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글로벌오토뉴스 원선웅 기자의 애프터서비스. 글로벌 자동차 시장 분석, 가속화 되고 있는 전동화 전략, 자율주행으로 대표되는 미래 자동차 기술부터 소소한 자동차 관련 상식까지 다양한 주제와 깊이있는 분석이 더해진 칼럼을 전해드립니다.

애프터서비스 - 3D 프린터로 비용과 시간을 절감한다.

페이지 정보

글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)
승인 2013-09-23 15:41:05

본문

이번 시간에는 최근 주목 받고 3D 프린팅 기술에 대한 얘기를 하고자 합니다. 올해 초 오바마 대톨령이 3D 프린팅 기술에 대한 미래를 긍정적으로 평가하면서 더욱 주목받고 있는 기술인데요, 자동차 메이커들도 점차 3D 프린팅 기술을 이용한 제품 제작에 노력하고 있습니다. 생산기술의 혁명이라고도 평가되고 있는 3D프린팅 기술의 현재와 미래를 전해드리겠습니다.

3D 프린팅 기술, 아직 생소한 분들도 계실 텐데요. 어떤 방식의 생산 기술인가요?

3D 프린팅 기술은 금형이나 틀 없이도 플라스틱 분말 등과 같은 원재료를 잉크처럼 분사해 입체적으로 물건을 찍어낼 수 있는 기술을 말합니다. 3D 프린터를 통해 입체적인 제품을 만들 수 있는데요, 기존에는 제품 도면을 통해 금형이나 사출방식으로 별도의 생산공정에서 만들어야 했다면 3D 프린팅은 인쇄물을 출력하듯 3D 프린터를 통해 빠른 시간에 형태를 갖춘 제품을 만들 수 있는 장점이 있습니다. 비용 또한 크게 절감할 수 있는 장점이 있구요, 짧은 시간에 단점을 보완한 제품을 다시 만들 수 있습니다.

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현재 자동차 분야에서 3D 프린팅 기술은 어떻게 사용되고 있나요?

3D 프린팅 기술을 일찌감치 활용해온 기업으로는 미국의 포드가 있습니다. 포드는 실린더 헤드, 브레이크 로터, 후륜 엑셀의 시제품을 3D프린터로 제작하고 있습니다. 여기서 말하는 시제품은 실제 판매 제품이 아닌 테스트를 하기 위한 프로토 타입 모형을 말하는 데요, 에코부스트 엔진에 사용되는 실린더 헤드를 만드는데 걸리는 시간을 4~5개월에서 3개월로 단축했습니다.



흔히 목업이라 부르는 시제품 제작에 3D 프린팅 기술을 사용하고 있군요.

시제품뿐만 아니라 일부 부품에서 포드는 3D 프린터를 이용해 자동차 부품을 만드는 과정을 지난해 말 유투브 영상을 통해 공개했었습니다. 포드가 소개한 3D 프린터인 `메이커봇(MakerBot)`은 자동차 부품 모형을 수 초 안에 만들어내는 모습을 보였는데요, 포드는 여러 부품 모형들을 만드는 데 1000달러(약110만원)도 들지 않는다고 설명했습니다. 포드는 이미 `F-150`과 `익스플로러`에 들어가는 크고 작은 부품들에 3D 프린터를 활용하고 있습니다.



다른 업체의 경우도 3D 프린터를 사용한 사례가 있나요?

제너럴모터스도 2014년형 쉐보레 말리부의 모형을 3D로 프린터로 제작했습니다. GM은 "3D 프린팅 기술 중 선택적 레이저 소결과 광조형법(SLA : Stereolithography)으로 클레이 조각을 더 빠르게 만들 수 있어 비용이 절감됐다"고 밝혔습니다. 여기서 말하는 SLA 기법은 3D 프린팅 기술 중 빠르게 제품을 완성할 수 있는 기술을 말합니다. 물론 그만큼 시설비용이 비싸긴 합니다. 현재 대중화 되고 있는 속도는 느리지만 생산단가나 설비가 저렴한 FDM 방식도 있습니다.

자동차 업체에서는 일반적으로 3~4년을 주기로 새로운 자동차를 개발하게 되는데요, 3D 프린터를 이용하면 개발단계에서 시제품 제작에 드는 비용을 크게 절감할 수 있고, 기간도 크게 단축할 수 있습니다.

국내업체 가운데에서도 이런 3D 프린팅 기술을 사용하고 있는 업체가 있나요?

현대모비스 같은 경우 미국의 자동차 업체와 마찬가지로 시제품 개발에 3D 프린터를 활용하고 있습니다. 지난해 3D프린터를 통한 시제품 제작 건수는 3159건으로 2011년 2119건에 비해 49% 증가했다고 전했는데요, 일반적으로 대시보드는 2주, 램프는 1주, 에어백은 3일이면 형상 구형품에 대한 모형 제작을 할 수 있다고 합니다. 아직 1M 미만의 모형 제작만 가능하고 양산 차량에 적용할 질감을 가진 부품을 생산하기는 어렵지만 기술의 발전으로 일반적인 부품 제작도 점차 가능해질 것으로 보고 있습니다.

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기술이 발전하면 앞으로는 3D프린터로 제작한 자동차도 가능할 것으로 보여지는데요.

실제로 3D 프린터를 이용해 주행이 가능한 차량이 제작되기도 했습니다. 미국의 어비(Urbee)라는 회사는 지난 2010년에 세계 최초로 3D 프린터 만으로 제작한 ‘어비’라는 차량을 공개했었는데요, 실제 주행하는 동영상이 공개되어 화재가 되었습니다.

앞으로 2년 이내에 좀 더 완성도를 높인 ‘어비2’를 제작할 예정이라고 합니다. 어비사에 따르면 어비2는 3D 프린터로 인쇄 하는데 2500시간이 소요된다고 하고 차체의 무게가 544kg으로 매우 가볍기 때문에 보통 스포츠카의 절반 정도의 에너지만 있으면 달릴 수 있다고 합니다.

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최근 공개된 미래의 3D 프린팅 기술 중 주목할 만한 부분은 닐 시겔(Nir Siegel)이라는 로열칼리지오브아트 졸업생의 아이디어인데요, 단순히 각 부품을 인쇄하는 것 뿐만 아니라 인쇄와 조립이 동시에 이루어지는 프린터봇이라는 개념의 차량 자체 조립프로젝트를 소개했습니다. 아직 컨셉디자인에 불과하지만 3D프린팅 기술의 발전 속에 미래에는 이러한 기술들이 현실화 될 것으로 보여집니다.

글 / 원선웅 (글로벌오토뉴스 기자)
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