3D 적층기술, 공작기계 정밀도 따라올까

[산업일보]
3D 프린팅이 대세다. 2차원 아이디어를 3차원입체로 표현해주는 적층가공기술은 절삭가공이 주를 이뤘던 전통적인 제조업에 새바람을 가져왔다. 여기서 질문 하나. 적층가공기술은 절삭가공을 대체할 수 있는가? 3D 프린팅을 ‘혁신적인 공작기계’라고 볼 수 있을까?

오는 10월 이탈리아 밀라노에서 열리는 'EMO MILANO 2015'에는 ‘적층가공기술(Additive Manufacturing)을 위한 특별관과 다양한 워크숍이 마련될 것으로 알려져 업계의 비상한 관심을 모으고 있다. 가공기술의 지각변동을 고스란히 반영한 결과로 풀이된다. 주최 측은 “충분히 개척할 여지가 있는 고속성장 부문인 적층가공기술 제품들을 대거 선보일 예정”이라고 말했다.

적층가공은 디지털화된 3차원 제품 디자인을 2차원 단면으로 연속적으로 재구성해 소재를 한 층씩 인쇄하면서 쌓는 방식이다.

이 기술은 디자인만 있으면 손쉽게 제품 제작이 가능하고 생산 공정 시간과 비용을 크게 단축할 수 있어, 시제품 제작에 주로 사용된다. 람보르기니는 “4달 동안 40,000 달러의 비용이 소요되던 과정을 스포츠카 Aventador 시제품 제작 시, 3D 프린팅을 사용해 20일 동안 3,000 달러 수준으로 줄였다”고 밝혔다.

요즘에는 기술이 더 발전하고 소재가 다양해짐에 따라, 휴대폰 케이스, 액세서리, 주방식기 등 생활용품도 제작한다. 뿐만 아니라, 기술 난이도가 높은 자동차, 항공기 등의 주요 부품도 생산하기 시작했다. GE Global Research의 Michael Idelchik는 “차세대 제조 혁명을 일으킬 기술로써 40년 뒤에는 엔진 전체를 생산할 수 있는 수준으로 발전할 것”으로 전망했다.

이런 장점을 등에 업고, 3D 프린팅 시장은 규모에 있어 매년 20%의 빠른 성장을 거듭하고 있지만, 전통적인 가공기술을 완전히 대체할지는 불투명한 실정이다.

EMO MILANO 2015 집행위원회 Pier Luigi Streparava 위원장은 “2년 전에도 적층기술기계를 공작기계의 범주에 넣을 수 있는가에 대해 열띤 토론이 있었다. 하지만, 아직 섣부른 판단을 내릴 수 없다”면서도 “이탈리아 공작기계협회 내에 적층기술 부서를 신설했을 만큼 큰 관심을 가지고 있다”고 입장을 밝혔다.

한국공작기계산업협회 신인호 상무는 “기본적으로 공작기계는 얼마나 정밀한 제품 가공이 가능한가가 중요하다”며 “단지 적층기술만으로는 시장이 요구하는 정밀도를 어느 정도 충족할 수 있을지 지켜봐야 한다”고 말했다.

또 “적층기술의 큰 장점에도 불구, 대량생산에는 분명한 한계가 있다”고 언급한 뒤, “다만, 3D프린터와 공작기계의 복합화가 관건이다. 글로벌 기업인 디엠지모리 만해도 가공 시, 적층과 절삭을 적절히 병행해 큰 효과를 보고 있다”는 점을 예로 들었다.

일부에서는 3D 프린팅이 금형을 대체한다면서도 아직 시기적으로 이르다는 입장을 내놓고 있어, 향후 3D 프린팅 진화의 행보에 이목이 집중되고 있다.