마크포지드는 2013년 미국에서 차별화된 적층제조 기술 개발로 창업한 3D프린터 토탈 솔루션 기업이다. 초기에는 공장 자동화 및 생산 툴 제작, 우주항공 및 군수방위, 자동차. 전자 부품 및 기계부품, 자동화 툴 생산 지원에 집중하여 포브스·딜로이트 선정 가장 단기간에 성장한 하드웨어 기업이자 유니콘 기업이 되었다.

 

이후 단계적으로 유럽에서 자동차·전자, 기계부품, 생산 툴, 미래 모빌러티 및 에너지·자원·식품 생산산업에서 선도적인 솔루션으로 확고한 입지를 구축해 왔다. 국내는 2022년 하반기 본격적인 사업화를 시작했다.

 

백소령 지사장은 “글로벌 포스트 팬데믹으로 부상하는 작업자와 로봇 간의 협업 환경 구축은 이제 청사진에서 절실한 니즈가 되었다”며 “글로벌 해외 사례를 대한민국 제조라인에 소개하고 공장자동화를 구축하는 작업을 본격 지원할 계획”이라고 말했다.

 

 

Q. 마크포지드의 주력사업은.

A. 마크포지드는 3D프린팅 솔루션 전문기업으로 금속/복합재료 3D프린터, 소재, 그리고 프린팅 및 품질 관리 소프트웨어와 적층제조 전사운영과 자동화를 위한 다양한 API 셋을 제공하고 있다.

 

또한 타사 프린터 제품군들처럼 시제품용 프린팅도 지원하지만 산업 현장에서 필요로 하는 부품을 적시적소에 제작이 가능하도록 하는데 주력하여 차별화된 적층제조 솔루션으로 공장자동화 및 스마트 팩토리 솔루션으로 경쟁력을 확보하고 있다.

 

우선, 소재적인 측면에서 고강도, 경량화, 고인성 그리고 산업부품의 기능성을 강화한 복합 재료와 프리프레그 연속 섬유를 개발 상용화하여 3D프린팅 부품 제작을 지원한다. 또한 10여 종의 ISO 규격 금속합금과 양산을 위한 합금 개발도 지원한다.

 

프린터 기술적인 측면에서는 빠른 프린팅 속도로 대량생산 가능성을 지닌 △차세대 양산형 프린터 기술이라 불리는 바인더 젯 금속 3D프린터, △복합소재 및 프리프레그 연속섬유 소재를 이용한 연속섬유 강화 3D프린터, 그리고 △필라멘트 타입으로 제작된 금속소재로 쉽고 빠르게 금속 부품 제작을 지원하는 바운드 분말 금속 3D프린터를 개발 공급하고 있다.

 

소프트웨어 측면에서는 적층제조 전사 플릿 플랫폼 SW로 디지털 포지 솔루션을 제공하고 있다. 디지털 포지 플랫폼은 슬라이싱 및 프린팅 작업의 제어 이외에 △로봇 연계 API 셋, △고객사의 ERP/SAP/EMS/PLM 등의 SW와 연계 API 셋, △비전 및 레이저 기반 프린팅 품질 관리 SW, △부품의 강화 섬유 배향과 연속섬유 분포량을 최적화하는 시뮬레이션 SW, △프린팅 공정 포함 설계 데이터의 디지털 인벤토리 관리, △디지털 인벤토리 데이터의 OEM 인증 및 배포관리 SW, △전사적 적층제조 장비 운영 및 관리 SW 으로 구성되어 제조현장에서 제품의 품질 관리, 운영의 최적화 및 연결 자동화까지 지원하는 적층제조 플랫폼 SW이다.

 

 

Q. 2023년을 돌아볼 때 주요 사업 성과를 꼽는다면.

A. 대한민국은 제조기술 강국의 위치를 확고히 하고 있으며 새롭게 부상하는 빅테크 기술의 강국이다. 이러한 빅 테크 기술 분야의 하나인 미래 모빌리티의 사업으로 큰 성장을 보이는 드론, 로봇 분야에서 강성, 경화, 고인성 및 기능성 소재의 특장점을 활용한 해외 레퍼런스를 고객이 스스로 찾아서 마크포지드에 연락주고 도입 및 활용 사례를 만들어 준 것들이 큰 성과라 할 수 있다.

 

또한 마크포지드 적층제조 솔루션이 제공하는 탁월한 기계적 물성 및 기능성 부품 제작으로 인해 상당수의 주요 고객들은 마크포지드를 볼륨으로 사용하고 글로벌 전사지역 공장 간에, 또는 브랜드 기업과 공급업체 간에 사용하는 협력의 툴로 사용하는 경우가 많다. 이러한 고객의 요구에 따라 분산된 지역 공장 간에 또는 원청업체와 협력 파트너사 간에 부품/MRO 파츠/생산 툴 등을 인증체계 안에서 사용할 수 있는 플랫폼 니즈가 증가하고 있었다. 이에 파일럿 프로젝트 검증을 통해 디지털 소스라는 OEM 인증 부품 공유 플랫폼을 출시하게 되어 기존 볼륨 고객들의 사랑을 받고 있다.

 

 

Q. 2024년 산업 자동화 시장 전망에 대해선 어떻게 예상하고 있나.

A. 선도 제조기업들은 기존 생산 라인에서 공정간 제조 운영 자동화 및 원자재/생산 부품 관리 자동화를 위해 디지털 데이터 구축과 로봇 연계 작업을 활발히 추진하고 있다. 한 단계 더 나아가 일괄 생산 자동화를 추구하는 경향 또한 강화되고 있다.

 

인구구조 변화라는 상정된 미래의 이슈도 있지만 포스트 코로나 이후 지금 우리들 그리고 다음 세대들에게 기존 제조 작업방식과 환경을 수용할 수 없다는 디지털 마인드와 디지털 환경이 장착되어버렸다. 이러한 현안의 이슈야 말로 지금 당장 직면한 제조기업의 큰 도전과제이다. 새로운 제조환경 구축 없이는 구인 기업은 많지만 구직 노동 인구가 턱없이 부족하다는 노동 시장의 불균형은 더욱 심화될 것이다. 오늘 그리고 미래의 작업자들이 수용할 수 있는 편리하고 창의적인 작업환경이 될 수 있는 자동화된 공장과 스마트 팩토리를 구축해야 하는 미션이 더욱 시급하게 중요해졌다.

 

제조현장에서 그동안 구축해온 디지털 데이터를 기반으로 2024년부터는 익숙하지만 새롭게 변화 성장하는 직교, 협동, 산업용 로봇 시스템의 융합, 데이터 간 연결을 통한 제조 자동화의 고도화가 활발해질 것으로 기대한다.

 

또한 스팟 로봇 및 옵티머스와 같은 안드로이드형 로봇 등을 포함한 새로운 형태의 제조 로봇과 데이터 기반 공정 관리 의사결정 AI 시스템들을 연계한 스마트 팩토리의 시발점이 될 것이다.

 

2023년은 국내외적으로 단연 AI와 로봇의 해였다. 오래된 공장자동화의 역사만큼 직교/산업 로봇은 이미 제조라인에서 상당한 수준의 자동화를 지원하고 있다. 팬데믹 이후 서비스 시장에서 시작해서 제조산업으로 확장 성장 중인 협동로봇은 산업로봇 및 직교 로봇이 접근하지 못하고 작업자의 손길을 필수로 요하는 공정요소 부문에서 유연 자동화를 고도화하고 있다. 또한 협동로봇은 산업로봇 및 움직이는 컨베이어 모듈인 AGV/AMR과 더불어 대량 제조생산을 고정형 컨베이어라인에서 유연한 무빙 셀 생산라인으로 전환하는 유연생산 시스템 구축으로 전환을 리드하고 있다.

 

대한민국은 모든 분야에서 그러하듯이 제조 분야에서 또한 이러한 신기술과 함께 부상하는 글로벌 제조 추세를 리딩하는 상당한 역동성을 가지고 있다. 2024년 제조산업은 로봇, AI, 그리고 3D프린터 및 기존 제조 공정들이 마침내 융합하여 일괄생산 제조공정 자동화 및 스마트 팩토리를 위한 고도화 작업을 본격적으로 그리고 충실하게 진행될 것이다.

 

 

Q. 그렇다면 마크포지드 코리아는 어떤 준비로 2024년을 맞이할 계획인가.

A. 마크포지드 코리아는 각 제조 기업이 추구하는 스마트 팩토리 단계별 구축 과정에서 기존 공정 간, 설비 간, 그리고 장비와 로봇 또는 로봇과 작업자 간에 자동화 제조 수위를 높일 수 있도록 ‘적층제조 스마트 생산 툴 솔루션’을 제공하여 ‘일괄생산 자동화의 효율성 증대 및 스마트 팩토리 고도화에’에 기여해 나갈 것이다.

 

글로벌 포스트 팬데믹으로 부상하는 작업자와 로봇 간의 협업 환경 구축은 이제 청사진에서 절실한 니즈가 되었다. 제조공정 간에 그리고 제조운영 설비 간에 적층제조 스마트 생산 툴 솔루션을 접목하여 일괄 생산 자동화를 구축한 글로벌 해외 사례를 대한민국 제조라인에 소개하고 공장자동화를 구축하는 작업을 본격 지원할 계획이다.

 

목수는 연장 탓을 해야 한다. 연장을 탓하지 않고서는 공정과 공정 간에 그리고 설비와 설비 간에 결국 작업자의 근력으로 작업을 수행해야 해야 한다. 작업의 편이성, 생산 효율성, 품질 관리를 가능하게 하는 ‘적층제조 스마트 생산 툴 솔루션’을 함께 구축하여 완성도 높은 공장 자동화를 지원할 예정이다.

 

이러한 스마트 팩토리 고도화 작업 추진을 위해 시스템 엔지니어링, 자동화 엔지니어링을 주도하는 파트너사 구축 또한 확장해 나갈 계획이다.

 

Q. 특히, 국내 산업 디지털 전환을 위해 마크포지드는 어떤 역할을 수행할 수 있다고 보나.

A. 마크포지드는 금속/복합소재 하이브리드 적층제조 솔루션으로 생산 툴, 설비 부품, 로봇 부품을 제조 현장에서 적시적소에 생산 관리하는 적층제조 스마트 툴 솔루션 구축 제작에 주요 역할을 수행할 것이다.

 

제조 자동화를 고도화하기 위해서는 위험하거나, 과다한 근력을 요하거나, 단순 반복을 요하는 작업 등 세부 단위작업 핸들링을 위한 생산 툴과 EOAT의 폼팩터가 유연하게 다양화되어야 한다. 마크포지드 적층제조 솔루션은 잘 준비된 효율적인 생산 툴 디지털 인벤토리를 구축하여 일괄 생산 자동화, 로봇과 조화로운 협력이 가능한 자동화 제조공장 구축에 가장 효율적인 적층제조 스마트 생산 툴 킷을 제공하여 제조현장의 슈퍼차저 역할을 수행할 것이다.

 

또한 마크포지드의 디지털 포지 솔루션은 생산 툴 라이브러리, 생산부품들, 설비부품들 그리고 로봇들을 포함 장비의 최적화 운영 및 의사결정용 데이터를 관리할 수 있도록 프린터 설비와 생산 설비, PLM, 전사 운영 SW 들과의 더불어 하나의 적층제조 플랫폼 모듈로서 연결을 지원하여 스마트 팩토리에 수반되는 완전한 연결을 지원하는 역할을 수행할 것이다.

 

마크포지드의 금속 3D프린터 그리고 복합재료 및 프리프레그된 연속섬유 3D프린팅 솔루션은 이러한 생산 툴, EOAT 툴, 로봇 부품, 생산 설비 부품 제작에 탁월한 솔루션으로 기여하게 될 것이다.

 

 

Q. 주력 솔루션은 무엇이며, 어떤 차별화된 특장점을 갖고 있나.

A. 마크포지드의 적층제조 솔루션은 복합소재로 강성 경량화 및 특수 기능성 부품 제작에 탁월하다. 이 솔루션은 로봇 연계 자동화, 품질 관리/디지털 인벤토리 관리, 전사자원 SW 연계 지원 플랫폼을 특장점으로 꼽을 수 있다.

 

5종의 연속섬유를 열가소성 소재로 프리프레그 처리한 연속섬유 강화 복합소재, 열가소성 PA에 단섬유를 보강한 ONYX 복합소재, 탄성소재, ESD 소재, 내열소재, 내화학소재, 난연소재, 항공 인증 소재 등 다양한 기능성 복합소재를 제공하고 있다. 물론 단순형상 시제품 제작을 위한 범용 소재로서 가성비 높은 PLA 소재도 지원하고 있다.

 

마크포지드의 플라스틱 3D프린터는 듀얼/트리플 압출 노즐과 지능형 비전 시스템을 장착한 3D프린터이다. 5종의 연속섬유와 단섬유 강화 복합소재 또는 다양한 기능성 소재들을 부품의 특징에 따라 선택적으로 출력하여 경량화, 강화, 기능성 부품 제작이 가능하다.

 

특히, 탄소 단섬유로 강화한 ONYX 소재는 ABS/PC 같은 여타 프린터의 엔지니어링 플라스틱 소재 대비 2배 이상의 강도와 탁월한 연신율을 가지고 생산 툴부터 다양한 기계 부품 제작에 활용되고 있다.

 

또한 5종의 연속섬유와 단섬유/기능성 복합소재를 함께 압출하여 성형하는 경우 알루미늄보다 2배 가볍고, 강도는 알루미늄의 2.5배, ABS 부품의 25배에 달하는 기계적 성능을 갖는 부품 제작이 가능하다.

 

연속섬유 강화 복합소재의 경우 알루미늄 대비 2배의 경량화, 2.5배의 기계적 강성, ABS 소재 대비 25배의 강성과 경량화 부품 제작이 가능하다. 또한 다수의 기능성 복합소재들 또한 내열, 내화학, 난연, ESD, 탄성 등의 특수 기능을 제공한다. 또한 양산을 위한 ISO 규격의 다양한 금속 합금들이 공급되고 있다.

 

기존 열경화성 프리프레그와 달리 열가소성 소재로 프리프레그되어 강도와 높은 연신율, 높은 파괴 인성과 피로 저항성을 가진 부품 제작이 가능하다. 진동 흡수율과 충격 강도가 탁월하여 생산 툴, 로봇과 로봇 툴, 그리고 생산 설비 부품의 내구성 및 수명 연장 효과를 더욱 강화하고 있다.

 

이러한 마크포지드 복합소재 특징으로 차세대 빅테크 기술인 로봇, 드론, UAM, 우주항공, 방위 산업 및 공장자동화 산업에서 폭넓게 사용되고 있다. 포드, GM. BMW, 폭스바겐, 토요타 등과 같은 자동차 브랜드 및 글로벌 부품 공급업체들의 생산 현장에서 마크포지드 3D프린터와 디지털 포지 플랫폼 관리 시스템을 구축하고 현장에서 적시에 바로 부품과 생산 툴을 프린팅해서 사용하고 있다.

 

특히 로봇, 드론, UAM 분야에서는 강성 경량화를 통해 연비 향상에도 크게 기여하고 있다. 다양한 폼팩트의 로봇과 로봇 툴은 경량화로 페이로드 중량을 확장하고 있다. 또한 비행 중 충돌 및 로봇 툴이나 생산 툴의 작업 중 충돌의 경우에도 타 플라스틱 대비 탄성과 파괴 인성이 높아 작업자와 설비의 안전성을 높이고, 금속 부품 대비 구김 파손이나 진동 피로를 감소할 수 있어서 마크포지드의 복합소재를 사용한 부품 제작을 선호하고 있다.

 

Q. 금속 프린터의 경우는 어떤가.

A. 생산 툴 중에서 금속 인서트, 금속/플라스틱 하이브리드 부품 또는 간단한 금속 부품이 필요한 경우에는 분진 없는 바운드 금속 3D프린터로 신속한 현장 대응이 가능하다. 바운드 금속 3D프린터 ‘Metal X’는 필라멘트 타입의 금속 소재를 압출 성형하는 방식으로 프린팅 작업이 간편하고, 프린터 가격 또한 PBF 프린터의 1/3 수준의 도입 및 유지관리 비용으로 사용이 가능하다.

 

또한 볼륨의 금속 부품 양산 설비로서 금속 3D프린터를 고려하는 경우, 10여종의 ISO 규격 금속합금을 가지고 가장 빠른 속도로 금속 프린팅 부품을 양산하는 바인더 젯 금속 3D프린터 기술을 제공하고 있다.

 

스웨덴의 180여년 역사를 가진 금속 분말 제조업체, 회가네스에서 2013년에 개발한 바인더 젯 금속 프린터를 2022년 7월 마크포지드에서 인수하고 PX100이라는 이름으로 공급하고 있다. 항공, 우주 방산 등의 대형 부품은 레이저 기반 PBF 프린터가 선호되지만 자동화, 전자, 기계 부품처럼 빠른 속도로, 대량 생산을 원하는 경우는 바인더 젯 금속 프린터가 활용되고 있다.

 

GM 같은 자동차 회사에서는 바인더 젯 금속 프린터로 부품 양산 승인을 완료했고 추가 부품 승인 프로젝트가 진행 중이다. 또한 근자에 애플 스마트 와치가 바인더 젯 금속프린터를 이용한 프로젝트를 수행한 케이스가 뉴스화된 것처럼 전자부품 산업 업계 및 의료산업 업계에서도 양산부품 제작용으로 활용되고 있다.

 

제조공정에 탁월하고 제품에 대한 탁월한 아이디어를 가진 대한민국 제조 기업들과 함께 더욱 유의미한 공장자동화와 양산 품목개발을 추진할 것을 기대한다.

 

헬로티 임근난 기자 |