것 88　레빗 패밀리 이해하기 (12) / 장동수　문 패밀리 생성하기 Ⅲ 91　새로워진 캐디안 2021 살펴보기 (5) / 최영석　BIM 언더레이 사용하기 94　데스크톱/모바일/클라우드를 지원하는 아레스 캐드 살펴보기 (9) / 천벼리　아레스 커맨더 2020 : 선 가중치 96　BIM 칼럼니스트 강태욱의 이슈 & 토크 / 강태욱　코로나19 시대 2021년 건설 기술과 트렌드   Reverse Engineering 100　보이는 것과 보는 것 (2) / 유우식　보이는 것, 보이지 않는 것   Mechanical 107　제품 혁신 가속화 및 최상의 설계를 위한 크레오 7.0 (9) / 박수민　애니메이션 활용하기   Analysis 112　앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례 / 김상민　풍력 터빈 해석을 위한 플루언트 VBM 적용 방법 116　사출성형해석 업그레이드를 위한 몰덱스3D (20) / 임영빈　CAD 환경에서 몰덱스3D 활용하기 120　디지털 트랜스포메이션 기반 VPD 프로세스 구축 및 MBSE의 도전과 응용 (2) / 오재응　VPD와 MBSE의 적용 Ⅰ   3D Printing 124　메탈 3D 프린팅 양산용 공정 모니터링 소프트웨어 / 주승환　MPT의 원리 및 주요 기능   Manufacturing 128　파워밀 애디티브로 적층가공 툴패스 만들기(5) / 이경하　적층가공 툴패스 레이어   Cloud Computing 131　HPC를 클라우드에 만들고 사용하기 (2) / 조상만　AWS 클라우드에서 HPC 시뮬레이션 시작하기       캐드앤그래픽스 2021년 2월호 목차 from 캐드앤그래픽스