[인더스트리뉴스 최정훈 기자] 세계 최대 3D프린팅 전문기업 스트라타시스가 새로운 적층제조 기술개발과 폭넓은 제품 포트폴리오 확장에 고삐를 죄고 있다. 온쇼어링(Onshoring), 디지털 전환시대를 목도하고 있는 기업들이 생존을 구가할 수 있는 대안 모색에 나서는 가운데, 어떤 산업에서도 제 기능을 펼칠 수 있는 적층제조 솔루션을 제공하겠다는 복안이다.

스트라타시스는 세계 최초 3D프린팅 전문기업으로 설립됐다. 지난 30년 동안 줄곧 업계를 선도하며 현재 한국을 포함한 13대국 지사, 200여개 이상의 리셀러 기업, 2,000여명의 임직원을 보유하고 있다. 이 같은 공급망을 필두로 스트라타시스는 세계 각지에 약 14만여 개의 솔루션 및 장비를 보급할 수 있었다. 또한, 5억 달러 규모의 넉넉한 현금자산도 빼놓을 수 없는 자랑거리이다.

스트라타시스 문종윤 지사장은 "새롭게 선보인 신규 시스템들을 통해 적층 제조 2.0 시대로의 진입을 앞당기고 있다"고 언급했다. [사진=인더스트리뉴스]

스트라타시스는 항공·우주부터 자동차, 철도, 메디컬, 소비재 및 교육에 이르는 다양한 산업에 맞춤형 3D프린팅 솔루션을 제공해 왔다. 프린터 및 소재 등 하드웨어 부문 이외에도 수십 년간 쌓아온 지식, 컨설팅, 교육, 워크플로 등의 서비스를 엔드-투-엔드 방식으로 지원하고 있다. 

<FA저널 스마트팩토리>가 스트라타시스코리아 문종윤 지사장으로부터 적층제조 시대 기업들의 전략과 3D프린팅의 흐름과 방향에 대해 들었다. 

주력 3D프린팅 기술은 어떤 것이 있나? 

자사는 FDM, 폴리젯(PolyJet), P3, SAF, SLA 등 다양한 3D 프린팅 기술을 보유하고 있다. 특히, FDM(Fused Deposition Modeling)은 전 세계에서 가장 보편적으로 사용되는 기법으로 자리매김했다. 스트라타시스는 고기능성의 FDM 기술을 더욱 발전시켰다. 실제 산업용 엔지니어링 열가소성 플라스틱을 사용해도 일반 플라스틱 파트처럼 완제품으로 사용할 수 있을 만큼 내구성과 강도를 갖춘 수준이다. 치수 안정적인 파트를 반복해서 제작할 수 있는 높은 신뢰성을 제공한다. 

현재는 항공우주, 자동차, 의료 분야 등에서 제조용 툴링, 소량생산 완제품의 부품 등으로 활용되고 있으며, 포드, 에어버스, 보잉, 지멘스 모빌리티 등 다양한 글로벌 제조사들이 스트라타시스의 FDM 기술을 활용해 제조 프로세스와 비즈니스을 혁신하고 있다. 

폴리젯 역시 스트라타시스만의 고유 기술로 자리 잡았다. 잉크젯프린터 헤드를 통해 분사되고 UV광을 사용해 경화되는 액체 광중합체 수지를 사용한다. 이 기술은 최대 7가지의 다른 특성을 지닌 소재를 동시에 쓸 수 있어 지금까지 나온 소재를 통해 풀컬러(최대 50만 가지)를 구현할 수 있다. 다양한 재료를 한꺼번에 사용해 모든 범위의 경도와 강성을 하나의 프린터에서 구현할 수도 있다. 또한 올 상반기 발표한 P3 기술의 ‘오리진 원’(Origin One)‘과 SAF 기술의 기존 기술을 통해, 완벽히 소화하기 힘들었던 소량 및 중간 규모의 최종사용부품에도 적용할 수 있다.

H350 3D프린터 [사진=스트라타시스]

신제품이 잇따라 출시됐다. 주력 제품을 소개 한다면?

‘오리진 원’은 스트라타시스가 3D프린팅 스타트업 오리진 인수 후 처음으로 선보이는 제품이다. 최종사용부품 제조 애플리케이션에 맞춰 설계됐다. 독점 P3 기술과 소프트웨어 우선 아키텍처를 사용하는 오리진 원은 폭넓은 써드파티 인증 재료를 지원하며, 업계 최고의 정확성, 디테일, 마감, 반복 가능성, 제작시간을 빠르게 구현해 최종부품의 대량 생산을 가능하게 한다. 스트라타시스는 하드웨어 업그레이드와 결합된 이 기술을 통해 새 버전의 제품에서 거의 모든 측면을 최적화함으로써 신뢰성과 성능을 개선했다. 클라우드 연결 지원을 통해 고객은 추가적인 기능 개선도 누릴 수 있다. 

스트라타시스는 자동차, 소비재, 의료, 치과, 툴링 애플리케이션 등 오리진 원에 적합한 생산-지향(production-oriented) 산업이 2025년까지 37억 달러 규모로 성장할 것으로 자체 전망하고 있다.

신규 H시리즈 생산 플랫폼의 첫 주자인 H350 프린터도 눈여겨 볼 신제품이다. 선택적 흡수 융합(Selective Absorption Fusion, 이하 SAF) 기술을 기반으로 최종사용부품의 생산 수준 처리량을 제공한다. H350은 생산 일관성, 경쟁력 있고 예측 가능한 부품당 비용, 수천 개에 달하는 부품 생산에도 완벽한 제어가 가능토록 고안됐다. 특히 H350 프린터는 SAF 기술로 3D프린팅된 약 12개의 부품을 자체 포함한다.

H350는 온디맨드 방식으로 부품을 판매하고 있는 스트라타시스 다이렉트 매뉴팩처링(Stratasys Direct Manufacturing)을 포함해 유럽, 이스라엘, 미국의 시제품 제작 센터 및 몇몇 제조업체들과 2021년 초부터 H350 프린터의 베타 테스트를 진행해왔다. 3분기부터는 더욱 많은 고객에게 제공할 수 있을 것으로 예상된다. H350 프린터 적용 분야는 커버, 커넥터, 힌지(hinges), 케이블 홀더, 전자 하우징(housings), 덕트(ducting) 등 최종 사용 부품을 포함한다. H시리즈 프린팅 시스템은 인증된 타사 재료를 지원한다. 초기 재료로는 피마자유에서 추출한 스트라타시스 고성능 PA11이 있다. 바이오 기반 플라스틱으로 지속가능성측면에서 이점이 크다.

스트라타시스 F770 3D프린터는 뛰어난 반복성과 정확성으로 평가받고 있는 스트라타시스의 산업 등급 FDM(Fused Deposition Modeling) 기술을 바탕으로 탄생했다. FDM 3D프린터 신제품은 대형 부품 제작에 적합하며, 시중에서 가장 긴 가열식 빌드 챔버와 1,000 x 610 x 610 mm(약 372 L)에 달하는 넉넉한 빌드 용량을 갖췄다.

기존 대형 부품 제작용 3D프린터 대비 합리적인 가격의 F770은 열가소성 수지가 필요한 프로토타입 제품, 지그(Jigs) 및 고정 장치, 툴링 애플리케이션에 적합하게 설계됐다. 수용성 서포트 재료를 사용해 후처리를 단순화하고, 그랩캐드 프린트(GrabCAD Print) 소프트웨어로 워크플로우 역시 간소화했다. MTConnect 표준 및 그랩캐드 소프트웨어 개발 키트(GrabCAD SDK)를 통해 엔터프라이즈 연결성도 지원한다.

Origin One 3D프린터 [사진=스트라타시스]

제조분야에 있어 대표적인 레퍼런스가 있다면?  

지멘스 모빌리티(SIMENSE Mobility)는 최근 들어 일회성 맞춤형 부품에 대한 고객들의 수요가 점점 늘어나자 기존 제조 과정의 소량 생산과 관련된 비용 및 리드타임 문제를 해결하기 위해 부품 공급에 스트라타시스의 FDM 3D프린팅 기술을 선택했다. 유리 섬유 플라스틱을 사용하는 기존 제조공정의 경우 일회성 맞춤형 부품 생산에 적잖은 투입이 불가피 했다. 기존 아웃소싱 공정으로는 유리 섬유 플라스틱 소재를 가공할 고가의 장비 도입이 수반돼야 하고 몇 주의 기간이 소요되기 일쑤였다. 이 유리 섬유 플라스틱은 잠깐 사이에도 수분을 잘 흡수해 부품에 변형이 생긴다. 미세한 불량도 열차에 장착하는 데 영향을 미치기에 품질은 유지하는 동시에, 생산성을 높이는 방안이 필요했던 것이다. 

스트라타시스 F900을 사용하면 매번 정확하게 동일한 부품을 생산할 수 있으며, 고객 요구 사항에 맞는 맞춤형 부품을 신속하고 비용효율적으로 제작할 수 있다. 지멘스 모빌리티는 스트라타시스의 F900 3D 프린터를 사용해 고객이 직접 필요한 부품을 주문하면 출력, 배송하는 주문형 온디맨드 서비스 모델을 운영하고 있다. 3D프린터를 통해 고객사의 특정 요구 사항에 맞게 100% 맞춤 제작 및 디자인 최적화가 가능하다. 적은 양과 효율적인 비용으로 맞춤형 부품을 제작할 수 있게 됨으로써 생산 시간을 주 단위에서 일 단위로 단축하였고 매번 정확하게 동일한 부품을 생산할 수 있으므로 고품질을 요구하는 고객의 기대에 부응할 수 있게 된 것이다.

3D프린팅 시장동향과 더불어 주요 이슈는? 

스트라타시스는 새롭게 선보인 신규 시스템들을 통해 적층 제조 2.0 시대로의 진입을 앞당기고 있다. 이제 전 세계 제조 업계 리더들은 프로토타입 제작에서 나아가 3D 프린팅이 제조 가치 사슬 전체에 제공하는 민첩성을 완전히 수용하고 있다.

특히, 최근 코로나19 대유행으로 국가별 이동이 제한되면서 제조업체들은 제때 원자재 등을 공급받지 못하는 공급망 리스크를 경험했다. 이런 상황에서 기업들은 적층제조 기술이 온쇼어링(Onshoring) 전략 및 디지털 생산의 핵심 요소로 빠르게 안착할 것으로 내다보고 있다. 기업들은 적층제조 기술이 언제, 어디서, 어떻게 부품을 생산할지에 대한 완전한 유연성을 준다는 점을 인식한 것이다.  

기존에는 비용 절감을 위해 수량이 많은 부품만 제작할 수 있었다. 고객이 소량 부품을 요구할 경우 남는 부품은 소진될 때까지 보유하거나 폐기했어야 했으며, 도중에 유효 수명이 끝나는 경우도 적지 않았다. 포스트 코로나 및 4차 산업 혁명 시대에는 3D 프린팅을 통한 주문형(On-demand) 생산 비즈니스 모델이 확대됨에 따라 고객사의 부품 수요를 차질 없이 충족시킬 뿐 아니라 공급체인을 간소화할 수 있을 것이다. 

[최정훈 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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