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최근 금속 3D 적층 조형기술 동향

전문가 제언: ○ 3D 프린팅기술이 주목받고 있다. 적층제조(additive manufacturing)기법인 이 기술은 21세기에 들어와 미국을 중심으로 적층제조장치(3D 프린터)가 전 세계에 보급되면서 “제2의 산업혁명 가능성”, “제조기술혁신의 총아”라는 표현으로 국내외에서 관심과 대응이 폭발적이다.

○ 적층제조 장치는 재료를 적층하여 입체를 조형하는 기계시스템이다. 3D프린터를 이용하여 입체형상을 얇게 자르고(slicing) 적층하여 입체형상을 만든다. 1980년대에 일본인이 시제품을 빨리 제조하는 기법으로 "Rapid Prototype"방식을 특허출원했으나 1990년대 초 3D Systems사(미)의 3D 프린팅 조형기술이 제품화에 성공하면서 미국의 독점체제가 이어져왔다.

○ 지금까지 주요 조형재료는 수지였지만 최근에는 소결방식에 의한 금속분말이 관심을 끌고 있다. 레이저를 이용한 금속분말용 적층제조장치 SLM(Selective Laser Melting)의 기술혁신 가능성이 실증되면서 미국과 유럽이 선두경쟁을 하고 있고, 일본도 정부지원사업(NEDO 프로젝트)으로 장치개발에 진입했다.

○ 최근 국내의 3D 프린팅산업은 큰 기대에 찬 창업 붐 형성단계에 있다. 2014년 4월 정부(미래창조과학부 및 산업통상자원부 공동)는 “3D 프린팅산업 발전전략”을 발표하고 기술발전 로드맵을 작성해왔다. 또한 2013년 이후 산업계는 3D프린팅연구조합, 3D프린팅산업협회 등을 조직하고, 많은 중소기업, 창업가, 심지어 가정에서까지 컨슈머 제품용 테스크탑형의 3D프린터를 툴로 하는 창업열풍이 일고 있다.

○ 이러한 붐 조성에도 불구하고 국내의 3D 적층제조는 장비+재료+소프트웨어의 수입의존, 전문가의 부족 등 인프라가 낮은 수준이며, 금속분말 3D적층제조는 기술소화 흡수 초기단계다. 금속분말 적층제조가 소재부품산업을 위한 장래의 유망산업임을 감안할 때 붐 조성을 발전전략으로 연계할 필요가 있다. 재료의 국산화, 관련 부품산업의 발전을 위한 연구개발 활성화와 SLM 등의 개발전략 검토가 요구된다.

저자: Toru SHIMIZU et al.
자료유형: 학술정보