포드, 자동차 3D 제조 실현할 것

- 포드 CLIP 기술로 3D 기존 프린트 제품의 한계를 초과할 것 -

- 온라인으로 자동차 3D 프린트를 대중화시킬 것 -

□ 포드(Ford), OEM 중 3D 프린팅 선두주자

 ○ 포드는 10년 전 처음 4000개의 시제품을 3D 프린팅으로 제작한 것을 시작으로 현재는 총 5곳의 3D 시제품 프린팅 센터를 소유하고 있음. 미시건주 디어본 3D 센터에서는 14종의 산업용 3D 프린터들이 연간 2만 개의 부품을 생산함.

포드 디어본 3D 설비: 광 조형(SLA) 프린터

자료원: Ford Media

 ○ 포드의 적층 가공 전문가 해롤드 시어스(Harold Sears)는 포드가 3D 프린팅 없이 새로운 자동차를 개발하는 것이 불가능할 정도로 크게 의존하고 있고 투자를 아끼지 않는다며 현재 광 조형(SLA), 선택적 레이저 신터링(SLS), 융합 증착 모델링(FDM), 바인더 제트 픈팅(Binder Jet Printing) 등 여러 3D 프린팅 방법을 활용하고 있음.

□ 3D 프린팅 혁신을 위한 포드와 실리콘밸리의 도약

 ○ 포드는 6월 23일 캘리포니아 주에서 열린 Further with Ford Trend 2015 컨퍼런스에서 빠른 시일 내에 고품질 자동차 부품을 3D 프린팅으로 생산하기 위해 실리콘 밸리에 자리잡고 있는 Carbon3D와 협업한다고 발표함.

 ○ Carbon3D에는 포드사의 전 최고경영자(CEO) 앨런 물랄리(Alan Mulally)가 이사진으로 있고 포드의 연구혁신센터(Research and Innovation Center)는 Carbon3D의 프린터를 받아 여러 차례 테스트했음. 제작한 부품들이 실제로 기존 자동차 모델에 적용 가능하다고 밝힘.

 ○ 포드의 연구혁신센터는 2015년 1월 캘리포니아 팔로알토에 오픈했고 Carbon3D를 포함해 여러 실리콘벨리 업체들과 협업하고 많은 인재를 영입해 신기술개발에 박차를 가하고 있음. 현재 포드는 연구혁신센터에 50여 명의 연구진들이 있는데 2015년 12월까지 100명 이상의 인재를 고용할 계획임.

□ Ford사의 3D 프린팅 파트너 Carbon3D

 ○ 2013년 미국 캘리포니아에서 설립된 Carbon3D는 소규모의 스타트업 기업이지만 CLIP(Continuous Liquid Interface Production)이라는 3D 프린트 신기술로 모든 업계에서 주목하고 있음.

 ○ Carbon 3D가 개발한 CLIP 프린팅 기술은 실제로 터미네이터 영화에서 나오는 미래 로봇을 보고 영감 받은 것으로 액체에서 입체 형상을 만들어내는 기술임. CLIP의 프린팅 기술은 정교하며 기존의 Polyjet, SLS, SLA보다 최대 100배까지 빠름.

CLIP 기술로 부품을 만드는 과정

자료원: Carbon 3D

 ○ 기존의 3D 프린팅은 액체, 가루, 금속을 층층이 쌓아 생성되는 반면에, CLIP은 산소와 빛으로 수지를 굳게 하거나 액체 상태를 유지하게 해 단시간에 제품을 완성함.     

CLIP의 구조

자료원: Carbon 3D

 ○ 포드의 글로벌 제품개발 부사장 라즈 나이르(Raj Nair)는 CLIP 기술이 포드가 얼마나 빠른 속도, 빠른 프린팅 기술을 필요로 해왔는지 깨닫게 해줬다며 Carbon3D와의 관계를 발전해 나아가 3D 제조를 실현할 것이라고 말함.

 ○ 포드는 작년 말 Carbon3D로부터 받은 프린터로 Focus Electric 자동차 부품 중 하나인 엘라스토머 그로밋(Elastomer Grommets)를 제작해 다른 3D 프린터기로 제작한 엘라스토머 그로밋과 비교한 결과 3배 이상의 제작 시간이 단축됐고 품질 면에서 실제 자동차 모델에 적용되는 그로밋과 매우 유사했다고 말함.

 ○ 포드의 적층 가공 연구(Additive Manufacturing Research)팀장 엘렌 이(Ellen Lee)는 나노 입자를 이용한 새로운 수지를 개발 중이며, Carbon3D의 기술력과 신소재가 더해지면 사출 성형 부품(injection molded parts)만큼 단단하고 무게와 고열을 견디는 부품을 만들 수 있다고 확신함.

□ 포드, 3D 프린트 온라인 매장 개점

 ○ 포드의 글로벌 브랜드 라이센스 매니저 마크 벤틀리(Mark Bentley)는 6월 11일 포드 공식 미디어를 통해 포드가 OEM 최초로 개인 가정집에서 사용하는 3D 프린터로도 인쇄가 가능한 포드 자동차 3D 디지털 파일을 공식 출시했다고 밝힘.

 ○ 포드는 3D 이미지 판매 전문 업체 TurboSquid과 협업해 새로운 공식 사이트(The Ford 3D Store)를 설립했고 본격적인 홍보와 판매에 들어감. TurboSquid는 새로 개설된 포드 온라인 3D숍의 주문조달을 관리함.

3D 프린터로 인쇄한 포드 F-150 Raptor

자료원: Ford Media

 ○ 현재 포드 온라인 3D숍에서 판매하는 모델은 F-150 Raptor, Shelby GT350R, Focus ST, Fiesta ST이고 프린트 사이즈와 소재를 선택할 수 있음. 포드는 시제품 모델을 만들 때 3D 프린팅을 사용하며 3D 프린팅이 가져다주는 즐거움을 포드 팬들, 그리고 고객들과 나누고 싶다고 마크 벤틀리는 말함.

□ 시사점 및 전망

 ○ 시장조사업체 Juniper Research 자료에 따르면, 3D 프린터의 연간 판매량은 약 4만4000개(2014년도 기준)고, 2018년에 총판매량 100만 개, 162억 달러의 시장규모를 기록할 것으로 전망

 ○ 기존 3D 기술로 제작된 제품들은 느리고 적층 구조로 인해 표면이 매끄럽지 못했는데, Carbon3D의 CLIP기술은 많은 단점을 보완하고 정교함까지 갖추고 있어 제조 산업에 큰 변화를 가져올 것으로 전망

 ○ 포드는 대형 냉장고 크기에서 픽업트럭 크기까지 다양한 3D 프린터들을 미시건 디어본 3D센터에 보유하고 있고 실리콘밸리에 연구 센터를 설립함으로써 3D 자동차 생산이라는 혁신을 불러일으킬 것으로 전망됨.

 ○ 포드는 가정에서 3D 프린팅할 수 있는 파일을 공개함으로써 전략적 홍보 효과를 얻음과 동시에 대중성을 가지게 됨. 앞으로 완성업체들이 시도하게 될 3D 프린팅 개발에 큰 지지와 3D 제품에 대한 신뢰를 얻을 수 있을 것으로 전망

 ○ 전 세계의 여러 제조 산업이 3D 프린팅 개발에 뛰어들고 있지만 한국에는 오랜 기간 3D 프린팅 기술을 연구해온 기업이 없어 경쟁력 제고가 필요함.

 ○ 2014년 4월 23일 산업통상자원부와 미래창조과학부는 2020년까지 대한민국의 3D 프린트 세계 시장 점유율을 15%까지 올리겠다고 발표한 가운데 학계와 여러 기업이 발 빠르게 움직이며 신기술 개발에 박차를 가하고 있음.

자료원: Ford 자동차, 3D Print, CioKorea, Fortune, Zdnet, The Auto Channel, Automotive News, KOTRA 디트로이트 무역관 자료 종합