[공학저널 김진성 기자] 3D프린터의 대표적인 출력방식에는 FDM, FFF(적층방식), SLS(분말소결), SLA, DLP(액체수지) 등이 있다. 각각의 출력방식에는 장단점이 존재한다. 하지만 최근 이러한 3D프린팅 출력방식의 장점만을 결합한 3D프린터가 개발돼 화제를 모으고 있다.
플라스틱소재를 열로 녹여 압출·적층을 통해 3차원모델을 형상화하는 FFF(Fused Filament Fabrication)방식과 수조에 담긴 광경화수지에 특정 빛을 조사해 3차원 모형을 만드는 DLP-SLA(Digital Light Processing-Stereolithography Apparatus)방식을 결합한 3D프린터가 바로 그것이다.
FFF방식은 쉽게 말하면 필라멘트(Filament)나 와이어(Wire) 상태의 고체 수지 재료를 압출 헤드에서 녹여, 노즐을 통해 분사하면서 쌓아 올라가는 방식으로 플라스틱 층(layer)이 모양을 만들어 내는 방식이다.
FFF방식의 경우 출력물이 출력되는 플랫폼인 베드에 특수코팅을 했기 때문에 사용자의 사용성을 높이고 유지보수비용을 획기적으로 줄인 기술로 우수한 평가를 받고 있다.
광경화 소재를 경화시켜 출력물을 3D 프린팅 하는 방식은 SLA, DLP, LCD, CLIP, Jetting 등으로 다양하게 세분화 된다. 여기서는 DLP와 SLA의 두 가지 방식이 한 번에 적용돼 각 방식이 가지는 장점만이 극대화됐다.
광경화성 액체 수지가 담긴 수조에 레이저를 발사해 경화 시키는 SLA방식은 고품질의 외관을 성형하고, 3D 프린터에 결합된 빔 프로젝터를 재료 위에 투사해 적층하는 DLP방식은 고속으로 내부를 성형하게 되는 것이다.
이러한 두 가지 방식의 프린팅 기술을 최적화하고 하드웨어, 소프트웨어를 자체 제작해 완성도 높은 제품을 개발·생산하고 있는 기업이 바로 ㈜큐비콘이다.
큐비콘은 우수한 기술력으로 CCM(Compact Camera Module) 테스트 장비분야 세계1위를 달성한 ㈜하이비젼시스템의 자회사다. 지난 2015년 설립 이후 소비자가 필요한 기능을 연구하고 이를 개발해 제품에 접목시킨 3D프린터를 개발 판매해오다 2017년 독립된 회사로서 자리를 잡았다.
탄탄한 기술력을 바탕으로 큐비콘은 3D프린터 제품의 기능, 품질의 표준을 제시한 기업으로 평가받고 있다.
특히 큐비콘의 프린터에 적용된 오토레벨링·오토얼라인 기술은 프린팅 시작 시 프린트할 기준을 잡아주는 세계최초의 기술이다. 현재까지 이와 같은 기능을 하는 기술은 전무하다고 볼 수 있다.
이에 큐비콘은 국내에서만 머물지 않고 해외로 진출할 계획을 갖고 있다. 국내뿐 아니라 세계의 표준으로 자리 잡겠다는 포부다. 이에 현재 여러 기업들과 파트너십을 맺고 공조하며 방향성을 만들어가고 있는 단계에 있다.
큐비콘 김갑철 대표이사(사진)는 “일반 기업뿐 아니라 교육계에서 쉽게 접근할 수 있는 경제적인 제품 개발공급, 당사 제품을 사용해 사업 확대·신규 사업을 꿈꾸는 중소기업들에 적합한 제품의 개발공급을 목표로 하고 있다”며 “작년부터 조금씩 선보이고 있는 고가의 외산 산업형 3D프린터를 대체할 합리적인 가격의 산업형 3D프린터를 지속 개발·공급하며 산업계에서도 국산 3D프린터를 적극 사용할 수 있는 환경을 목표로 기술을 개발하고 있다”고 말했다.
한편, 3D프린팅은 아이디어를 3차원으로 구현하는 모델링 사업이다. 이에 따라 3D데이터의 프린팅과 출력물의 후가공 등 다양한 기술이 요구된다. 전통적인 제조업과는 달리 상상속의 아이디어를 직접 출력할 수 있고 모델링 파일을 수정하면 소량 다품종 생산이 가능하다.
하지만 현재의 기술수준은 품질뿐 아니라 출력속도 그리고 소재의 다양성측면에서 부족하다는 평가를 받고 있다.
김 대표는 특히 다양한 소재 개발의 한계에 대한 아쉬움을 전했다.
그는 “1~2년 전부터 국내의 3D프린팅 산업 환경이 정체되거나 하향하고 있다는 생각이 든다. 해외의 경우 4차 산업혁명의 필수적인 요소로 가상의 물체를 현실화하는 데 3D프린터를 중요 요소로 투자하고 있으나 국내는 아직까지 미흡한 부분이 있기 때문”이라며 “10년 후, 20년 후의 세상을 내다보는 정책과 사회적인 뒷받침이 필요하지 않을까 생각이 든다”고 말했다.
