“3D프린팅은 부품, 완제품 등 상용제품 생산공정 기술입니다. 따라서 3D프린팅 기술과 3D프린팅 생산품은 따로 떼놓고 생각할 수 없습니다. 3D프린팅 경쟁력은 시제품이나 상용제품을 어떻게 더 효과적으로 잘 만드는가, 즉 생산품 완성도에 달렸습니다.”
김동현 한국생산기술연구원 울산본부 3D프린팅제조공정센터장(수석연구원)은 3D프린팅 설계·공정·평가 전문가다. 국내 제조 환경과 특성을 토대로 현장에서 3D프린팅을 최적으로 활용할 수 있는 설계와 공정 연구에 집중하고 있다.
김 센터장은 “산업화 초기 방향성 없는 과열 투자와 중소기업 위주 정책에 따른 국제 경쟁력 확보 실패 등으로 현재 3D프린팅 산업에 대한 관심이나 지원은 예전 같지 않다”며 “한 단계 도약을 위해 숨을 고르고 내실을 다지는 시기라 생각한다”고 말했다.
그는 학부 재료공학과에서 소재와 물성 지식을 쌓고 미국 플로리다대 박사과정, 미국 국립에임즈연구원 박사후연구원 시절에 소재 물성 연구에 깊이를 더했다. 당시 금속 나노결정 시료의 기계적 특성 분석과 원자 단위 전산모사, 마이크로·나노 소재의 환경 변화에 따른 안정성 및 결정 재분포 등 다양한 전산 재료 시뮬레이션을 연구하며 소재 기반 3D프린팅 공정 전문가 기반을 닦았다.
삼성전자와 삼성SDI에서는 정밀 생산공정을 경험했다. 그는 산업계 재직 때 우리나라 3D프린팅 산업의 나아갈 방향을 알게 됐다고 했다. 그는 “반도체, 디스플레이 미세 구조설계와 정밀공정 개발, 공정 테스트 등을 경험하며 3D프린팅 미래 비전이 보였다. 3D프린팅 산업 발전은 결국 현장에서 원하는 제품을 '설계하고 생산할 수 있는 기술력'과 '생산품의 고부가가치'에 달렸다고 생각했다”고 말했다.
2016년 한국생산기술연구원 울산본부로 이직해 곧바로 3D프린팅제조공정센터장을 맡아 현재까지 3D프린팅 기술과 장비를 활용한 다양한 성과를 창출하고 있다.
'3D프린팅용 주조사형 경량화 알고리즘과 SW플랫폼 개발'은 세계 최초로 평가받고 있는 연구개발 성과다. 완제품 제조에 필요한 주조사형을 3D프린팅으로 일정 강도를 유지하면서 무게도 줄일 수 있는 설계 알고리즘을 개발하고 이를 주형 경량화 적층제조 설계 SW플랫폼으로 구현했다.
지역 대학, 기업과 산학연 공동연구로 구명정 동적기계부품인 후크(Hook) 부품수와 무게를 줄일 수 있는 3D프린팅 설계와 공정, 시제품도 개발했다.
센터 구축 장비를 활용해 기업 시제품 제작, 3D프린팅 도입 기업에 대한 현장 장비 도입과 적용 컨설팅, 기술지도 등을 지원하며 지역 제조혁신도 선도하고 있다.
김 센터장은 “모든 업종과 산업에서 AI, 빅데이터, 사물인터넷 등 4차 산업혁명 기술을 도입하고 융합하는 시대다. 첨단 기술융합 없이는 혁신은커녕 생존을 담보하기 어렵다”며 “3D프린팅 설계와 공정에도 첨단 기술을 접목해 3D프린팅 생산품의 부가가치를 높일 수 있는 새로운 공정과 비즈니스 모델을 지속해서 발굴하겠다”고 말했다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
