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[3D 프린팅 특집 ②] 최적의 산업용 3D 프린팅 활용 높이는 5가지 팁
문제점 찾기-지식 쌓기-솔루션에 집중하기-융복합 활용-계속 도전하기

[인더스트리뉴스 김관모 기자] 3D 프린팅이라는 말을 자주 듣고 있지만 사실 제조산업 현장에서 3D 프린팅은 여전히 낯설다. 정부나 연구소, 일부 업체들이 지원이나 컨설팅을 해주고는 있지만 새로운 기술 도입은 부담스러운 것이 사실이다. 또한 3D 프린팅 기술에 대한 막연한 불안감이나 정보 부족도 기업들이 도입을 꺼리게 만드는 요소다. 스마트팩토리의 실현을 위해 3D 프린팅 기술은 문제를 겪고 있는 업체들에게 하나의 날개가 될 수도 있다. 전문가들의 조언과 이야기를 토대로 업체들이 3D 프린팅을 활용하기 위해 알아야 할 팁을 소개한다.

3D 프린팅을 제조산업에 적용하기 위해서는 단지 장비 도입만으로 부족하다. 다양한 상상력과 자기 혁신이 요구된다. [그림=utoimage]

숨겨진 니즈를 찾아라

가장 먼저 필요한 일은 업무 현장에서 가지고 있는 문제점을 찾아내는 일이다. 3D 프린팅 컨설팅을 맡고 있는 전문가들은 하나같이 “솔루션은 숨어있다”고 말한다. 3D 프린팅 기술이 제조현장에 가져다줄 수 있는 솔루션은 지금 생각하고 있는 것보다 무궁무진하다. 제조업에서 가장 많이 활용하고 있는 것 중 하나가 조립형 부품을 일체형으로 가공하는 것이다. 특히 조립해야 할 부품이 많을수록 공차가 늘어나면서 기계적 성질이나 품질이 떨어지는 경우가 허다하다. 3D 프린팅으로 이 모든 복잡한 구조의 부품을 만들 수 있다면 시간과 가격을 절약하면서 생산성도 늘릴 수 있다. 현재 공정 과정에서 어려움을 겪고 있다면 문제점이 무엇인지 찾아보는 것이 시작이다.

한 예로 엔진부품 업체 삼영기계도 최근 샌드 3D 프린팅을 도입했던 이런 솔루션을 얻으면서 게임이나 건설, 문화재 복원 등 전혀 생각하지 못했던 영역으로 발을 넓히고 있다. 삼영기계 한국현 사장은 “모든 산업들은 지금 당장 풀 수만 있다면 한번 퀀텀 점프할 수 있는 난제를 가지고 있다”며, “새로운 기술을 도입하겠다는 생각을 하기 전에 먼저 도메인에 가서 안 풀리는 난제를 찾고 이를 개념화하고 명확히 한 뒤 3D 프린팅으로 융합할 수 있는지를 찾아야 한다”고 조언했다.

3D 프린팅에 대한 정보를 쌓아라

최근 정부의 스마트팩토리 3만개 구축 사업을 계기로 산업계에서 스마트팩토리에 대한 관심이 높아졌고, 이를 신청하는 기업들도 늘고 있다. 하지만 스마트팩토리에 대한 개념 없이 단순히 정부의 지원을 받아 자동화 장비를 들이는 정도로 이해하는 곳도 많다. 그러다보니 실질적인 성과를 창출하거나 혁신이 이뤄지지 않는 업체들도 많다. 3D 프린팅을 도입해 제조혁신을 거두려면 3D 프린팅 기술에 대한 이해가 필요하다. 특히 방식이나 소재가 늘어나면서 기업들이 제대로 이해해야 하는 것들도 많다. 최근에는 정보가 부족한 업체를 대상으로 컨설팅을 통해 부품의 품질과 기계적 성질을 그대로 유지할 수 있는 소재를 소개받을 수 있다. 또한 생산기술연구원이나 한국전기연구원, 한국기계연구원 같은 제조산업 관련 연구기관에서도 중소기업들의 제조혁신을 돕기 위한 절차가 마련돼 있다. 또한 3D프린팅산업협회나 한국적층제조사용자협회 등 기업들을 돕거나 교육, 세미나 등을 지원하는 곳들도 많다.

장비 도입하지 않아도 된다. 솔루션에 집중하라

너무 장비 도입에 신경을 쏟지 않아도 된다. 사실 3D 프린터를 활용하기 위해서는 CAD/CAM 등 이와 연관된 기술들도 함께 익혀야만 한다. 대기업들은 몰라도 인력이나 비용이 부족한 중소중견기업들에게는 부담스러운 일이다. 이에 3D 프린터를 직접 도입하지 않고, 디자인이나 아이디어만 가지고 있어도 솔루션을 대신 수행해줄 수 있는 업체들도 늘고 있다. 3D 프린팅 유통과 컨설팅을 맡고 있는 더블에이엠의 황혜영 대표는 “기존에는 혁신적인 아이디어를 가지고 있어도 이를 실현할 방안이 없어서 좌절되는 경우도 있었다”며, “더블에이엠처럼 많은 3D 프린팅 업체들이 오랜 기간 제조업체에 종사하면서 CAD 디자인과 설계단부터 함께 호흡하고 있다”고 말했다.

혁신적인 아이디어를 가지고 있어도 이를 실현할 방안이 없어서 좌절되는 경우도 많다. 현장의 솔루션을 찾기 위해 컨설팅과 문의를 게을리 하면 안된다. [사진=utoimage]

융복합·하이브리드에 집중하라

많은 전문가들은 3D 프린팅이 기존 제조산업을 완전히 대체하는 혁신은 아니라고 말한다. 기존 절삭가공이나 조립공정은 벌써 수십년을 거치면서 정교화돼있다. 게다가 속도나 효율성의 면에서 기존 공정들이 3D 프린팅 공정을 앞서나가는 경우가 대부분이다. 하지만 소품종대량생산에서 다품종소량생산으로 수요 시장이 변화하면서 기존 공정만으로 해결하지 못하는 문제들도 늘고 있다. 수천개~수만개의 일괄제품을 찍어내던 공장에게 수백개의 전혀 다른 다양한 제품을 수십개만 찍어내라고 할 수는 없다. 하지만 실제로 이런 수요가 점차 늘고 있다. 따라서 그때그때 필요한 모듈이나 금형을 제작해야 하지만 시간이나 비용면에서 맞지 않는 경우도 늘고 있다. 이때 3D 프린팅 기술이 제몫을 할 수 있다.

국내 3D 프린팅 제조업체 캐리마의 신정현 전략사업본부장도 “가공 절삭이나 금형 가공 등을 대체하지는 못해도 3D 프린팅을 응용하는 생산이 공정의 한 축이 되는 날이 올 것”이라며, “기존의 공정을 대체하는 게 아니라 기존에는 적용하기 어려웠던 분야를 개척하는 새로운 제조방식이라고 생각해야 한다”고 조언했다.

계속 도전하라

3D 프린팅을 도입한다고 해서 바로 성과를 기대하기는 어렵다. 최근 코로나 바이러스 팬데믹처럼 경제적으로 어려움이 생기면 불확실한 수단에 투자하려는 도전도 줄어든다. 하지만 코로나 바이러스 사태가 비대면·무인화로 대변되는 언택트(Untact)나 온택트(Ontact) 이슈를 만들면서 제조산업에서도 변화를 강요받고 있다. 새로운 미래 먹거리를 찾아내야 하는 시대에 접어든 것이다. 

<디지털 트랜스포메이션>의 저자, 조지 웨스터먼 MIT 교수도 디지털 이전 시대의 낡은 추측들에서 벗어나, 새로운 비즈니스 모델에 대한 아이디어를 실험하고 반복하라고 제언하고 있다. 또한 스트라타시스코리아 다니엘 톰슨 지사장은 “유럽이나 이스라엘의 업체들을 보면 계속 도전하는 것을 멈추지 않는다. 반면 한국의 업체들은 변화에 대해 보수적인 성향이 강하다”며, “스마트팩토리를 통해 효율적이고 ROI를 낼 수 있는 기회가 중요하다. 그런 고객들에게 계속 도전하고 배워야 한다는 것을 안다면 3D 프린팅은 좋은 수단이 될 수 있을 것”이라고 조언했다.

[김관모 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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