in-situ로 나노입자 제어하는 티타늄계 분말소재 원천기술 개발 성공 일체형 분말소재 제조기술로 별도 처리과정 없이 100% 소재 재사용 한국생산기술연구원(원장 이상목, 이하 생기원)이 금속 3D프린팅 부품의 결함을 해결할 수 있는 차세대 티타늄(Ti) 합금분말 제조기술을 개발했다고 밝혔다. 티타늄 합금분말을 사용한 3D프린팅 부품은 정밀한 설계 제어가 가능하고, 가벼우면서도 내구성이 강해 자동차, 항공우주, 의료용 임플란트 등 금속 3D프린팅 부품 소재의 52%를 차지하고 있다. 생기원 기능성소재부품그룹 박형기 수석연구원 연구팀은 나노 입자를 티타늄 분말 내에 균일하게 분포하는 방식으로 소재 성능을 강화한 '차세대 금속 3D 프린팅 분말소재’ 기술 기반을 확보했다고 밝혔다. 금속 3D프린팅 부품은 합금분말을 적층하고 레이저로 녹이면서 성형하는 과정을 거쳐 만들어 지는데, 복잡한 형상의 부품도 바로 제조 가능해 시간과 비용을 단축할 수 있다. 반면 합금분말이 급속하게 응고되거나 열이 빠져나가면서 부품 내부에 기공, 크랙 등이 발생하는 단점이 있어 레이저 출력을 조절해 변수를 제어하는 방식으로 결함을 줄이는 연구가 진행돼 왔다. 박형기 수석연구원 연구팀은 레
3D프린팅 기술 복합지원 공간 3D프린팅혁신성장센터(이하 ‘3D-FAB’)가 오는 25일 마포 프론트원 6층에서 3D프린팅 기술 활용에 관심이 있는 기업 및 일반인을 대상으로 네트워킹데이를 개최한다고 밝혔다. 이번 행사는 3D프린팅을 활용해 제품을 개발 중인 개발자들을 대상으로, 제품 개발에 필요한 각 분야별 전문가를 초청해 주제별 기술 강연에 더해 최신 기술 동향을 공유하고 참석자 간 정보 교류, 협력을 통해 함께 성장할 수 있는 자리를 마련하기 위해 기획됐다. 제품 기획, 기구설계, DfAM(최적화 설계)등을 주제로 전문가들의 기술 강연이 진행된다. 특히 행사 중간 진행되는 ‘네트워킹 교류’를 통해 참석자 간 자율적인 소통의 장을 마련하였고, 각 분야의 전문가와 함께하는 1:1 멘토링 프로그램을 통해 제품 개발에 필요한 지식 및 노하우와 개발 중 애로사항을 해결할 수 있는 솔루션을 제공할 예정이다. 마포 3D-FAB에서 진행하는 네트워킹데이는 4월, 7월, 10월 총 3회에 걸쳐 진행될 예정이며, 1회 ‘제품 기획, 기구설계 및 DfAM(최적화 설계)활용’, 2회 ‘금속 3D프린팅 기술의 최신 동향과 적용사례’, 3회 ‘금형 및 소량생산의 효율성 향상을
EOS가 동원파츠와 기술 협력을 위한 업무 협약을 체결했다고 밝혔다. 이번 협약식은 지난 8일 동원파츠 본사에서 진행됐으며, 동원파츠 조덕형 대표이사와 EOS 아시아 퍼시픽 총괄 Terrence Oh 등이 참석했다. 양사는 긴밀한 협력 관계 아래에서 동원파츠의 금속가공 기술력과 EOS의 적층 제조 기술력을 결합한다. 이를 통해 반도체 장비에 쓰이는 금속 부품산업을 확장하고 국내 반도체 장비 금속 적층 제조 부품 시장의 확대를 추진할 계획이다. 동원파츠 조덕형 대표이사는 “EOS와 MOU 체결을 통해 동원파츠의 강점인 반도체 핵심 부품의 개발 및 양산에 큰 시너지 효과가 있을 것으로 기대한다”라고 말했다. 덧붙여 “EOS와의 협력을 통해 금속 3D프린터 부품 선두주자 입지를 견고히 할 것”이라고 덧붙였다. EOS 아시아 퍼시픽 총괄 Terrence Oh는 “동원파츠는 반도체 분야의 우수한 기술력을 보유하고 있는 업체로, 양사의 지속적인 기술교류 및 상호협력을 통해 국내 반도체 금속 부품 산업 성장을 기대한다”고 전했다. 동원파츠는 1997년 반도체,디스플레이,의료기기의 핵심 부품인 SHOWER HEAD,HEATER 등 제조를 목적으로 설립됐다. 절삭가공기인 M
지멘스인더스트리소프트웨어와 EOS코리아가 19일 적층제조의 산업화를 위한 공동 기술 웨비나를 개최했다. 이번 웨비나는 지멘스의 플래티넘 파트너 키미이에스와 EOS코리아가 공동으로 주관했다. 3D프린팅은 4차 산업혁명을 대표하는 신기술로 빠르게 발전해 왔다. 특히, 3D프린팅은 코로나19 이후 경직된 제조 공급망을 해소할 수단으로 주목받고 있다. 3D프린팅 작업에서 적층제조 기술을 활용하면 형상 및 재료, 복잡성 문제를 해결할 수 있어 새로운 해결수단으로 떠오르고 있다. 적층제조공정에서 무엇보다 중요한 것은, 최적화된 제품을 설계하고 프린팅을 한 번에 성공하는 것이다. 그리고 기준치 이상의 품질을 유지하면서 양산하는 것이 무엇보다 중요하다. 지멘스는 이런 모든 조건을 충족시키기 위한 해결 방법은 ‘적층 공정의 디지털화’라고 말한다. 이번 기술세미나에서 지멘스인더스트리소프트웨어 김택민 대표는 ▲SIMENS AM 솔루션을 이용한 DfAM ▲빌드프로세스 시뮬레이션 ▲EOS 장비로 출력, 후가공 작업을 진행하고 제품원가를 산출하는 과정을 소개한다. EOS코리아 김승균 지사장은 '금속 3D프린팅 시장동향 및 Case Study 소개‘라는 주제로 금속 3D프린팅 장비 및
IACT, 3D 프린팅 기반 구리 소재를 적용한 형상 최적 히트싱크 개발 에이치알티시스템은 마크포지드의 금속 프린터인 Metal X 3D 프린팅 시스템의 활용 방안으로 최근 금속 3D 프린팅 업계에서 화두인 구리 소재를 적용한 고객사의 히트싱크 개발 사례를 제시했다. 열과 전기의 전도성이 뛰어난 재료인 구리는 전기·전자, 자동차, 항공 우주 등 첨단 산업의 주요 소재로써 ▲히트싱크 ▲인덕션 코일 ▲용접 생크 ▲맞춤형 어댑터, EDM 전극 등 다양한 분야의 핵심 부품으로 사용되고 있다. 2020년 선도적으로 마크포지드 Metal X 시스템을 도입한 첨단정보통신융합산업기술원은 축적된 ICT 기반 설계·제작 기술을 바탕으로 DfAM 기술이 적용된 효율 향상을 위한 히트싱크 개발을 진행했고, 이는 국내 처음으로 구리 소재를 사용한 형상 최적 3D 프린팅을 시도였다. IACT 전담연구원은 “소형 전자기기부터 항공 우주 산업까지 많은 산업 분야에서 다양한 형태로 사용되는 히트싱크를 고정된 패러다임에서 탈피해 본 목적인 열전달 효율 극대화를 통한 혁신적인 에너지 제고를 위해 개발에 참여했다”며 “마크포지드 3D 프린터를 통해 다분야 기술 개발 지원 확대를 기대한다”고 밝
EOS는 1989년도 독일 뮌헨에서 산업용 3D프린터 개발 및 제조를 목적으로 설립됐다. 이 회사는 Powder Bed Fusion 방식의 금속 및 폴리머 3D프린터를 주력으로 판매하며 적층제조 산업 발전에 기여하고 있다. 한국지사 또한 최근 판매량이 급증하며 가파른 성장 중이다. 증명된 EOS 기술력과 높은 수준의 서비스가 성장 이유라고 한다. EOS코리아 김승균 지사장은 “제품 생산을 확장하는 과정에서 중요한 것은 품질과 생산성”이라며, “고객과 함께 고민하고 실력으로 증명하겠다”고 말했다. Q. EOS 한국의 설립과 그간 국내 시장에서의 성과에 대해 소개한다면. A. EOS 한국지사는 2007년에 설립됐다. 초반에는 산업 수요보다는 연구기관 중심으로 산발적인 판매가 이루어졌다. 2020년부터 산업 분야 수요가 증가하면서 매우 가파른 성장 중이다. 지금까지 한국에서 판매된 금속 3D프린터는 총 37대이며, 이중 2020년과 2021년에 판매된 금속장비가 18대다. 최근 2년 동안의 판매량이 전체 판매량 중 50%에 달한다. 그 가운데 90%가 산업에 설치됐고, 양산용 대형설비인 M400 시리즈는 올해만 5대가 설치됐다. EOS 한국지사는 2017년부터 전
헬로티 김진희 기자 | 한국전자기술연구원(KETI)이 금속 3D프린팅 제조 품질을 개선하는 소프트웨어(SW) 개발에 성공했다. KETI는 금속 3D프린팅 적층해석 기반의 서포트 생성 소프트웨어(SW)를 개발했다고 지난 20일 밝혔다. 이번에 KETI가 개발한 SW는 금속 3D모델 적층 과정에서 열에너지의 쏠림 현상을 방지함과 동시에 에너지가 효율적으로 배출되도록 서포트 구조물을 생성하는 기능을 수행할 수 있다. 금속 3D프린팅은 금속 분말을 평평하게 깔고 고온 레이저를 선택적으로 쏘아가며 녹이거나 응고시켜 원하는 제품을 만들어 내는데, 이 과정에서 발생한 열을 원활하게 배출하는 기술이 제품의 품질을 좌우한다. 개발을 주도한 KETI 지능융합SW연구센터 신화선 책임연구원에 따르면 SW 엔진을 통해 금속 3D프린팅 설계기술 및 제조 품질을 향상시킬 수 있고, 관련 기술의 해외 의존도를 낮출 수 있을 것으로 전망된다. 그동안 금속 3D프린팅 기술은 금속 부품의 제조 비용과 시간을 절감해 주기 때문에 제조 산업 전반에서 그 중요성이 커졌지만, 기존의 공정 노하우를 적용할 수 없고 숙련된 전문 인력이 드물다는 애로점을 가지고 있었다. 또한, 국내 기업은 3D프린팅 과
헬로티 김진희 기자 | 군(軍) 무기체계의 수명은 보통 30~50년인 반면, 부속 부품의 수명은 4~7년으로 짧아 주기적인 부품 교체가 필수적이다. 하지만 무기체계가 점차 노후화되면서 단종된 부품이 천 가지가 넘고 국방부품 특성상 다품종 소량생산이 요구돼 조달에 어려움을 겪고 있다. 국방부에서는 이 같은 부품 수급 문제에 효과적으로 대응하고 전시에 손상된 부품을 긴급 제작하기 위한 새로운 방안으로, ‘금속 3D프린팅 기술’ 도입을 적극 모색하고 있다. 한국생산기술연구원(이하 생기원, 원장 이낙규)이 금속 3D프린팅 기술로 해군 주력 함정의 동력계 핵심부품인 ‘감속기 주축’을 보수하고, 이를 함정에 다시 장착해 1년 6개월간 해상에서 정상 운용하는데 성공했다. 손상됐던 감속기 주축은 고속으로 돌아가는 엔진의 속도를 낮춰주고 토크(Torque)를 제어해주는 역할을 하는데, 그만큼 진동이 잦고 하중을 크게 받아 노후화될 경우 결함이 발생하기 쉬운 부품이다. 특히 길이가 1.8m에 달하는 대형 부품이라서, 신규 주문제작 시 6개월 이상의 기간이 소요되고 비용도 6천만 원 가량으로 매우 고가인 편이다. 아울러, 결함이 발견된 해당 함정의 경우 부품 조달이 완료될 때까
헬로티 조상록 기자 | 한국재료연구원(이하 재료연)이 일본의 수출규제 조치가 시행된 2019년 7월 이후 소재·부품·장비(이하 소부장) 기술자립을 위해 노력한 단계별(연구소기업·기술이전·기술지원) 기술사업화 성과를 발표했다. 성과사례1. 고내식, 난연성 마그네슘 합금 기술 사업화 재료연이 보유한 ‘고내식, 난연성 마그네슘 합금 기술’은 마그네슘 합금의 오랜 난제였던 발화문제와 부식성 문제를 획기적으로 개선한 신소재이다. SENM(올해 하반기 설립 예정인 재료연의 연구소기업)은 고내식, 난연성 마그네슘 합금의 원소재에 해당하는 잉곳과 빌렛을 제조하고 이를 부품화하는 공정개발을 추진함으로써 마그네슘 소재 국내 밸류체인의 핵심부분을 완성하게 된다. 또한 ‘고내식, 난연성 마그네슘 합금 기술’은 마그네슘 소재의 발화 저항성이 뛰어나고, 합금의 용해·주조과정에서 필수적으로 사용되지만 대기환경에는 치명적인 육불화황(SF6)의 사용을 대폭 줄일 수 있다. 이는 환경오염 문제로 점차 강화 및 확대되고 있는 탄소배출권 대응 차원에서 또 다른 장점으로 작용했다. 성과사례2. 수소자동차(FCEV)용 압축수소가스 저장 복합재 내압용기 상용화 개발 재료연은 국내 수소차 기술 향상과
헬로티 김진희 기자 | 항공우주부품 분야에도 3D프린팅과 같은 첨단 제조기술 적용이 늘고 있다. 한국생산기술연구원(원장 이낙규, 이하 생기원) 3D프린팅제조혁신센터 손용박사 연구팀이 금속 3D프린팅 기술로 우주 발사체용 추진제 탱크의 시제품 제작에 성공했다고 밝혔다. 특히, 해당 제품은 한국항공우주연구원 미래발사체연구단의 성능평가에 합격하면서 상용화 기대감을 높였다. 이는 지난 2020년 10월 16일에 한국생산기술연구원-한국항공우주연구원간 체결된 ‘항공우주부품 제조자립 업무협약’의 성과다. 생기원에 따르면, 개발한 시제품은 금속 3D프린팅 기술을 적용해 두 개의 탱크를 한데 합친 공통격벽(두 개의 구(球)형이 위아래로 겹쳐진 형상) 형태로 구현해 냈다. 기존의 발사체용 추진제 탱크는 ‘산화제’와 ‘연료’ 탱크를 별도로 제작해 이어붙인 ‘숫자 8’의 형태로, 불필요한 여백이 생기고 부피도 커서 공간 효율성이 떨어졌다. 손 박사 연구팀은 하나의 탱크 벽면 위에 또 다른 탱크를 바로 겹쳐 쌓아 올리는 제작 기법을 고안했다. 이는 소형발사체 상단 설계 시 공간 효율성은 12% 높이고, 부품무게는 27% 낮춰 경량화에 크게 기여했다. 연구팀은 복잡한 형상 구현을 위
[헬로티] 인사이드 3D 현장에서 금속3D프린터를 만났는데요. 정교함과 부착물이 따로 필요없는 컴팩트함까지 요즘 3D프린터가 보편화 되면서 다양한 기능보여주네요.
[첨단 헬로티] 다양한 산업 분야에 적용되는 핵심 전자소자 및 전자제품 등을 3D프린터로 간편하게 인쇄할 수 있는 시대가 왔다. 한국전기연구원(이하 KERI) 나노융합연구센터 설승권 박사팀이 전압을 인가하지 않고 화학반응을 통해 금속을 도금할 수 있는 ‘무전해도금법’을 활용한 ‘고전도성 구리 3D프린팅 기술’을 개발했다. 기존 KERI가 보유한 전기도금법 방식의 한계를 뛰어넘는 기술로, 일상생활에서 3D프린터의 활용 범위를 획기적으로 넓힐 것으로 기대하고 있다. ‘도금’이란 어떠한 물건의 표면 상태를 개선하기 위해 다른 금속의 얇은 층을 입히는 것을 말한다. 이 과정에서 전기에너지가 사용되면 ‘전기도금법’이라 하고, 전기 없이 화학반응을 활용하는 방법을 ‘무전해도금법’이라고 한다. KERI는 2015년 반지와 같은 장신구를 만들 때 사용되는 전기도금법의 원리를 활용한 ‘금속 3D프린팅 기술’을 세계 최초로 개발한 바 있다. 금속 소재를 녹여 프린팅하던 기존 방식에 새로운 패러다임을 제시한 획기적인 성과였다. 연구책임자인 설승권 박사
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