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MFG 70 3D 프린팅은 2013년 미국 버락 오바마 대통령의 연설 이후 미국의 제조업을 살릴 주요 기술로 새롭 게 주목받기 시작했다. 1984년 개발된 후 줄곧 단 순 제품 모형과 시제품을 만드는데 그쳤던 3D 프린 팅은 이때를 기점으로 급격한 성장세를 이루기 시 작했다. 이제 3D 프린팅 업계는 금속 분말 소재를 활용한 고부가가치 기능성 부품 제조로 눈을 돌렸다. 국내 기업들도 금속 3D 프린팅 개발에 나서고 있다. 이들은 고가의 3D 프린터 장비 업체의 특수 소재가 아닌 일반 상용 금속 분말을 활용해 가공 소재 선택 의 폭을 넓히는 방식을 택하고 있다. Fast Follower 의 한계 문제는 선진국을 따라가는 방식으로는 한계에 부 딪힐 수밖에 없다는 점이다. 이미 선진국은 고부가 가치용 분말 개발에 나서고 있다. 금속은 싸지도, 빠르지도 않기 때문에 생산 효율성을 높이기 위해 서는 고부가가치 산업의 접근이 필수적이기 때문. 더욱이 M&A를 통해 소재 전문 기업을 수직계열화 시킨 장비 업체들은 3~4년 전부터 상용 소재 활용 을 제한했던 규정을 완화했다. 장비 업체의 변화에 훼가네스(Hoeganaes), 샌드빅 오스프레이 (Sanvik-Osprey), 카펜터(Carpenter) 등 글로벌 기 업에서 상용 소재를 내놓고 있지만 전체 3D 프린팅 매출에 비하면 미비한 수준이다. 어떤 상용 소재를 사용해 무엇을 제작해야 할지 타깃이 불명확하기 때문이다. 공정에 있어서도 마찬가지다. 최근 들어 미국과 독 일은 기존 3D 프린팅의 단점을 보완하는 새로운 공 정법을 내놓았다. 레이저나 전자빔에 의한 용융 방 식의 문제점이 해결되고 있는 것이다. 대표적으로 지적되던 느린 생산 속도, 거친 표면 상태, 소재 사 용의 제한과 같은 문제를 극복할 만큼 기술 수준을 끌어 올렸다. 예를 들어, 미국의 데스크톱 메탈 (Desktop Metal)은 금속, 세라믹 분말과 바인더를 혼합한 피드스톡을 FDM 방식으로 적층하거나 싱 글 패스 제팅(Single Pass Jetting) 기술로 적층한 다. 이 기술은 50마이크론 높이의 분말을 적층하는 동시에 빠른 속도로 바인더를 분사해 출력물을 조 형한다. 출력이 완성되면 급속 가열 및 소결 처리가 가능한 소결로에서 바인더를 제거한 뒤, 소결 처리 하여 제품을 완성한다. 기존 PBF 방식보다 100배 빠른 속도로 출력할 수 있고, 표면 상태나 제품 변형 문제도 획기적으로 개선시킨 이 기술은 올 초까지 구글, BMW, GE 등에서 1억 달러 가까운 투자를 받 았다. 선진국은 금속 3D 프린터의 기능 개선, 티타늄 등 다양한 소재 개발, 바이오 등 차세대 핵심 분야 연 구에 지속적으로 집중하고 있다. 상황이 이렇다 보 니, 선진국의 기술을 따라가기 보다는 한국만의 독 자적인 방식이 필요하다는 목소리가 나온다. 한양 대학교 재료화학공학과 이재성 교수는 “패러다임 의 전환이 필요한 시기”라고 말한다. 소재 개발의 필요성 “3D 프린팅 산업은 결국 원재료 산업이 될 수 밖에 없다. 지금까지 금속 3D 프린팅 기술이 장비 개발을 중심으로 제품화 타당성을 검증하는 단계였다면, 이제는 금속 소재를 중심으로 현재의 생산과 경제 성을 극복할 수 있는 다양한 사업화 사례를 도출해 야 한다.” 한국형 금속 3D 프린터가 만든 반전 선진국은 일찌감치 금속 3D 프린터의 기능 개선에 나섰다. 뿐만 아니라 다양한 소재 개발, 바이오 등 차세대 핵심 분야 연구를 지속하고 있다. 금속 3D 프린팅 후발주자인 한국이 기술 격차를 줄이는 건 쉽지 않아 보였다. 하지만 한국은 한국형 금속 3D 프린터를 앞세워 반전의 발판을 만들고 있다.