[시사프라임 / 김종숙 기자] 현대위아가 공작기계와 3D프린터를 결합한 차세대 금속 가공기 개발에 국내 최초로 성공했다.

현대위아는 금속 3D프린터 전문업체 인스텍과 함께 ‘3D프린팅 하이브리드 가공기’를 개발했다고 11일 밝혔다.

하이브리드 가공기는 금속 분말을 쌓아 원하는 물체를 만드는 3D프린터와 금속을 공구로 깎아 가공하는 공작기계를 결합한 제품이다. 공작기계가 가진 높은 정밀도와 3D프린터의 편리함을 더한 것이 강점이다. 현대위아와 인스텍은 산업통상자원부 ‘글로벌 전문기술개발사업’의 일환으로 2015년 개발을 시작, 4년 만에 결실을 맺었다.

현대위아는 하이브리드 가공기를 5축 머시닝센터와 두 가지 방식의 3D프린터 모듈을 합치는 방식으로 개발했다.  5축 머시닝센터 공작기계에 ‘DED(Directed Energy Deposition)’ 방식의 3D프린터 모듈과 ‘PBF(Powder Bed Fusion)’ 모듈을 붙인 것.

만들고자 하는 제품의 특성에 따라 DED나 PBF 모듈에서 1차적으로 형상을 만든 뒤 공작기계로 정밀하게 깎아 최종 가공물을 완성하는 방식이다.

현대위아는 하이브리드 가공기의 ‘통합제어기’를 통해 공작기계의 주축과 3D프린터 모듈을 동시에 운용할 수 있도록 했다.

현대위아는 3D프린팅의 또 다른 방식인 PBF 모듈도 함께 사용할 수 있도록 했다. PBF 방식은 금속 분말을 베드 위에 깔고 그 위에 레이저 빔을 주사해 금속을 결합시키며 제품을 만드는 방식이다.

현대위아 관계자는 "하이브리드 가공기가 금속 가공 시장에 큰 변화를 줄 것"이라며 "하나의 기계에서 두 가지 일을 동시에 진행할 수 있는 만큼 작업 시간이 대폭 줄어들 것"으로 예상하고 있다. 

이전까지는 3D프린터에서 1차 제작을 한 후 작업자가 직접 제품을 꺼내 공작기계로 옮겨 2차 가공을 해야 해 제작 시간이 오래 걸리고, 이송 과정 중 정밀도가 떨어지는 단점이 있었다.

현대위아와 인스텍은 하이브리드 가공기를 ‘인공 고관절’ 제작에 우선적으로 투입할 예정이다. 오는 2020년부터 하이브리드 가공기를 상용화해 인공 고관절 제조 시장에 뛰어든다는 계획이다.