[사람과뉴스 = 박상래 기자]  국내 3D 프린팅 기술이 해외의 대학교재로 활용되며, 미국 대학교재인 3D 프린팅 전문 영문서적이 국내에서 최초로 출판됬다.  책 이름은 Additive Manufacturing Applications for Metals and Composites으로 영문으로 출간이 되었으며, 한국어로 번역을 하면 “ 금속과 복합소재의 적층제조(3D 프린팅 응용”이다.

 2020년 7월 출간이고 가격대는 200불, 한국돈으로 22만원이다. 책은 미국의 IGI Global 출판사에서 출간했다. K.R. Balasubramanian 교수와 공동으로 집필을 했으며, 수치 모델링과 최적화 부분인 DFAM 부분과 AM 시뮬레이션 부분을 맡아서 진행했다.

 인하대학교 교수이고, 현재 메탈쓰리디㈜의 CTO 인 주승환교수는 이로써 국내 기술을 세계적인 수준으로 알리는 데, 주역을 담당을 했고, AM 분야에서 신분야이고, 양산에서 가장 중요한 가장 어려운 디지털 모델링, 3D 프린팅 AM 시뮬레이션 분야 세계적인 권위자로 인정을 받게 되었다. 미국에서 많은 교수와 연구자 들이 이 책을 대학 및 연구 교재로 사용이 되어 학습을 하는 국내 유일의 인물이 되었다.

 주교수는 항공 적층제조 양산을 중공업 분야의 양산을 진행을 하려고 꾸준한 연구로 일평생을 바치고 있다. 2020년-2021년 사이에 국내에서도 대량 양산을 목표로 하고있다. 최초의 회사로 메탈쓰리디㈜/윈포시스㈜를 선정해서, 이 회사에서 CTO로 자문을 하고 있다.

 국내 최초로 메탈3D 프린터를 개발, 제작하였고, 최근에는 국내 최대 크기의 양산용 500x330x330 mm PBF 장비를 개발 성공 시판 중이다. 또한, 국산 장비, 외산장비에 상관없이 양산이 가능한 공정을 개발하여, 국내 대기업 현대중공업, 현대건설기계에 부품 납품에 성공하였다.

  또한, 자문 중인 국내 업체인 메탈3D(주)에서 국내외의 메탈3D 프린터를 활용하여, 공정을 개발 지원하여, 사용자 원하는 부품을 양산할 수 있는 부품 양산 시스템을 개발하여 국내 두원중공업에 납품하여 부품을 생산 중이다.

 메탈쓰리디㈜는 이 기술 바탕으로 메탈3D 프린터를 활용한 부품이 제작이 가능한 공장 제작 시스템을 개발 하여, 납품을 시작하였다. 본 장비를 구입한 업체는 이 장비를 활용하여, 원하는 부품을 생산 납품을 한다.

 하드웨어 장비, 소프트웨어 및 제품 개발 지원 및 공정 일괄 생산이 가능한 시스템을 발표한 경우는 처음이다. 먼저 국내의 메탈3D프린터 업체와 제휴를 하고 개발을 하여 1차로 중공업업체에 납품을 하였고, 이 후, 외산 장비업체와 제휴를 하여, 대형 사이즈 메탈3D 프린터를 활용한 부품 제작이 가능한 공정 시스템을 공급을 할 예정이다.

 국내 개발 프린터에서부터 외산 프린터까지 활용 공급이 가능하다. 또한, 여기에 해외 장비에서 많이 쓰이는 분말 공급 시스템을 장착,공급하여, 효율 향상, 소재 분말 처리 기간을 줄여서, 생산 시간을 단축 효율을 향상 시킨 것이 특징이다. 

 본 제품은 하드웨어의 납품은 물론, 그 회사의 생산 제품에 맞는 공정 개발하여 주고, 교육을 통해 양산이 가능하게 지원을 한다. 구성은 하드웨어 생산 장비 및 맞춤형 공정 기술 개발까지 하여, 턴키 시스템으로 지원을 한다. 현재, 국내의 유수 중공업에 납품을 시작으로 본격적인 출시가 되었다. 

 공정 기술뿐만 아닌, 국내에서는 여기에 처음으로 실시간 메탈 프린팅 공정 모니터링 소프트웨어가 설치가 되어 실시간으로 프린팅 과정을 점검하여, 불량을 제거하고 있다.

 책은 이런 경험을 바탕으로 저술이 되었다. 레이저를 사용한 금속 및 복합재의 적층 제조 (AM)에너지, 직접 에너지 증착, 전자빔 방법 및 와이어 아크 용융 방식의 장점과 중요성과를 다루고 있다. 

 복합소재의 AM 제조를 AM 공정으로 신뢰성 있게 고밀도 부품 제조하는 방법에 대해 설명을 하고 있다. 공급 원료, 제조 과정에서의 야금 학적 거동 및 합성 원리, 결과적인 미세 구조와 특성, 그리고 이러한 요소들간의 관계. 수치 모델링, 금속간 화합물 및 통계기법과 같은 주제로 서술하고있다. 

 이 책은 이 분야의 대학생, 대학원생을 위한 교재, 엔지니어, 연구원, 제조업체, 기술자,학자, 실무자, 학자, 교수에게 적합하다.

세부내용 

인공지능(Artificial Intelligence) 

세라믹(Ceramics) 

디지털 생산(Digital Manufacturing) 

메탈 소재(Intermetallic Compounds) 

메탈 매트릭스 복합소재(Metal Matrix Composites) 

다중 소재(Multi-Material Compounds) 

수치 모델(Numerical Modeling) 

최적화(Optimization) 

통계적 접근 기술(Statistical Techniques) 

슈퍼 합금(Superalloys)

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