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인재양성/한림석학강연

'3D프린팅의 미래전망' 주제 제57회 한림심포지엄 개최

과기한림원 2015. 10. 22. 20:13


양동일 KAIST 교수, 신영문 프로토텍 대표 등 주제발표

"3D 프린팅, 대기업 아닌 화학연구자들 역할 중요"


한국과학기술한림원(원장 박성현)은 10월 22일 오후 한국과학기술회관에서 '3D 프린팅의 미래전망'을 주제로 제57회 한림심포지엄을 개최했다.


박성현 원장은 환영사에서 "현재 대전에서 열리고 있는 과학정상회의 개회식에서 제레미 러프킨이 주제강연을 했는데 사회 변화에서 역할을 할 기술 중의 하나로 3D프린팅을 꼽았다"며 "세계적으로 많은 국가들이 3D프린팅을 핵심연구개발과제로 진행하고 있는 만큼 우리도 미흡한 독자적 기술과 미비한 재료 연구라는 문제점을 극복하고 국내 3D프린팅 관련 연구의 활성화를 위한 심도 깊은 논의를 해보자"고 말했다. 


박성현 원장이 환영사를 하고 있다.


안성훈 서울대학교 교수의 사회로 진행된 이번 심포지엄에는 학계와 산업계의 대표적인 3D프린팅 전문가들의 강연이 마련됐다. 양동일 KAIST 교수는 '3D 프린팅의 현황과 미래전망'을 주제로, 신영문 프로토텍(Prototech) 대표는 '제조업의 패러다임을 변화시키는 3D 프린팅 기술의 적용사례 및 발전전망'를 주제로 발표했다.


양동열 교수는 금속소재 3차원 정형가공 이론형성, 기술개발로 국내 최초 산업화에 적용했으며, 다양한 3D프린팅 기술을 국내 최초로 도입하고 이를 응용해 쾌속 조형 3D프린팅 기술을 개발한 국내 최고 전문가다.


국내 최고의 3D프린팅 기술 전문가인 양동열 교수.

양 교수는 3D 프린팅에 대한 오해와 주의사항을 먼저 언급했다. 그는 "미래를 이끌어갈 7대 혁신기술로 3D프린팅이 꼽히며 많은 사람들이 관심을 갖고 있지만 3D프린팅은 대기업이 뛰어들어 기술을 개발할 만한 분야는 아니다"라며 "대기업에서 적용하거나 활용할 수는 있지만, 기술 면에서는 소재와 소프트웨어가 핵심이기 때문"이라고 설명했다.


또 양 교수는 "3D프린팅은 캐드(CAD)기술을 활용하기 때문에 아직 일반인들이 손쉽게 쓸 수 없다"며 "또 3D프린팅이 금속탐지기에 걸리지 않는 세라믹 소총 등 무기에 활용되는 위험한 사례도 있어 거기에 대한 제도도 논의도 필요하다"고 지적했다.


이어 그는 각 분야에서 개발된 3D프린팅 관련 최첨단 기술들을 소개했다. 양 교수의 설명에 따르면, '스마트폰 기반 3D 스캐너'는 카메라 두 대로 3D 이미지를 만들듯, 스마트폰을 움직여 물체를 촬영하면 3D 이미지를 생성해 제작하는 기술이다. 소프트웨어 부분에서 주목을 받고 있다. 


또 3D프린팅 펜은 잉크가 종이에 닿기도 전에 굳어 접착됨으로써 입체적인 형태의 조형물을 만들 수 있는 기술이다. 예술 분야에서 많이 쓰이고 있다. 이어 생명공학 분야에서 인체조직을 제작하는 기술, 건축 분야에서 자재를 제작하는 기술, 우주공간에서 수리용 부품을 3D프린팅하는 기술, 자동차 등에 들어가는 복잡한 부품을 금형 대신 3D프린팅으로 제작하는 기술 등이 소개됐다. 


마지막으로 양 교수는 "향후 사용자들이 쓰기 편한 디자인 소프트웨어, 가격 부담없이 쓸 수 있는 재료들, 다른 공정들과 연계하는 하이브리드 솔루션 등이 개발돼 전분야에서 3D프린팅 기술이 쓰일 것"이라며 "하지만 관건은 소재와 데이터를 다루는 기술인만큼 우리나라가 이 분야에서 선점하기 위해선 화학 등 재료를 다루는 연구자들의 역할이 굉장히 중요하다"고 강조했다.  


업계에 22년간 몸 담은 신영문 대표가 산업 분야에서 3D프린팅 기술의 적용사례를 설명하고 있다.

이어서 발제를 맡은 신영문 대표는 현장 전문가로서 산업별 활용 및 성공사례들을 소개했다. 프로토텍은 2005년 설립됐으며, 3D 프린터뿐만 아니라 3D스캐너, 시제품 제작 서비스 및 역설계까지 다양한 솔루션을 제공하고 있는 3D 프린팅 토탈솔루션 전문기업이다. 13년 연속 3D 프린터 세계시장 점유율 1위(51%)를 차지하고 있는 스트라타시스(Stratasys)社의 FDM 방식과 Polyjet 방식의 3D 프린터를 10년 넘게 국내에 공급하고 있다.


신영문 대표에 따르면 3D 프린터가 산업에서 갖는 강점은 △단시간내 출력, 테스트, 수정으로 빠른 시장 출시 가능 △개발 초기 및 양산 전 신속한 설계 오류 확인 가능 △창의적인 아이디어의 설계 및 디자인 한계 파괴 △설계와 개발 단계의 100% 보안 및 사내 제작 가능 등 크게 4가지다. 


또 이상의 강점을 바탕으로 현재 영상, 신발, 의료 및 치과, 자동차 및 중공업 등의 분야에서는 3D프린팅 기술이 활용되고 있다. 


먼저 폭넓게 적용되고 있는 것은 영화 등 미디어 분야. 아이어맨의 슈트 부품, 퍼시픽 림과 리얼스틸의 로봇, 아바타의 외계생명 피부, 가디언스 오브 갤럭시의 의상과 소품 등 SF영화에는 이미 3D프린팅 기술이 성공적으로 활용되고 있다.


아디다스와 푸마 등의 신발 제작 업체들은 새로운 신발의 디자인을 위한 개발 및 생산 및 상용화 과정의 단축을 위해 코넥스500(Connex 500)이라는 3D 프린터를 활용, 3D모델을 제작해 디자인 검증과 기능성 테스트를 진행 중이다. 외주 시제작보다 3D프린팅을 통한 사내 제작이 더 짧은 시간 안에 더 많은 설계 반복을 가능케 하기 때문이다.


3D프린팅은 의료 및 치과 분야에서도 혁신을 가져오고 있다. UCLA 의대에서는 머리가 붙은 샴쌍둥이의 결합 부위를 형상화, 3D프린터로 제작해 초정밀 시뮬레이션 및 수술 예행연습을 시행한 결과 기존 97시간 수술을 22시간으로 단축할 수 있었다. 


쉬는 시간에 심포지엄 참석자들이 삼삼오오 모여 관련 3D프린팅 기술에 대한 의견을 주고 받고 있다.


자동차 및 중공업 분야에서는 부품 시제품 제작에 3D프린터를 활용 중이다. BMW는 BMW 미니를 제작할 때 최종 파트 이전의 기능성 테스트 용도로 3D프린터를 사용했으며, 현대모비스는 시제품 제작과정에서 27개의 디자인 오류를 사전에 발견하는 성과를 거두기도 했다. 오토바이 제작 브랜드 듀카티 역시 3D프린터를 엔진 디자인 개발 및 시제품 제작을 사내에서 하는데 활용함으로써 개발기간을 기존보다 8개월 단축했다. 두산인프라코어 역시 굴착기 콘셉 모델을 3D프린터로 제작하며 외부로 도면 유출되는 것을 방지했다. 미국의 음향기기업체 노말(normal)은 상점에서 3D프린터를 이용해 맞춤형 이어폰을 제작하는 비즈니스 모델로 주목을 받고 있다.


신 대표는 "3D프린터는 제조업의 패러다임을 변화시키고 경쟁력을 강화시키는 주요 기술로 자리 잡아가고 있다"며 "3D 프린터 장비의 활용 확대를 통한 제조업 경쟁력 확보가 더욱 중요하다"가 역설했다. 이어 그는 "그러나 시장의 선도자는 3D프린터 제조업체가 아닌 고객"이라며 "보편적 기술로 3D프린팅 지식을 교육해 많은 사람들이 아이디어와 창의성을 발휘할 수 있도록 해야할 것"이라고 덧붙였다.

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