시뮬레이션업계, 품질 예측으로 3D프린팅 시장서 존재감↑

머티리얼라이즈·MSC 소프트웨어·알테어, TCT korea 참가

3D프린팅 산업이 주목을 받으면서 3D프린팅 소프트웨어(SW) 1위 기업 머티리얼라이즈(Materialise)를 비롯해 시뮬레이션, 컴퓨터 엔지니어링 기업들도 시장에 진출해 존재감을 키우고 있다. 3D프린팅 기술이 제조 현장에 도입돼 제조 시간과 비용을 줄이고 실패 없이 우수한 제품을 출력하기 위해선 실패와 제품 품질을 예측할 수 있는 시뮬레이션이 빠질 수 없다는 주장이다.

창원시에서 열린 국제 3D프린팅 전시회 ‘TCT Korea 2018’에도 참가해 국내 고객사 확보에 박차를 가하고 있다.

19일 TCT Korea 2018를 주관하는 창원컨벤션센터에 따르면 글로벌 3D프린팅 SW 선두기업 머티리얼라이즈와 글로벌 시뮬레이션 기업 엠에스씨(MSC) 소프트웨어, 알테어(altair)도 전시회에 참가해 기술을 소개했다.

3D프린팅 소프트웨어(SW) 1위 기업 머티리얼라이즈(Materialise)가 TCT korea 부스에서 국내 고객사에 기술을 설명하고 있다.(사진=지디넷코리아)

해당 기업들은 자동차, 우주항공, 전기전자, 기계 등 다양한 산업 제조공정에 도입되는 3D프린팅 기술이 제품 출력 실패율이나 품질 하락을 막고 제조시간과 비용을 더 줄이도록 돕는 시뮬레이션 기술과 중요성을 강조했다.

벨기에에 본사를 둔 머터리얼라이즈는 ▲설계부터 3D프린팅에 맞게 할 수 있도록 돕는 머티리얼라이즈 3-매틱스(Materialise 3-matic) ▲출력 중 열변형 등 실패를 미리 감지, 방지하도록 돕는 머티리얼라이즈 매직스(Materialise Magics) ▲최적화된 서프트 생성으로 제조 효율을 높이는 머티리얼라이즈 이스테이지(Materialise e-Stage) ▲적층 과정을 카메라로 찍어 공정을 모니터링할 수 있는 머티리얼라이즈 인스펙터(Materialise Inspector) 등을 중점적으로 선보였다.

권순효 머티리얼라이즈 아시아태평양 지역 세일즈마케팅 팀장은 “시장이 3D프린팅 기술로 수익을 내는 단계를 요구하면서 양산을 고려한 시뮬레이션이 중요해졌다”며 “3D프린터로 제품을 출력하는 데 들어가는 비용 중 76%는 장비와 소재에서 발생한다. 실패 없이 제품을 출력하는 것이 중요해진 것”이라고 설명했다.

이어 “고객사가 장비 구매 후 실제 고품질 제품을 출력하려면 6개월에서 1년은 사용하며 경험치를 얻어야 하지만 그동안 많은 비용이 발생한다”며 “당사 이스테이지는 최적의 서포트 생성 구조를 세울 수 있다. 이미 플라스틱 출력물은 클릭 한 번에 결과가 나올 정도다. 현대자동차는 이 솔루션으로 작업 시간을 90% 줄였다”고 강조했다.

머티리얼라이즈 매직스는 출력물의 실패를 방지하는 기능을 강화하기 위해 엠에스씨 소프트웨어의 금속 가공 시뮬레이션 솔루션 시뮤팩트의 시뮬레이션 모듈을 적용했다. 이에 따라 출력 전에 변형이나 다공성, 잔류 응력이 발생할 수 있는 부분을 예측할 수 있게 됐다. 머티리얼라이즈는 금속 3D프린팅 수요가 높아지면서 이같은 프리벤션(prevention) 기능이 더 중요해졌다고 주장했다.

권 팀장은 “금속 프린팅은 소재가 무척 비싼 만큼 출력 전 실패를 미리 알고 대응하는 것이 중요하다”며 “당사 매직스는 사실상 표준 소프트웨어로 업계에서 사용되고 있다”고 말했다.

이어 “금속 3D프린터에는 카메라가 달려있는데 당사 인스펙터를 사용하면 적층되는 면마다 찍어 기포나 휘어짐이 발생했을 때 알린다”며 “몇 백, 몇 천개의 사진을 분석해 1~2분 후에 어디서 문제가 발생했는지 알려줄 수도 있어 품질 관리가 가능하다”고 덧붙였다.

엠에스씨 소프트웨어가 TCT korea 2018에 참가해 부스 운영을 준비 중이다.(사진=지디넷코리아)

미국에 본사를 둔 컴퓨터 보조 엔지니어링(CAE) 선도기업 엠에스씨 소프트웨어는 3년 전부터 3D프린팅 시뮬레이션 시장에 뛰어들었다. 전시 부스에서 집중 소개한 소프트웨어는 금속 3D 프린팅을 위한 시뮬레이션 솔루션 ‘시뮤팩트 애디티브(Simufact Aditive)’다.

CAE는 컴퓨터에서 제품의 3차원 모델을 작성하고 기능과 성능 평가를 수행해 최적 설계를 수행하는 작업을 의미한다.

시뮤팩트 에디티브는 금속 분말(powder)를 사용하는 SLS·SLM·LBM·DMLS·EBM방식 3D프린터에서 출력한 제품의 변형이나 잔류 응력을 시뮬레이션을 통해 예측해 방지할 수 있다. 머티리얼라이즈도 엠에스씨 소프트웨어의 구조 해석 능력의 우수성을 알고 협력했다는 설명이다.

황인혁 엠에스씨 소프트웨어 기술사업본부 기술위원은 “당사는 50년 이상 구조 해석, 동력학에 집중해온 전문기업”이라며 “이같은 역량을 통해 금속 프린팅 전에 시뮬레이션을 통해 품질을 사전 검증하고 우수한 제품을 출력할 수 있게 한다”고 말했다.

한국알테어가 TCT korea에 참가해 부스 운영을 준비 중이다.(사진=지디넷코리아)

글로벌 CAE 전문기업 알테어 역시 3D프린팅 시뮬레이션 시장성에 주목하고 3D프린팅 공정 시뮬레이션 솔루션을 개발 중이다. 한국시장 분석과 현재 연구 중인 적층제조 시뮬레이션을 소개하기 위해 TCT korea를 찾았다.

알테어는 세계 주요 기업 약 70%가 이용하는 CAE 시뮬레이션 SW ‘하이퍼웍스(HyperWorks)’와 3D모델링 툴 인스파이어(Inspire)도 선보였다.

한국알테어 관계자는 “인스파이어는 CAE 엔지니어들이 직관적으로 제품 개발을 할 수 있도록 돕는 시뮬레이션 솔루션”이라며 “위상최적화 전문기업으로서 3D프린팅 공정 시뮬레이션도 연구 중”이라고 말했다.

한편 올해 TCT Korea는 경상남도와 창원시가 주최, 창원컨벤션센터와 영국 VNU Rapid News가 공동 주관한다. 영국의 대표적인 산업도시 버밍엄에서 20여년간 열린 TCT Show 브랜드를 도입한 전시회다. TCT는 독일의 폼넥스트(formnext), 미국의 라피드(Rapid)와 인사이드 3D프린팅(inside 3D printing) 등과 함께 국제 3D프린팅 전시회로 꼽힌다.

TCT Korea 2018은 이달 16일부터 18일까지 창원컨벤션센터에서 열렸으며 6개국에서 3D프린터와 관련 기기, 부품, 소재, 소프트웨어 분야 58개사가 참가했다.