▲ 일본 다이세이건설(大成建設) 직원 이미지 [출처=홈페이지]일본 다이세이건설(大成建設)에 따르면 7축 자유도의 이동식 3D 프린터를 개발했다. 기존의 겐트리형 3D 프린터를 대폭 쇄신해 이동식 3D 프린터를 만들었다.이동식 3D 프린터는 2018년 건설용 프린팅 기술과 7축 자유도의 다관절 로봇을 연계하며 개발을 시작했다. 대형 조형물을 3D 프린터로 만들려면 노즐을 광범위하게 이동해야 한다.노즐이 자유롭게 이동할 수 있어야 함은 물론 노즐에서 토출하는 재료의 양도 정미랗게 제어할 필요가 있다. 로봇 팔 자체를 수평 이동하면서 완벽하게 제어하는 것은 매우 어렵다.3D 프린터와 다관절 로봇은 이미 개발된 일반적인 제품이다. 범용적인 용도로 개발된 로봇팔과 3D 프린터를 조합해 완벽하게 제어하는 것이 핵심 기술이다.개발이 완료된 이동식 3D 프린터는 대형으로 복잡한 곡선 형상을 가지는 구조체, RC벽, 라멘 고가교 등의 구조물을 현장에서 직접 프린터할 수 있다.이동식 3D 프린터의 특징은 물질을 내뿜는 노즐을 움직이는 로봇 팔 전체를 레일에 올려 수평 방향으로 이동이 가능하다는 점이다.따라서 겐트리 내 혹은 로봇팔이 닿는 범위 내에서만 프린트할 수 있었던 종래와 비교해 시공 범위가 대폭 확대됐다. 토출 포인트도 노즐을 기울려 접근이 가능해져 최적의 철근 덮개도 만들 수 있다.  

아랍에미리트 최대 도시인 두바이의 도로교통청(RTA)에 따르면 3D 프린팅 기술 개발로 예비 부품 제조 공정을 개선하기 위한 연구 및 개발을 진행하고 있다. 3D 프린팅 기술 분야의 선도기업 3곳과 공동으로 연구하고 있다. 두바이 전역의 도로 및 도로 시설의 유지 보수에 사용되는 전기기계 시스템용 예비 부품과 도로 표면 마감제를 제조하기 위한 목적이다. 두바이의 도로 유지 보수 및 시설에서 사용하기 전에 필요에 따라 효율성을 보장하는 것도 목표로 정했다. 지난 몇 개월 동안 전문 3D 프린팅 업체들과 협력했다.도로 유지 관리시스템의 예비 부품에 대한 가용성을 높이기 위해 새로운 이니셔티브를 개발했다. 또한 다양한 연구와 실험도 수행했다.이번 이니셔티브는 두바이의 도로 시설에서 프로펠러 팬, 제어 장비, 터널 벽의 마감재 등과 같은 예비 부품의 공급원을 확장하는 데 성공한 것으로 평가받고 있다.지역에서 부족한 예비 부품, 안전 조치 고려 등 구체적인 기준에 따라 예비 부품 유형을 3D 프린팅 대상으로 선정했다.3D 프린팅 기술은 예비 부품의 구입에 드는 운용 비용을 50% 감소시켰다. 운송 비용과 예비 부품을 두바이로 수입하는 데 필요한 시간을 줄이는 데도 기여했다. 또한 이력 데이터 분석을 통해 공장 기반 예비 부품에 추가적인 개선이 도입돼 고장률이 사상 최저 수준으로 줄어들었다.▲도로교통청(Roads and Transport Authority, RTA) 로고

미국 글로벌 시장 조사기관 아이마크그룹(IMARC Group)에 따르면 2027년 3D 콘크리트 프린팅 시장 규모가 US$ 295억650만달러에 이를 것으로 전망된다.2021년 6억3520만 달러에 비해 연평균  82.2% 성장할 것으로 기대된다. 3D 콘크리트 프린팅은 건물 및 건설 구성 요소를 제작하는 데 사용되는 적층 제조의 한 형태이다.프린팅 장비의 노즐을 통해 이전에 펌핑된 층에 3D 프린팅 콘크리트 층을 증착하는 과정이 포함된다. 3D 콘크리트 프린팅은 고급 기계, 최첨단 3D 프린팅 기술 및 새로운 콘크리트 혼합물을 사용해 맞춤형 복잡한 모양, 디자인, 구조 등을 생성할 수 있다.이를 통해 기존 건설 기술보다 더 높은 효율성, 정확성, 개선된 건설 속도, 더 낮은 인건비, 더 큰 설계 유연성 등이 제공된다. 이와 같은 3D 콘크리트 프린팅 기술의 광범위한 채택을 통해 3D 콘크리트 프린팅 시장의 성장이 더욱 촉진될 것으로 전망된다.▲ 아이마크그룹(IMARC Group)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

프랑스 로봇 소프트웨어업체 아닥시스(Adaxis)에 따르면 프리-시드 펀딩 라운드에서 €100만유로의 자금을 모금했다. EIT(European Institute of Innovation and Technology), Newfund Capital, SkalePark 등이 참여했다.자금 조달을 통해 기술의 산업화와 대규모 사용을 위한 촉매제로 사용할 방침이다. 강력하고 장기적인 투자자와 파트너 관계를 맺고 다양한 사업을 추진할 계획이다.아닥시스의 창립자들은 지난 5년간 적층 제조공정 및 로봇 알고리즘을 개발해왔다. AdaOne 소프트웨어 플랫폼을 출시했으며 독점 알고리즘 다축 툴패스로 이전에 제조할 수 없었던 부품을 만들 수 있게 됐다.AdaOne은 금속, 플라스틱, 복합 재료, 콘크리트를 사용한 자동화된 3D 프린팅을 지원할 수 있어 대규모 제조가 가능하다.조립 단계없이 크고 복잡한 부품을 최소한의 재료로 낭비 없이 만들 수 있으며 기존 3D 표면에 재료를 증착해 손상된 부품을 수리할 수도 있다. 맞춤형 증착 방향은 전통적 수평층을 피해 표면 품질과 기계적 강도를 향상시켰다. ▲ 아닥시스(Adaxis) 홈페이지

사단법인 3D프린팅산업협회(회장 김한수)와 (주)티엘비스(대표 김정한), (주)카이엔(대표 김용태)은 국내 3D 프린팅 사업을 고도화하고 글로벌 경쟁력을 향상시키기 위해 카이엔의 지식재산관리(Intellectual Property, IP) 플랫폼(Platform)인 케이미네르바(K-Minerva)를 활용하기로 하는 업무협약을 체결했다고 21일 밝혔다. ▲ (주)티엘비스 김정한 대표(좌), 김한수 협회장(중앙), (주)카이엔 김용태 대표이번 협약으로 3D프린팅산업협회 회원사는 각종 산업 영역에서 3D프린터를 활용한 신제품, 신소재, 디자인 등 기술과 비즈니스 모델 개발 시 (주)카이엔의 케이미네르바 플랫폼을 통해 IP의 등록·관리·사업화를 진행하게 된다. 케이미네르바는 글로벌 산업정보와 특허맵(patent map)을 제공해 회원사가 IP 포트폴리오(Portfolio)를 체계적으로 관리하고 선행 조사, 경쟁력 분석, 가치 평가, 인수합병(M&A)을 경영전략으로 선택할 수 있도록 지원한다. 2011년부터 2018년까지 7년 동안 이어진 미국 애플과 삼성전자의 특허권 침해 금지 및 손해배상청구 소송을 거론하지 않더라도 글로벌 산업전쟁에서 IP의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않는다. 하지만 국내 대기업조차도 명확한 IP 전략이 없는 것이 현실이다. 2013년 서울, 수도권, 영남, 충청, 호남 등지에 위치한 3D프린터 관련 기업들을 중심으로 발족된 3D프린팅산업협회는 한국 전자산업의 메카인 구미시에 위치하고 있다. 설립 이후 다양한 영역에 3D프린터를 적용하고 전문가를 양성하며 4차 산업혁명 변화를 선도하고 있다.김한수 협회장은 “카이엔이 오랫동안 축적한 해외 특허 관련 노하우와 방대한 글로벌 산업정보를 기반으로 개발된 케이미네르바를 통해 대다수가 중소기업인 협회 회원사의 글로벌 기술 경쟁력이 강화하길 기대한다.” 며 “중앙 정부와 지방자치단체가 중소·벤처기업의 실질적인 해외 특허출원 및 관리, 실효적인 글로벌 산업정보 접근권을 보장해줘야 포스트 코로나 시대를 대비할 수 있다.”고 주장했다.

구미시 신성장동력으로 UAV/UAM 제조 및 정비 클러스터 제안, 지역의 유관기관이 협력해 특·장점을 활용하면 성과 도출 가능 사단법인 3D프린팅산업협회(협회장 김한수)는 2022년 1월 18일 협회 대회의실에서 ‘UAV(무인항공드론)/UAM(무인항공운송체계) 제조 및 정비 클러스터 구축 방안 포럼’을 개최했다. 이번 포럼은 경운대학교와 (재)구미전자정보기술원이 주관하고, 한국산업단지공단 경북지역본부가 후원하며 명실상부한 지역의 대표행사라는 평가를 받았다. ▲포럼에 참석한 관계자들(출처 : 3D프린팅산업협회)김한수 협회장과 김정한 부회장을 비롯해 경북구미스마트그린산단사업단 이승희 단장, 경운대 항공소프트웨어공학 하옥균 교수, 한국산업단지공단 이웅희 과장, (재)구미전자정보기술원 손성진 선임, 빌리브마이크론(주) 황승진 본부장, 웹엑스 김경욱 대표, (주)와우쓰리디 서정주 대표, 아이오티 윤광식 대표, 동성건축사사무소 이상득 대표, (주)카이엔 김용태 대표 등 관계자들이 참석했다. 김한수 협회장은 “구미시는 지난해 12월 23일 ‘제1회 UAM 산업 발전 세미나’를 개최하는 등 UAV/UAM 산업에 대해 지대한 관심을 갖고 있다. 지역의 대학과 협회들이 노력하고 있지만 김천시, 영천시 등에 비해 뒤처지고 있다. 실질적인 성과를 도출하기 위한 이행계획(Action Plan)을 수립하기 위해 포럼을 준비했다.”라고 밝혔다.▲축사를 하고 있는 3D프린팅산업협회 김한수 회장(출처 : 3D프린팅산업협회)이번 포럼에서는 국가정보전략연구소 민진규 소장이 기조 발표를 진행했다. 민진규 소장은 포천시 드론클러스터 구축, 포천시 드론특별자유화구역, 도로교통안전공단 드론 활용한 교통단속시스템, 카고 드론 표준제정 등 다양한 관련 분야 연구 활동을 펼치고 있으며 드론학 개론, 드론 무인멀티콥터 조종자자격증 필기, UAV 무인기 일반 등 60여권의 저서를 집필한 전문가이다. 민진규 소장은 기조 발표에서 UAV/UAM 정부정책·생태계·기술 구성도·4차 산업혁명기술과 연관 관계·국내 산업 현황, 정부의 항공 핵심기술 로드맵, UAV/UAM 클러스터 추진 전략, 전용 플랫폼(Platform) 구축 전략, 타 자치단체와 차별화 전략, 구미시 신성장동력으로 육성 방안, 구미시의 특·장점 활용방안 등을 구체적으로 제시했다. 일본과 미국, 국내 타 지방자치단체의 성공 및 실패 사례를 통해 구미시가 시행착오(試行錯誤)를 최소화할 수 있는 전략에 대한 연구도 병행해 참석자들로부터 좋은 평가를 받았다. 기조발표 이후 전문가 패널로 참석한 전문가들의 열띤 토론이 이어졌다. 경북구미스마트그린산단사업단 이승희 단장은 “구미시는 전자, 5G 실증단지 등 인프라가 매우 잘 갖춰져 있으며 국방에도 특화돼 있어서 UAV/UAM 제조 및 정비클러스터 구축에 매우 적합하다. 휴대폰, 디스플레이가 과거 먹거리였지만 현재 차세대 성장 동력을 고민 중이다. 시와 유관기관, 업체들이 잘 협력한다면 좋은 성과가 기대된다.”고 밝혔다. 경운대 항공소프트웨어공학 하옥균 교수는 “2019년부터 지능형 드론사업을 추진하고 있으나 참여기업이 거의 없어 활성화를 위한 방안을 고민 중이다. 향후 외지 기업들을 구미로 끌어오는 것이 클러스터 성공의 관건인데, 이를 위해 정보공유 및 협업 플랫폼을 구축해야 한다.”고 조언했다. ▲토론을 하고 있는 경운대학교 하옥균 교수(출처 : 3D프린팅산업협회)3D프린팅협회 김정한 부회장은 “구미시에서도 UAM 산업을 차세대 먹거리로 선정해 노력하고 있지만 아직 가시적인 성과가 미진한 상황이다. 특히 UAV/UAM 정비사업의 경우에는 3D 프린팅산업협회의 역량을 잘 활용할 수 있는 영역이라 곧바로 추진할 수 있다. 또한 지역 내 드론 관련 연구 과제를 수행하는 기관들이 유기적으로 협력해야 한다.”고 강조했다. (주)카이엔 김용태 대표는 “구미시가 UAV/UAM 산업을 체계적으로 육성하려면 글로벌 선진 사례를 잘 연구해야 하며, 자체 플랫폼 구축을 통해 산업정보, 선행기술 조사 및 특허 생애주기(Life Cycle) 관리, 지역 내 업체들의 역량 파악 및 현황 공유 등 구체적인 이행계획을 수립해 실천해야 한다.”며 포럼 이후의 발전방향에 대해 조언했다. 3D 프린팅산업협회 관계자는 “지난 몇 개월 동안 국내외 UAV/UAM 산업 현황을 연구하고 관련 전문가들로부터 자문을 받아 포럼을 준비했다. 향후에도 구미시, 경북구미스마트그린산단사업단, 경운대학교, 한국산업단지공단, (재)구미전자정보기술원 등과 관련 연구를 활발하게 전개할 방침이다.”고 밝혔다. 포럼 관련 정보에 대해 궁금한 사항이 있거나 구미시 UAV/UAM 클러스터 구축 방안에 대한 의견이 있다면 3D 프린팅산업협회 김정한 부회장(054-461-3030)에게 연락해 달라는 당부의 말도 잊지 않았다.▲민진규 소장이 제안한 '구미시 UAV/UAM 클러스터 추진 전략'(출처 : iNIS)

미국 시장조사기관 리서치앤마켓츠(ResearchAndMarkets)에 따르면 2030년 글로벌 개인용 3D 프린터 시장 규모가 $US 54억4000만달러로 성장할 것으로 전망된다. 2020년 글로벌 개인용 3D 프린터 시장 규모는 16억9000만달러를 기록했다. 향후 2021년 ~ 2030년까지 연평균 13.5% 성장이 예상된다.개인용 3D 프린터 시장은 치과 산업에서 3D 프린팅에 대한 높은 수요, 3D 프린팅 기술 채택을 위한 정부의 이니셔티브, 고객 맞춤형 상품을 제공할 수 있는 능력 등으로 인해 시장 성장의 원동력이 되고 있다.다만 개인용 3D 프린팅 시장 성장을 더욱 견인하기 위해서는 전 세계적으로 부족한 숙력된 노동력 문제를 해결해야 될 것으로 보인다. 개인용 3D 프린터는 전문가용 프린터와 달리 훨씬 저렴하고 실행하는데 필요한 소프트웨어가 사용자 친화적이다. 이러한 장점으로 인해 교육, 엔터테인먼트, 사진, 건축, 패션 및 보석 등 다양한 산업으로 확대되고 있다.3D 프린팅은 제조업체들이 다양한 인쇄 재료를 사용해 모델을 만드는 적층 인쇄 기술로 알려져 있으며 폴리머, 금속, 세라믹 등 다양한 형태의 재료들이 활용되고 있다.▲ Personal 3D Printer(출처 : Sculpteo 홈페이지)

미국 주택건설업체 레나(Lennar)에 따르면 오스틴에 기반을 두고 있는 ICON의 기술력을 이용해 3D 프린트 주택단지를 건설할 계획이다. 2022년 초 오스틴 지역에 3D 프랜터로 건설된 300채의 주택이 신규 건설된다.주택 건설에 대규모 3D 프린터를 이용할 경우 지역의 부족한 주택문제를 해결할 수 있다. 건설산업에 영향을 미치고 있는 노동력과 목재 부족문제를 극복하기 때문이다. 3D 프린팅 건축업체 ICON은 2021년 9월 3D 프린팅 주택을 건설하기 위해 시리즈 B에서 약 US$ 2억700만달러 규모의 투자를 받았다.Norwest Venture Partners가 주관사로 8VC, Bjarke Ingels Group (BIG), BOND, Citi Crosstimbers, Ensemble, Fifth Wall, LENx, Moderne Ventures, Oakhouse Partners 등이 참여했다.2018년 3월 3D로 프린팅된 주택을 최초로 출시했다. 350평방피트의 주택을 25%의 속도로 48시간 내에 프린팅할 수 있다.현재까지 미국과 멕시코 전역에 약 24채의 3D 프린팅 주택을 배달 및 건설했다. 이중 약 50% 이상이 노숙자나 빈곤층을 위해 지어졌다.2021년 여름 3D 프린터로 건설된 4채의 주택은 오스틴 동부시장에 출시됐다. 4개의 침실과 여러 개의 욕실을 갖추고 있다. 또한 군인들을 위한 막사로 사용될 최대 72명의 군인을 수용할 수 있는 3800제곱피트의 3D 프린터 막사를 건설하기도 했다. 최근 들어 노숙자나 빈곤층에 대한 저렴한 가격의 주택 수요가 증가하면서 3D로 인쇄된 주택과 구조물에 대한 수요가 급증하고 있다.향후 달이나 화성 탐사 등 우주 개발이 본격화되면서 NASA 등과 우주 건설시스템 개발로 수요가 확대될 것으로 전망된다.▲ 3D프린터로 주택을 건설하는 현장(출처 : ICON)

프랑스 글로벌 제조업체인 발로렉(Vallourec)에 따르면 북해 시추에서 3D 프린팅된 워터부싱(waterbushing)을 최초로 설치했다. 글로벌 석유 및 가스 회사인 토탈에너지(TotalEnergies)와 협업으로 작업했다. 워터부싱은 석유 및 가스 시추 산업에서 건설중 유정(wells)에 탄화수소가 축적되는 것을 방지하는 데 자주 사용되는 주요 안전 부품이다.워터부싱은 안전을 보장하기 위해 극도로 저항력이 있고 신뢰성이 있어야 하는 가압 구성요소이기 때문이다. 볼로렉은 WAAM(Wire Arc Additive Manufacturing) 기술을 사용해 1.2미터 높이의 220kg 부품을 3D 프린팅하였다.부품은 총 중량이 50% 감소되고 탄소 이력(carbon footprint)이 감소된다. 이 프로젝트를 통해 WAAM 기술을 이용한 구성 요소에 대한 품질 보증 및 품질 관리 공급 프레임이 성공적으로 개발된 것으로 평가된다. 석유 및 가스 시추 산업의 적층 제조는 전 세계적으로 2025년까지 US$ 320억 달러에 이르고 2030년에는 600억 달러 이상에 이를 것으로 예측된다. ▲ 발로렉(Vallourec)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

일본 오사카대(大阪大學)에 따르면 마블링을 갖는 3D 프린팅된 와규 쇠고기를 실험실에서 생산했다. 와규 쇠고기와 관련된 현재의 가축 사육은 기후와 관련해 지속 가능하지 않다. 가축 사육에서 배출되는 메탄은 엄청난 양의 온실 가스를 대기 중으로 배출하기 때문이다. 이와 같이 환경을 생각하는 육류 소비를 위해 이 와규 쇠고기는 줄기 세포를 사용하여 만들어졌다.3D 프린팅된 와규 쇠고기는 와규 특유의 마블링 효과를 내는 지방, 근육, 혈관의 복합 구조로 이루어져 완성도 높은 스테이크로 평가된다. 특히 힘줄과 같은 젤을 구성하기 위해 힘줄-겔 통합 바이오프린팅이 개발됐다. 힘줄-겔 통합 바이오프린팅은 원하는 유형의 스테이크 같은 배양육을 제조하기 위한 유망한 기술이 될 수 있을 것으로 전망된다. ▲ 오사카대(大阪大學)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)