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 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)

미국 MIT(Massachusetts Institute of Technology)대에 따르면 온도 변화에 반응해 평평한 층에서 복잡한 모양으로 변형할 수있는 3D 프린팅 메쉬(격자)형 구조를 설계했다.연구결과는 미국 과학원 논문집(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 발표됐다. 연구팀은 3D 이미지의 얼굴로 시작하여 얼굴 모양에 맞게 올라가거나 내려가는 플랫한 표면의 거리 맵을 만들었다.사람의 얼굴 모양으로 변하는 격자를 만들기 위한 목적이다. 온도 증가에 노출되면 자연적으로 팽창하는 일반적인 고무 소재로 격자를 프린팅했다.형성된 격자는 물리적으로 더 견고하고 온도 변화에 더 강한 유리 섬유를 사용해 하나의 용액을 주입하므로써 재료의 온도 응답성이 조정될 수 있다. 연구원들은 250도 섭씨 오븐에서 격자를 꺼내서 바닷물 욕조에 넣고, 실온으로 냉각시켜 인간의 얼굴 모양으로 변형시켰다. 공진 주파수가 변화함에 따라 이 격자는 능동 안테나를 형성하는 돔 형태로 굴곡됐다.개발된 기술은 자동으로 펴지고 팽창하는 텐트나 덮개와 같은 배치 가능한 구조물을 설계하는 데 사용될 수 있는 것으로 평가된다. 예를들면 망원경의 인공 조직 또는 변형 가능한 렌즈를 위한 스캐 폴드로도 사용될 수 있다.▲ USA-MIT-3Dprint▲ MIT(Massachusetts Institute of Technology)대의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

독일 글로벌 기술기업인 지멘스(Siemens)에 따르면 유럽우주국(ESA)으로부터 3D 금속프린팅을 사용해 우주 여행을 위한 디자인을 개발하도록 의뢰를 받았다.Design 4AM 프로젝트로 명명된 이 프로젝트는 소나카(Sonaca)와 협업으로 진행됐다. 적층제조(Additive manufacturing) 공정은 거의 모든 유형의 복잡한 구조의 무게를 줄이는 데 도움이 될 수 있기 때문이다.특히 적층제조 기술은 항공우주 산업의 발사기, 추진 시스템, 위성 및 다양한 우주선 구성 요소에서 거의 모든 유형의 복잡한 구조의 무게를 줄이는 데 도움이 될 수 있다.생성 디자인, 자동화 토폴로지 최적화 및 적층 제조 공정 시뮬레이션과 같은 항공 우주 및 지멘스 소프트웨어 기술에 대한 광범위한 지식을 바탕으로 수백 가지 디자인 옵션을 짧은 시간안에 탐색할 수 있는 것으로 평가된다.Design 4AM 프로젝트에서는, 지멘스 디지털 혁신 플랫폼(Siemens Digital Innovation Platform)과 소나카(Sonaca)의 우주 응용 분야, 제조 속성, 재료 취급, 테스트 및 수치 분석 방법을 사용하여 프로세스 체인이 검증된다.이와같이 ESA의  Design 4AM 프로젝트를 적층가공을 이용해 수행함으로써 위성 발사와 관련된 극한의 힘을 견딜 수 있는 막중한 임무 구조물을 생산하도록 지원한다.결과적으로 저렴한 비용으로 위성발사와 같은 프로젝트의 최적화를 도울 수 있을 것으로 기대된다. 3D 금속프린터의 활용도가 점점 확대되고 있다. ▲ Germany-Siemens-3Dprint▲ 지멘스(Siemens)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

볼보트럭(Volvo Trucks North America)에 따르면 미국 버지니아주 더블린에서 트럭 제조과정에 사용되는 도구와 비품 생산에 3D 프린팅 기술을 사용하고 있다.현재 버지니아주 더블린에서 생산되는 트럭들은 북미시장에 모두 판매되고 있다. 볼보트럭은 트럭 제조공정에서 품질향상 기회를 찾기위해 프로토타입에 3D기술을 적용하기 시작했다.수년간 3D 프린팅 기술의 내부검토 및 미세 조정을 통해 생산된 500개 이상의 제조 도구와 비품들이 NRV(New River Valley) 작업현장에 사용되고 있는 것이다.볼보트럭은 3D 프린트 제조 도구의 구현으로 빠른 생산과 지속적인 품질 개선이 가능하게 됐다. 몇년 후 3D 프린팅이 제조 공정과 문화에서 필수적인 요소가 될 것으로 전망된다.3D 프린팅된 도구와 비품들은 더블린 공장 내 볼보 이노베이션 프로젝트(Volvo Innovative Projects) 연구소에서 개발됐다.▲ volvo truck▲볼보트럭(Volvo Trucks North America) 홈페이지

중국 산업정보원(資訊工業策進會)에 따르면 중국 정부가 3D 프린팅의 응용에 앞장서고 있다. 업계 규제기관인 산업정보부(工业和信息化部)는 국가 3D 프린트산업 개발계획(2015-16)을 출간해 이 분야의 혁신과 상업화 목표를 수립한 바 있다.이와 별도로 부처는 2017년 12월 두 번째 행동 계획을 발표했다. 최근에는 관련 전략적 신흥산업 목록에 해당 분야를 포함시켜 관련 회사에 대한 막대한 기회를 제공하고 있다.중국의 3D 프린팅산업은 2020년까지 글로벌 시장의 3분의 1에 해당하는 $76억 8000만 달러의 생산 가치를 가질 것으로 예상된다.특히, 2019년 중국은 $19억 달러를 이 부문에 투자할 것으로 예상된다. 이로 인해 미국과 서유럽에 이어 세 번째로 큰 시장이 될 것으로 예측되고 있다.이와 같이 급성장하는 중국 3D 프린팅 시장에서 정부의 적극적인 노력이 투여되면서 중국 업체의 양적 및 질적 성장이 기대된다.▲ China-IndustryInformationInstitute-3Dprint▲ 중국 산업정보원(資訊工業策進會)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

독일 글로벌 스포츠용품 기업인 아디다스(Adidas)에 따르면 3D프린팅된 신발인 Y-3 RUNNER 4D II - 아디다스 한정판을 출시했다. Y-3 패션 레이블의 일환으로 일본 패션 디자이너인 요지 야마모토(Yohji Yamamoto)와 공동 작업했다.특히 3D 프린팅 회사인 Carbon의 도움으로 설계된 Futurecraft 4D 신발라인을 확장하기 위해 출시한 것이다. Futurecraft는 운동화 제조에서 3D 프린팅을 사용하는 방법을 연구한 혁신적인 프로그램이다.Y-3 라인은 Futurecraft 4D 라인의 관습적인 'Aero Green'색조를 버리고 보다 현대적인 화이트 피니시를 선호한 디자인으로 분석된다.Y-3 RUNNER 4D II는 2018년 5 월에 출시된 ALPHAEDGE 4D 운동화와 비교해 Futurecraft 4D 미드솔의 특성을 향상시킨 것으로 평가된다. 3D프린팅을 통해 폐기물을 줄이면서 생산과정을 가속화함으로써 생산성을 향상시킬 수 있을 것으로 전망된다.▲ Germany-Adidas-3Dprint▲ 아디다스(Adidas)의  Y-3 Runner 4D 홍보자료(출처 : 홈페이지)

중국 칭화대(清華大)에 따르면 세계에서 가장 큰 콘크리트 3D프린팅된 보행자 전용 교량이 완성됐다. 해당 교량은 상하이 바오산 지구(Baoshan District, Shanghai)의 위스덤 베이 산업단지(Wisdom Bay Industrial Park)에 위치해 있다.교량은 칭화대의 Zoina Land Joint Research Center에 의해 설계 및 개발됐다. Shanghai Wisdom Bay Investment Management Company와 공동으로 건설됐다.교량 길이는 26.3미터이고 너비는 3.6미터이다. 하중을 견디기 위한 단일 아치의 구조가 채택됐다. 3D프린팅 콘크리트 시스템을 사용해 프린팅됐다.시스템은 디지털 건축 디자인, 프린팅 경로 생성, 작동 제어 시스템, 프린팅 도구, 콘크리트 재료 등과 같은 혁신적인 기술과 통합돼 있는 것으로 알려졌다.모든 콘크리트 구성 요소는 450시간 내에 2개의 로봇 팔 3D프린팅 시스템에 의해 프린팅됐다. 비슷한 크기의 기존 교량과 비교할 때, 비용은 2/3에 불과하다.주로 교량 본체의 프린팅 및 건설에 템플릿이나 철근을 사용하지 않기 때문이다. 교량는 진동 와이어 스트레스 센서 및 고정밀 변형 모니터링 시스템을 포함해 실시간 모니터링 시스템이 내장돼 있다. 이를 통해 다리의 힘 및 변형 데이터를 실시간으로 수집할 수 있는 것으로 분석된다. 중국의 인구변화는 건설산업의 변화와 발전을 촉진할 것으로 예상된다. 특히 3D프린팅은 이러한 변화에 적응하기 위한 건설산업의 지능화된 개발에 중요한 역할을 수행할 것으로 판단된다.▲ China-tsinghuaUniversity-3D-bridge▲ D프린팅된 보행자 전용 교량(출처 : 칭화대(清華大) 홈페이지)

프랑스 시계제조업체인 유티남브장송(Utinam Besançon)에 따르면 3D로 프린팅된 자동기계식 시계를 €965 유로 ($1,099 달러)에 판매한다. 시계 이름은 스페시먼(specimen) 01로 명명됐다.케이스, 시간 설정 버튼 및 스트랩용 금속 삽입물은 모두 3D로 프린팅됐다. 다이얼, 손, 스트랩 및 무브먼트는 기존의 방식을 적용해 제작했다.해당 프로젝트는 의료, 우주항공 및 미세 기계 산업에 특수금속을 공급하는 출발점으로 평가된다. 창립 90주년을 기념하기 위한 목적으로 시작됐다.3D프린팅된 시계는 대량생산이 가능한 최초의 모델이다. 3D프린팅된 시계의 대중화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.참고로 이탈리아의 리치몬드(Richemont ) 소유 브랜드인 오피치네 파네라이(Officine Panerai)가 2016년에 3D 프린터로 세계 최초 시계를 만든바 있다.시계는 Lo Scienziato Luminor 1950 Tourbillon GMT Titanio로 명명됐다. 브장송이 생산한 3D 프린팅된 시계는 이탈리아의 3D프린팅된 시계에 대한 프랑스의 응답으로 평가 받고 있다. ▲ France-UtinamBesancon-3D-Watch▲ 유티남브장송(Utinam Besançon)의 3D 프린팅된 시계 스페시먼(specimen) 01(출처 : 홈페이지)