지난 11월 독일 프랑크푸르트에서 개최된 세계 최대 규모의 적층제조무역박람회 Formnext 2017에서 GE는 레이저와 파우더 베드(Powder Bed)를 사용하여 부품을 적층제조하는 세계 최대 크기의 금속 3D프린터의 베타 버전을 공개했다.
GE애디티브의 모하마드 에테샤미(Mohammad Etheshami) 대표는 3D 프린터에 대해 이야기할 때 종종 “파괴적 통찰(Epiphany of Disruption)”이란 표현을 사용한다. 파괴적 통찰이라는 것의 의미는 적층제조 기술이 전통적 제품 설계와 생산 방식을 완전히 새롭게 바꿀 수 있다는 사실을 깨닫는 바로 그 순간이다. “그 깨닮음의 순간을 마치 오늘처럼 생생하게 기억합니다. 매우 흥분되지만 동시에 불안하기도 했죠. GE가 [적층제조에 대한] 새로운 해결책을 찾았지만, 동시에 이 기술은 우리가 수십 년간 해왔던 일 자체를 없앨 수도 있기 때문입니다. 또 재무적으로도 많은 압박을 줄 수도 있습니다.”
에테샤미가 이런 파괴적 통찰을 얻은 것은 거의 10여년 전이었다. 현재 그는 GE애디티브의 수장으로 3D프린터와 금속 파우더를 생산/판매하고, 컨설팅 서비스를 제공한다. GE애디티브 사업부는 적층제조 산업에서 새로운 파괴적 혁신을 추구하고 있다.
이번 Formnext 2017 전시회에서 GE가 베타버전으로 공개된 세계 최대 크기의 금속 3D프린터는 1킬로와트(kW)용량의 레이저로 금속 분말을 용융한 후 적층하는 시스템으로, 컴퓨터 설계 파일의 데이터를 3D프린터로 전송하여 지름 1미터 크기의 부품도 인쇄할 수 있다. 적층제조 기술은 본질적으로 확장성이 있기 때문에 더 큰 부품도 제조할 수 있는 잠재력이 있다. GE에 의하면, 고객들은 이미 1미터 이상 부품을 제조할 수 있는 적층제조 기계를 요청하고 있다.
GE는 지난 여름 파리 에어쇼에서 ATLAS(Additive Technology Large Area System, 링크) 프로젝트를 발표했다. “대형 3D프린터는 제트엔진이나 중형항공기 부품 제작에 적합합니다.” 에테샤미 대표의 설명이다.
에테샤미와 GE애디티브 팀은 이미 베타 버전의 3D프린터로 제트엔진의 연소실 라이너를 프린팅했다고 설명했다. “결과물의 크기는 CFM LEAP 엔진에 적합했고, 부품의 정밀도와 특징이 놀랍습니다. 항공 분야뿐만 아니라 자동차, 전력 및 우주 산업의 제조 기업도 이 프린터를 사용할 수 있습니다.”
GE애디티브의 에테샤미 씨는 프로젝트 ATLAS의 베타버전을 공개했다. (이미지: GE애디티브)
아직 명명되지 않은 기계를 개발하기 위해, GE는 2016년에 75%의 지분을 획득한 독일의 금속 3D 프린터 제조업체인 Concept Laser의 전문성을 십분 활용하고 있다. GE는 새롭게 개발 중인 프린터의 구조와 기술 덕분에 사용자들은 부품의 정밀성과 품질을 유지하면서도 금속 분말과 비용을 절감할 것이라고 밝혔다.
GE애디티브는 금속분말의 사용량을 조절하는 독점 기술을 사용하여, 신형 프린터가 기존의 프린터 대비 분말 소비량을 69% 줄일 것이라고 밝혔다. 또한, 지금의 3D 프린터보다 더욱 빠르게 인쇄할 수 있을 것이다. GE는 설계를 구성할 수 있고 고객들은 레이저를 더 추가할 수도 있다.
또한 신형 프린터는 GE의 산업인터넷용 소프트웨어 플랫폼 프레딕스(Predix)를 이용하여 인쇄 과정과 기계의 상태를 모니터링 할 것이다. 컨셉 레이저(Concept laser) 사의 새로운 M2 프린터는 이미 프레딕스를 사용하여 기계의 사용과 생산을 모니터하고 잠재적인 문제를 발생 전에 찾을 수 있는 데이터 분석기능을 가지고 있다.
GE의 여러 비즈니스에서 이미 3D 프린팅 기술을 활용하여 새로운 제품을 개발하고 생산하고 있다. GE항공은 LEAP 제트엔진 제품군의 연료 노즐을 3D 프린팅으로 생산 중이다. 또한 첨단 터보프롭 엔진도 상당수의 부품이 적층제조 방식으로 제조되고 있다. 엔지니어들은 기존 855개의 부품을, 단 12개로 줄였다. 결과적으로, 엔진을 구성하는 부품의 1/3 이상이 3D 프린팅 방식으로 제조된다. GE헬스케어, GE파워 그리고 석유와 가스 산업에서 베이커휴즈GE(BHGE) 역시 적층제조 기술을 사용한다.
“적층제조 기술이 바로 엔지니어의 꿈입니다.” 에테샤미 대표의 말이다.
