EXT 1070 Titan 펠릿압출 3D프린터를 사용하여 고급 가구를 제작하는 지속 가능한 하이테크 접근 방식으로 가구 산업을 선도하고 있습니다.

펠릿 압출 3D프린터는 톱밥 및 기타 식물 기반 폐기물을 3D프린팅 가능한 재료로 재활용하는 것부터 3D프린팅을 통한 주문형 제조 공정 구현현에 이르기까지 환경에 미치는 영향을 제로화 합니다.

 

Model No. Furniture는 3D Systems의 EXT Titan ™ Pellet 압출 프린터를 사용하여 고급 가구를 만드는 지속 가능한 하이테크 접근 방식으로 가구 산업을 재편하고 있습니다. 톱밥 및 기타 식물 기반 폐기물을 3D 프린팅 가능한 재료로 재활용하는 것부터 3D 프린팅을 통한 주문형 제조 공정 구현에 이르기까지 Model No.는 환경에 대한 영향을 추구하기 위해 컴퓨터 설계, 재료 과학 및 제조 기술을 혼합합니다.

"최근 추정에 따르면 상업용 인테리어 매출은 약 5년마다 발생합니다. 이러한 인테리어에 사용되는 가구의 대부분은 해외에서 생산되고, 석유 기반 플라스틱으로 만들어지며, 구식 제조 공정으로 만들어져 컨테이너에 담겨 배송되고, 거대한 시설에 보관됩니다. 생성 후 대량의 유해한 탄소 배출과 폐기물로 인해 대부분의 가구는 수명이 다해서 미국 매립지에 버려집니다.

우리는 체계적인 변화를 다루고 있습니다. 모델 번호에서는 3D Systems의 EXT Titan Pellet 프린터를 채택하고 바이오 수지 및 무독성 재료를 사용하여 가구 제조 공정을 간소화했습니다.”

- Philip Raub, Model No.의 CEO 

첨가제의 기반

Model No.는 필요에 의해 2018년에 시작되었습니다. 창립자들은 적시에 제품을 제공하면서 현지에서 지속 가능하게 맞춤형 가구를 만들 수 있는 솔루션을 찾고 있었습니다. 그들은 대형 3D 프린팅이 해결책이 될 수 있다고 믿었지만 기존 필라멘트 3D 프린터는 프린팅 속도와 지속 가능한 재료 선택 측면에서 부족하다는 사실을 발견했습니다. EXT Titan Pellet 시스템에서 펠릿을 사용한 3D 프린팅을 통해 Model No.는 지속 가능한 맞춤형 바이오 수지 화합물을 활용하는 동시에 증착 속도를 크게 높여 제품을 더 빠르게 만들 수 있었습니다. 

 

 

 

Gather Table and Stool은 PROWL Studio에서 디자인한 차세대 Endless Loop 제품으로

테이블은 인양된 목재의 톱밥으로 만든 바이오 수지를 사용하여 EXT 1070 Titan Pellet 프린터로

인쇄된 스툴이 있는 100% 인양된 활엽수로 만들어집니다.

 

중요한 물질들

공동 프로젝트의 일환으로 Endless Loop: From Waste to Wanted, Model No. 와 엄선된 업무 중심 설계 파트너들은 완전히 원형에 폐기물이 전혀 없는 제품 컬렉션을 설계했습니다. 그들은 CNC 기계로 가구를 만들기 위해 Bay Area에서 현지에서 회수한 목재를 조달했습니다. CNC 밀링 공정에서 발생하는 톱밥 폐기물은 3D 프린팅 가능한 바이오 수지 펠렛을 맞춤형 합성하는 데 사용되었습니다. 업사이클링된 목재로 채워진 PLA 펠릿 재료는 목재 조각을 보완하는 동시에 절삭 밀링 공정의 환경 영향을 중화하는 독특한 가구 및 예술품을 인쇄하는 데 사용되었습니다.

Model No. CEO Philip Raub에 따르면, 바이오 수지를 사용한 3D 프린팅, 목재 가공 또는 봉제 직물 등 Model No.가 제품에 사용하는 모든 재료는 재생과 생분해 가능하며 재활용 가능하고 지속 가능 인증을 받았습니다. 회사의 모든 수지는 5년 안에 퇴비로 만들 수 있는 업사이클링된 식물 폐기물로 제조됩니다.

 

 

설계자가 EXT 1070 Titan Pellet 프린터로 인쇄된 Gather Stool 구성 요소에 대해 논의하고 있습니다.

완전한 순환 프로세스를 추구하는 Model No.는 또한 고객이 수명이 끝난 제품을 다시 회수 및 재사용하고 제품 수명 주기를 완료할 수 있도록 재활용 프로그램을 위해 노력하고 있습니다. “미래에는 이러한 기술을 통해 우리 고객과 브랜드 파트너가 우리 제품에 대한 사후 솔루션을 개발할 수 있는 능력을 갖게 될 것입니다. 그 동안 우리는 고객에게 반품 프로그램도 제공하고 있습니다.”라고 Raub는 설명했습니다. "그리고 우리가 만드는 모든 것은 본질적으로 폐기물이 없고 태양 에너지로 작동하는 3D Systems의 최첨단 대형 3D 프린터를 사용하기 때문에 폐기물이 없습니다."

 

디지털 어드밴티지

AM을 통해, Model No.의 고유한 설계와 반복적인 프로세스, 대량 맞춤화 및 주문형 제조를 통해 디지털 제작의 이점을 극대화합니다. "우리는 모든 것을 언제든지 국내 또는 가능한 한 현지에서 만듭니다. 우리 고객들은 제품을 맞춤화하거나 미리 디자인된 카탈로그에서 주문할 수 있으므로 재고와 낭비적인 생산이 필요하지 않습니다"라고 Raub은 말했습니다. 프로세스 초기에 CAD 및 3D 프린팅 프로토타입을 통해 설계를 조정할 수 있는 기능을 갖춘 Model No. 단일 디자인을 넘어 하나의 아이디어를 기반으로 전체 제품군을 만들 수 있습니다.

Model No.에서 판매를 기다리는 제품으로 가득 찬 창고가 없습니다. 어느 쪽이든. 이 회사는 모든 제품을 주문 생산하여 폐기물과 운영 비용을 줄이는 동시에 비교적 빠른 처리 시간을 유지합니다. 많은 제품의 경우 주문에서 배송까지 8주가 표준 리드 타임이며 대량 주문은 일반적으로 약 12주가 소요됩니다. 이러한 리드 타임은 전통적으로 제조된 맞춤형 가구의 일반적인 시간보다 훨씬 빠릅니다.

지속 가능한 결과들

Model No.의 접근 방식이 효과가 있는 것은 분명합니다. 제품에 대한 수요가 높으며 회사는 매년 성장 목표를 달성하고 있습니다. AM을 지속 가능한 생산 공정의 중추로 삼은 Model No. 생산 능력을 높이기 위해 3D 프린터를 추가하여 규모를 관리했습니다. 현재 이 회사는 거의 지속적으로 가동되는 1070대의 EXT 3 Titan Pellet 3D 프린터를 운영하고 있습니다.

"Model No.와의 파트너십은 거의 3년 전에 그들이 그들의 컨셉을 가지고 우리에게 접근했을 때 시작되었습니다. 그들이 얼마나 발전했는지 보는 것은 믿을 수 없을 정도로 만족스럽습니다. 이는 3D Systems의 펠릿 압출 3D 프린터가 가능하게 하는 고유한 제조 응용 분야의 완벽한 예입니다."

2023 파이크스 피크 인터내셔널 힐 클라임(PPIHC)에서 타임 어택 1 클래스에서 우승을 차지하고 기록을 세운 브루모스 레이싱 포르쉐 GT2 RS 클럽스포츠 레이스카는 3D Systems의 EXT 1070 Titan Pellet 프린터로 제작된 3D 프린팅 라디에이터 흡기 덕트를 특징으로 합니다. 3D 프린팅 복합 툴링의 선두 주자이자 펠릿 원료 제조업체인 에어텍은 콜로라도 스프링스에 있는 3D Systems Application Innovation Group(AIG)과 제휴하여 에어텍의 달트램 펠릿을 사용하여 덕트를 프린팅했습니다.

 

 

 

PPIHC 경주용 자동차, 사진 제공: Larry Chen

"자동차용 3D 프린팅 최종 사용 부품은 확실히 우리에게 경쟁 우위를 제공했습니다."

- 데이비드 도너휴(David Donohue), 드라이버 -

 

Brumos Racing Porsche GT2 RS Clubsport 경주용 자동차 프론트 엔드(3D 프린팅된 흡기 덕트를 표시하기 위해 범퍼 제거)

 

덕트 모델의 CAD 렌더링.

더 나은 경주용 자동차 만들기

Brumos 레이스 팀은 2022년부터 자동차의 복합 레이업 몰드 및 소형 최종 사용 부품에 3D 프린팅 툴링을 사용하여 3D 프린팅을 활용하여 자동차의 디자인과 공기 역학을 개선했습니다. 그러나 올해까지 팀은 사내 3D 프린터의 규모 제한으로 인해 더 큰 일체형 부품을 생산할 수단이 부족했습니다. 결과적으로 덕트는 두 개의 구조적 칸막이가 있는 세 조각으로 설계되어야 했으며 인쇄된 조각을 함께 결합하기 위해 접착 플랜지가 필요했습니다. 2022년 경주에 사용된 조립된 덕트는 그 목적을 달성했지만 테스트 및 경쟁 중에 응력 균열로 어려움을 겪었습니다. 이러한 균열은 자동차의 다운포스 및 냉각 효율에 부정적인 영향을 미칠 가능성이 있으며 심한 경우 완전한 부품 고장으로 이어질 수 있습니다. 접착이나 막바지 테이프 수정과 같은 수리가 필요한 경우가 많았습니다.

 

(에어텍 부품 인쇄) EXT 1070 Titan Pellet 3D 프린터로 인쇄되는 라디에이터 흡기 덕트

해결 방법: 디자인 개선 및 대형 인쇄

2023년 레이스를 위해 드라이버인 David Donohue와 BBI Autosports의 Dmitry Orlov는 긴밀히 협력하여 보강 리브, 통합 마운팅 브래킷, 마운팅 플랜지 및 업데이트된 스플리터 마운팅 브래킷과 섀시 에어 잭을 수용할 수 있도록 수정된 형상을 통합한 새롭고 더 가벼운 일체형 덕트를 설계했습니다. 에어텍은 3D Systems의 AIG에 탄소 섬유 강화 고성능 폴리아미드 수지 펠릿의 상용화 전 버전을 제공했습니다. 3D Systems는 최종 사용 응용 분야에 필요한 강도를 갖춘 고품질, 고해상도 부품을 제공하는 프린팅 매개변수를 신속하게 개발할 수 있었습니다.

"EXT Titan Pellet 플랫폼은 규모, 환경 및 처리량 면에서 완벽했습니다"라고 에어텍의 적층 제조 담당 이사인 Gregory Haye는 말했습니다. "압출기 처리량이 가장 높은 압출기 처리량으로 이러한 종류의 구성 요소를 수행할 수 있을 만큼 충분히 크며, 가열된 챔버와 베드가 보완됩니다."

3D Systems EXT 1070 Titan Pellet 3D 프린터를 사용하여 폭 32인치 x 높이 12인치의 범퍼 라디에이터 흡입구 덕트를 단 36시간 만에 성공적으로 프린팅했습니다. 타이탄 시스템의 첨단 펠릿 압출기, 가열식 프린트 베드 및 능동적으로 가열된 챔버는 정밀한 온도 제어를 보장하여 에어텍 탄소 섬유 강화 폴리아미드 수지의 성능을 활용하여 우수한 치수 안정성, 정확도 및 층 접착력을 제공합니다.

"Hill Climb은 콜로라도 스프링스의 뒷마당에서 열리기 때문에 이 프로젝트에서 Airtech 및 Brumos Racing 팀과 협력하게 되어 매우 기쁩니다"라고 EXT Titan Pellet 사업부의 AIG 이사인 Clay Guillory는 말했습니다. "자동차는 예술 작품이고 David는 믿을 수 없을 정도로 숙련된 운전자입니다. 그의 놀라운 승리에 우리가 한 몫을 할 수 있게 되어 기쁩니다."

드라이버 데이비드 도너휴(David Donohue)와 브루모스 레이싱 포르쉐 GT2 RS 클럽스포츠 레이싱카

드라이버 데이비드 도너휴(David Donohue)와 브루모스 레이싱 포르쉐 GT2 RS 클럽스포츠(Brumos Racing Porsche GT2 RS Clubsport) 레이싱카.

 

 

 

기록적인 성공

수정된 설계, 재료 선택 및 고급 제조 접근 방식은 초기 테스트 및 자격 평가에서 견고함을 입증했을 뿐만 아니라 6월 25일 Donohue의 아메리카 마운틴 등반 기록적인 레이스에서도 살아남았습니다. 도너휴는 타임 어택 부문 1위, 종합 4위를 차지했고, 2019년 자신이 세운 타임 어택 1 코스 기록을 20초 차이로 깼다. 그는 14,115' 정상에 도달했고 단 9분 18.053초 만에 156번의 엄청난 회전으로 12.42마일 코스를 완주했습니다.

"적층 제조는 더 빠른 일정과 더 낮은 예산을 가능하게 하며, 레이싱에서는 그것이 전부입니다. 이 업계에서는 3D 프린팅을 사용하는 것에 대해 많은 저항이 있다고 생각하지만 분명히 효과가 있습니다"라고 Donohue는 말했습니다.

 

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요약: Thales Alenia Space는 3D Systems가 AS100 제어 환경에서 제품 및 공정 반복성을 보장하기 위해 CNC 마감 및 9100% 단층 촬영 검사와 같은 후공정으로 구성된 강력한 제조 흐름을 개발할 수 있도록 지원하고, 응용 분야 엔지니어는 위험 완화를 위한 품질 관리의 수준과 순서에 대해 지침을 제공하여 품질 지향적이고 비용 효율적인 제조 흐름을 제공하였습니다.

 

3D Systems는 적층 제조를 위한 설계(DFAM) 분야에서 Thales Alenia Space와 협력하여 Spacebus NEO 위성의 중요한 하위 시스템 성능을 개선합니다.

그결과 ETHM(Electrical Thruster Mechanism)은 적층 제조된 3개의 서로 다른 브래킷으로 구성됩니다.

 

적층 제조(AM)를 통해 메커니즘을 가능한 가장 낮은 질량으로 제한된 부피 내에서 패키징할 수 있었습니다. 3D Systems의 Application Innovation Group의 전문가들은 THales Alenia Space ETHM 프로젝트에 설계 및 제조 노하우를 제공했으며, 모로코에 있는 Thales의 AM 생산 시설로 이전된 최종 빌드 파일에 전문 지식을 담았습니다.

Thales는 전문가가 작성한 이 제조 계획을 통해 3D Systems의 DMP(Direct Metal Printer)를 갖축 자체 적층 제조 시설로 생산을 원활하게 전환할 수 있었습니다.

 

"모든 기능은 다소 전통적이지만, 하나의 컴팩트하고 경쟁력 있는 메커니즘으로 통합하는 것은 정말 어려운 일입니다."

- Gilles Lubrano, ETHM 제품 관리자 -

 

ETHM을 포함하는 7개의 상이한 적층 제조 브라켓

정확성과 신뢰성을 위해 중요한 위성 하위 시스템 최적화

Electrical THruster 메커니즘은 Spacebus NEO 위성의 위성 추진을 가리키며 우주에 올바르게 배치합니다. 따라서 이 구성 요소의 신뢰성은 매우 중요합니다. 위성당 4개의 ETHM이 필요하며 엔진 주위에서 섀시를 형성합니다. 이 부품은 전기 추진 장치를 고정하는 2축 짐벌 역할을 하며 부드럽고 안정적인 움직임으로 백터를 만들 수 있습니다.

 

Thales Alenia Space 요구 사항을 충족하기 위해 ETHM은 다음과 같은 엄격한 성능 사양을 충족하면서 부피와 질량 제약의 균형을 유지해야 했습니다.

★ 높은 각도 포인팅 정확도(0.1도)

 

★ 다양한 스러스터 상품(하네스 및 배관)의 기능적 통합을 포함한 부품 수 감소

 

★ 궤도급 제품의 품질 요구 사항을 충족하는 연속 생산

 

 

 

확장 가능한 생산을 위한 컨설팅 및 협업

적층 제조를 위한 컨설팅

Thales Alenia Space 3D Systems는 지속적인 협력 관계를 유지햐고 있으며, 많은 비행이 가능한 부품을 궤도에 올리기 위해 협력해 왔습니다. 

ETHM에 할당된 총 동적 부피는 480mm X 480mm X 380mm이며 회전식 액추에이터, 하네스, 튜브 및 고정메커니즘을 포함합니다. 

3D Systems는 Thales Alenia Space가 열 집중 영역을 해결하면서 최적화된 강도와 중량비율을 달성하여 기능성 불품을 열 손상으로부터 보호할 수 있도록 지원했습니다.

 

Thales Alenia Space는 AM을 사용하여 시스템을 설계하고 생산함으로써 긍정적인 영향의 확장을 촉발했습니다. 경량화는 기존 제조업이 허용하는 것 이상으로 추력 효율을 향상시켜 연료 효율성을 향상시켜 비용을 절감하고 다른 곳에서 기술 혁신을 위한 새로운 기회를 제공했습니다.

 

2. 제조 흐름 개발

Thales Alenia Space는 3D Systems가 AS100 제어 환경에서 제품 및 공정 반복성을 보장하기 위해 CNC 마감 및 9100% 단층 촬영 검사와 같은 후공정으로 구성된 강력한 제조 흐름을 개발할 수 있도록 지원했습니다. 또한 3D Systems 응용 분야 엔지니어는 위험 완화를 위한 품질 관리의 수준과 순서에 대해 지침을 제공하여 Thales Alenia Space가 철저하고 품질 지향적이며 비용 효율적인 제조 흐름을 보장할 수 있도록 지원했습니다.

이러한 전문 지식을 통해 Thales Alenia Space는 정확한 CNC와 일부 부품에 사양에 맞아야 하는 좌표 측정기를 통해 측정 지점을 측정하는 검사 워크플로에 필요한 1.249도의 포인팅 정확도를 달성할 수 있었습니다. 3D Systems의 협업 접근 방식에는 통합 품질 관리 프로세스에 따른 기술에 대한 교육이 포함되었습니다. 성공을 보장하기 위해 Thales Alenia Space 사양에 대한 부적합에 대한 근본 원인을 분석합니다.

 

3. 인쇄 파일 준비 및 전송

ETHM 생산을 Thales Alenia Space로 원활하게 전환하기 위해 3D Systems의 응용 분야 엔지니어는 각 인쇄 파일과, 품질을 보장하면서 Thales Alenia Space의 시간과 비용을 절약한 수 년간의 AM 전문 지식을 통합합니다. 전문가가 생성한 빌드 파일을 사용하면 모든 3D Systems DMP(Direct Metal Printer)에서 반복 가능한 제작이 가능합니다.

최종 브래킷은 LaserForm Ti6Al4V 등급 23 티타늄 소재로 프린트 됩니다.

 

★ 큰 원형 인터페이스를 가진 여러 개방형 구조의 의도된 진원도를 유지합니다.

★ 지지력과 탈착성의 균형

★ 인쇄된 형상과 재료에 따라 달라지는 인쇄 과정 중 열 응력을 고려합니다.

 

 

 

최적화된 시스템 수준 설계를 위한 핵심 성능 기준의 균형

ETHM은 적층 제조를 염두에 두고 완전히 설계된 최초의 전체 공간 메커니즘 중 하나입니다. 위상학적으로 최적화된 7개의 서로 다른 브래킷은 크기, 요구되는 높은 정밀도 및 시스템 중요도에 따라 다분야 팀의 표준을 높였습니다.

★ 0.1도의 포인팅 정확도는 메커니즘이 비행 중에 예상대로 작동하도록 합니다.

★ 위상학적으로 최적화된 브래킷의 중량 감소로 인한 스러스터 효율성 향상

★ 가장 복잡한 부품의 품질 관리를 위해 검증된 249개의 측정 지점

★ 최적의 형태와 기능을 위한 스러스터 상품의 통합 및 보호

 

 

LaserForm Ti Gr23(A) 

DMP Flex 100, DMP Flex 200, DMP Flex 350, DMP Factory 350, DMP Flex 350 Dual, DMP Factory 500 및 Factory 350 Dual 3D 금속 프린터와 함께 미세 조정된 티타늄 합금, 높은 비강도와 우수한 생체적합성이 결합된 기술 및 의료 부품을 생산합니다.

 

LaserForm Ti Gr23(A)은 철, 탄소 및 산소 함량이 낮은 ELI(초저 사이질) 등급이며 LaserForm Ti Gr5(A)보다 순도가 높아 연성과 파괴 인성이 향상되는 것으로 알려져 있습니다.

LaserForm Ti Gr23(A)은 최고의 부품 품질과 부품 특성을 제공하도록 배합되었습니다. 제공하는 프린트 매개변수 데이터베이스는 매년 1,000,000개 이상의 까다로운 생산 부품을 프린트하는 고유한 전문 지식을 3D Systems의 부품 생산 시설에서 광범위하게 개발, 테스트 및 최적화 되었습니다. 다양한 테스트 샘플을 기반으로 아래 나열된 특성은 작업 간 및 기계 간 반복성 측면에서 사용자에게 높은 신뢰도를 제공합니다. LaserForm 소재를 사용하면 사용자가 일관되고 신뢰할 수 있는 부품 품질을 경험할 수 있습니다.

 

소재 설명

이 티타늄 합금은 고강도, 저밀도 및 우수한 생체적합성으로 인해 일반적으로 항공우주 및 의료 분야에 사용됩니다.Ti6Al4 ELI(등급23)와 Ti6AI4V (등급5)의 근본적인 차이점은 등급 23에서는 산소 함량이 0.13%(최대)로 감소한다는 점입니다. 이로 인해 강도는 약간 감소되면서 연성 및 파괴 인성은 개선됩니다.

한국기술은 산업용 3D프린터 전문기업 한국기술은 3D Systems의 리셀러사로 수많은 레퍼런스와 업종별 사례를 보유하고 있습니다.

2022년 수주한 대전테크노파크 DMP 500, 350을 비롯하여 강원정보문화진흥원, GM Korea, 세종테크노파크 등등이 있습니다. 그 이외에도 광주그린카진흥원, 삼성전자, 한국교통대학교, 경북대학교 의료센터, 경북대학교, 한국기술연구원, 정보통신산업진흥원, 경북대학교 3DC 융합기술지원센터, 현대자동차, 대우자동차 등등 다양한 업종의 레퍼런스를 보유하고 있습니다.

한국기술은 1990년에 설립되었으며 산업용 3D프린터 데모룸을 보유하고 있습니다. 또한 국내 최초 3D Systems의 공식 리셀러 계약과 과학기술정보통신부 장관상을 수여하고, 산업통상자원부 주최 "2021년 제16회 전자IT의 날 유공자 포상"대회 대통령 표창장을 수상하였습니다.

최근 Formnext에서는 2022년 3D Systems 아시아 리셀러상(2022 APAC Best Reseller of the Year)을 수여하였습니다.

산업용 3D프린터 장비 도입이 고민이시거나 예산에 맞는 금액별 장비 문의가 필요하시다면 언제든 문의주십시요. 또한, 장비도입이 어려울 경우 시제품 제작도 하고있습니다. 테스트 모형 및 시제품이 필요하신 경우에도 언제든지 편하게 문의주십시요.

 

 

요약: 3D 프린터와 대량 생산... 참 어울리지 않는 두 단어라고 생각하셨나요? 확실히 3D 프린터에 대해 조금이라도 아시는 분이 보신다면 조금 이상하게 느끼실 겁니다. 그런데 말입니다, 우리의 이런 고정 관념을 깨뜨린 회사가 있습니다. VOWSMITH라는 회사인데요, 3D 프린터를 활용하여 맞춤형 쥬얼리 양산에 성공했다고 합니다. 어떻게 가능했을지, 한국기술에서 알아봤습니다.

 

 

 

 

 

 

MJP 3D 프린터로 맞춤형 쥬얼리 양산에 성공한 VOWSMITH

 

VOWSMITH의 창업자는 Charles-Oliver Roy입니다. 편한 설명을 위해 Roy라고 칭하겠습니다. Roy가 3D 프린터를 활용하여 '소비자 맞춤형 제품 양산' 사업을 하기로 결심했을 때만 하더라도 쥬얼리는 그의 계획에 포함되어 있지 않았습니다. 하지만 머지 않아 그의 생각이 틀렸었다는 것을 깨닫습니다. 소비자 맞춤형 제품 양산 사업에 있어 감성을 자극하는 프리미엄 상품이 절대적으로 필요하다는 사실을 인지한 것입니다.

 

 

Roy는 당시를 이렇게 회상합니다. "대부분의 사람들이 쥬얼리를 사는 이유는 어떤 특별한 감정을 전달하기 위함입니다. 그렇기 때문에 가격도 비싼 것이고요. 비록 저는 쥬얼리에 대한 기초 지식이 하나도 없었지만, 제 사업에 딱 맞는 아이템이라는 것을 직감적으로 느낄 수 있었습니다. 쥬얼리 제작법은 고대 이집트부터 하나도 바뀌지 않았고, 혁신적인 변화가 필요했니까요." -Charles-Oliver Roy

 

 

Roy는 곧 이런 자신의 생각과 기술적인 경험을 바탕으로 구체적인 비즈니스 플랜을 구상했습니다. 그렇게 VOWSMITH라는 회사가 2014년 9월에 창립되었습니다. VOWSMITH는 이커머스를 기반으로 운영되는 회사입니다. 커스텀 결혼 반지가 주 사업 아이템인데요, 재밌는 점은 커플들이 애인의 지문을 토대로 그들만의 결혼 반지를 만들 수 있다는 것입니다.

 

 

VOWSMITH의 커스텀 결혼 반지가 대량 생산까지 이어지고 주 사업 아이템으로 굳건히 자리잡을 수 있었던 배경에는 3D SYSTESMS의 MJP 3D 프린터가 있었습니다. 파라핀 왁스라는 재료를 아시나요? 반지 금형 제작에 많이 사용되는 재료 중 하나입니다. MJP 3D 프린터의 주 재료이기도 하고요. MJP 3D 프린터는 제아무리 복잡한 형상이라도 최고의 퀄리티로 파트를 출력할 수 있는 장비입니다. 그렇기 때문에 지문을 기반으로 한 결혼 반지 제작도 MJP 3D 프린터에게는 식은 죽 먹기와 다름 없었죠.

 

 

 

 

 

 

세상에 하나뿐인 둘만의 결혼 반지

 

 

VOWSMITH의 맞춤형 결혼 반지 생산 과정은 다음과 같습니다. 앞서 말씀드린 대로 VOWSMITH는 이커머스 기반 회사입니다. 그렇기 때문에 모든 주문의 시작은 온라인 사이트에서 출발합니다. 소비자는 VOWSMITH의 온라인 사이트에서 취향에 맞게 사이즈, 반지 모델, 귀금속 타입, 다이아몬드 옵션 등을 선택할 수 있습니다.

 

 

선택이 완료되면 소비자가 입력한 주소로 VOWSMITH의 스타터 키트가 배송됩니다. 지문 데이터를 얻기 위해서죠. 방법은 간단합니다. 손가락에 잉크를 묻힌 뒤 종이에 찍고, 사진을 촬영해서 사이트에 업로드하면 됩니다. 지문이 업로드되면 프로그램이 알아서 지문을 디지털화합니다. 그리고 소비자가 선택한 반지에 반영하여 설계 파일을 만듭니다. 다음은 당연히 3D 프린터의 몫입니다. 그렇게 세상에 단 하나뿐인 둘만의 결혼 반지가 만들어집니다.

 

 

 

시제품 제작이 아닌 생산 공정에 활용되는 3D 프린터!

 

 

지난 10년 동안, 3D 프린터는 쥬얼리 산업에서 입지를 공고히 다져왔습니다. 하지만 일반적으로 대량 생산에 들어가기 전 디자인과 기능을 확인하는 시제품 단계에 활용되는 경우가 대다수였습니다. VOWSMITH는 달랐습니다. 생산의 핵심 공정에 3D 프린터를 적용한 것입니다.

 

 

Roy의 말을 인용해 볼까요? "MJP 3D 프린터는 맞춤형 반지 생산의 핵심입니다. 그 이유는 MJP 3D 프린터가 100% 왁스 소재를 사용하기 때문입니다. 다른 소재들과 달리 왁스는 낮은 온도에서도 완전히 연소된다는 특징을 가지고 있습니다. 이는 에너지 절약에 효과적이면서 생산성 강화에도 도움이 됩니다. 또한 주조를 위한 금형을 만들 때 고열로 인해 발생할 수 있는 의도치 않은 변수를 차단할 수 있다는 점도 큰 장점입니다. 예를 들어서 재 같은 이물질이 남는? (웃음)." - Charles-Oliver Roy

 

 

MJP 3D 프린터의 재료로 사용되는 VISIJET M3 REALWAX는 복잡한 형상과 디테일도 선명하게 표현된다는 특징을 가지고 있으며, 표면 마감도 굉장히 깔끔하게 나오는 것으로 유명합니다. 물론 서포트를 제거하기도 굉장히 쉽고요. 여러모로 반지 모형을 만들기에 안성맞춤이었죠.

 

 

 

 

 

 

MJP 3D 프린터와 함께라면...

 

 

보통 VOWSMITH가 맞춤형 결혼 반지를 공급하는 데 약 1주 정도의 시간이 소요되지만, Roy는 총 소요 시간을 획기적으로 줄일 수 있을 것이라고 생각하고 있습니다. "기술이 많이 발전했다는 점을 감안하면 아침에 주문을 받고, 오후에 프린터로 출력을 걸고, 다음 날 주조 공정을 진행하고, 또 그 다음 날에 고객에게 발송하는 72시간 주문 제작 솔루션도 충분히 가능합니다. 최종적으로 저는 전 세계 지사에 3D 프린터를 구비해서 사업을 글로벌하게 확장시킬 계획입니다." - Charles-Oliver Roy

 

 

VOWSMITH의 내년 목표는 4,000개에서 5,000개 사이의 맞춤형 결혼 반지를 시장에 공급하는 것입니다. 혹자는 현실적으로 불가능한 이야기가 아닌가 의심할 수도 있습니다. 과연 그럴까요? 사실 VOWSMITH는 이미 충분한 생산 능력을 갖추었습니다. MJP 3D 프린터를 한번 가동시키면 35~40개의 반지 모형이 만들어집니다. 그리고 하루에 MJP 3D 프린터를 가동시킬 수 있는 횟수는 총 3~4회이고요. 단순히 계산해 봐도 1년이면 약 50,000개의 반지를 만들 수 있죠.

 

 

더욱 개선될 여지도 분명 존재합니다. VOWSMITH는 반지의 금형 자체를 메탈 3D 프린터로 출력하는 방법도 고려하고 있는데요, 3D SYSTEMS의 DMP 메탈 3D 프린터로 테스트를 진행해 본 결과 꽤 좋은 성과가 있었다고 설명했습니다. VOWSMITH의 계획대로 된다면... 생산성과 회전율이 눈에 띄게 좋아질 것은 분명한 사실입니다.

 

 

 

 

 

 

3D 프린터의 무한한 가능성

 

 

Roy는 맞춤형 결혼 반지에 안주하지 않고 더 다양한 맞춤형 제품을 공급하는 방향으로 사업을 확장시켜 나갈 계획이라고 전했습니다. "우리는 문제 없이 다양한 맞춤형 제품을 생산할 수 있는 능력을 이미 구비하고 있습니다. 또한 우리가 제공하는 맞춤형 서비스는 재고를 관리해야 한다던지 하는 물리적인 한계에 부딪히지 않기에 사업 확장의 가능성이 무궁무진하다고 생각합니다. 맞춤형 제품 시장은 지금이 가장 적기입니다. MZ 세대들을 주축으로 본인 개성을 살릴 수 있는 차별화된 상품에 대한 관심이 계속해서 증가하는 추세입니다. 머지 않아 그들은 세상을 바꿀 것입니다." - Charles-Oliver Roy

 

 

Roy의 말처럼 3D 프린터는 물리적인 재고가 발생하지 않는 것이 큰 특징입니다. 필요에 따라 즉시 출력할 수 있으니까요. 바꿔 말하면 낭비되는 자원, 버려지는 재고가 없으니 환경 보전에 도움이 된다는 뜻이기도 합니다. 언젠가 한국기술에서도 한번 소개해 드린 적이 있는데요, 3D 프린터도 환경 보전에 앞장선다는 내용이었습니다. 맞춤형 상품 제작과 환경 보전... 엄청난 이점이지 않나요?

 

 

한국기술은 산업용 3D 프린터 전문 기업입니다. 쥬얼리 업계와 꾸준히 거래를 이어나가며 축적된 업계 최고의 노하우를 바탕으로 쥬얼리 생산에 가장 적합한 솔루션을 제공해 드리고 있으니 언제든 부담 가지지 마시고 한국기술에 문의 남겨주세요!

 

 

요약: 3D 프린터는 출시 이래 많은 분야에서 응용되고 있습니다. 오늘 업계 소식은 신발 업계에서 3D 프린터가 어떻게 활용되고 있는지를 바탕으로 전개될 예정입니다. 세계적인 브랜드 나이키, 아디다스, 뉴발란스에서 주목한 3D 프린터... 그 내용이 궁금하지 않으신가요?

 

 

 

 

 

 

나이키, 아디다스, 뉴발란스... 3D 프린터로 만드는 신발

 

 

안녕하세요, 주식회사 한국기술입니다. 이번 주는 월요일부터 전국에 세찬 비가 내리고 있죠. 오늘 하루 역시 많은 양의 비가 예상된다고 합니다. 부디 아무런 피해도 입히지 않고 기분 좋은 선선한 비로 기억되길 기도하며 오늘의 업계 소식을 전해드리도록 하겠습니다.

 

 

3D 프린터는 적층 제조라는 원리를 바탕으로 3차원 형상을 출력하는 장비입니다. 차근차근 레이어를 쌓아 올리는 기법으로 제아무리 복잡하게 생긴 물체라도 짧은 시간 안에 제작이 가능합니다. 이에 다양한 산업에서 사랑받고 있는데요, 흔히 알고 있는 맞춤형 가구, 모빌리티, 항공우주가 아닌 신발 업계에서도 3D 프린터가 사용된다는 사실, 알고 계셨나요?

 

 

 

 

 

 

믿기 어렵겠지만 3D 프린터는 이미 나이키, 뉴발란스, 아디다스 등 세계적인 신발 브랜드에서 활용되고 있습니다. 혹자는 대량 생산에 약한 3D 프린터가 어떻게 신발을 생산하는지 의문을 던질 수도 있겠죠. 기본적으로 신발은 '규모의 경제' 이론에 의해 대량 생산하는 것이 정론이고 지금껏 늘 그래왔으니까요.

 

 

틀린 말은 아닙니다. 조금만 생각해 봐도 대량으로 생산하여 대량으로 공급하는 편이 생산 단가는 낮추면서 이윤은 불리는 방법이라는 것을 눈치챌 수 있죠. 하지만 세상 모든 일이 예상대로 흘러가지는 않잖아요? 3D 프린터 역시 의외의 분야에서 그 쓰임새를 인정받게 됩니다. 언제나처럼 재밌는 TMI와 함께 상세한 소식 공유드리겠습니다.

 

 

 

 

 

 

신발의 유래가 갑자기 궁금한 걸!

 

 

신발은 굉장히 오랜 시간 동안 인류의 발을 보호해 주었습니다. 정확한 기록은 찾을 수가 없지만, '오쇼 라즈니쉬'라는 인도 사람의 글에 의하면 아주 오래 전 어느 한 모자란 왕으로부터 유래되었다고 합니다. 당연히 신빙성이 많이 떨어지는 믿거나 말거나 하는 내용이지만 간략히 설명드리겠습니다.

 

 

대략적인 내용은 이렇습니다. 한 나라의 왕이 길을 걷고 있었습니다. 그러다가 바닥을 제대로 살피지 않았는지 돌연 발에 가시가 박힌 겁니다. 안 그래도 따가운 발바닥 때문에 이미 짜증이 많이 났을 텐데 옆에 있던 신하가 대뜸 왕을 조롱하게 됩니다. 화가 머리 끝까지 난 왕이 입에서 불을 뿜듯 소리를 지르며 화를 내려는 순간 신하가 해결 방법을 알려주겠다고 선수를 칩니다. 그 방법은 너무나도 간단했습니다. 카펫을 잘라서 발을 보호하는 거였죠. 흥미롭기는 하지만... 과연 진짜 그럴까요? 어디까지나 설에 불과한 이야기입니다~ (출처: 나무위키)

 

 

 

 

 

 

신발 제작의 역사는?

 

기술이 많이 발전하지 않았던 시절에는 거의 모든 신발이 사람의 손에 의해 제작되고는 했습니다. 만일 위에 저 설화가 사실이라면 카펫을 자르고 발 모양대로 만드는 과정은 전부 사람이 담당했을 것입니다. 카펫 이후에 등장했을 법한 짚신도 사람이 만들었을 거고요. 역사에도 나오는 이야기입니다. 바로 옆 나라인데요, 삼국지를 읽지 않은 분들은 없을 거라고 생각됩니다. 관우와 장비를 만나기 전, 유비는 짚신과 돗자리를 만들던 사람이었죠.

 

 

물론 현재도 몇몇 수제화 브랜드나 일부 명품 신발의 경우 장인의 손으로 한 땀 한 땀 제작되지만, 시중에 풀려있는 대부분의 신발은 공장에서 양산되는 제품들입니다. 사람과 기계가 협동하여 만들어진다고 생각하시면 되는데요, 최근 이런 신발 업계에 3D 프린터라는 변화의 바람이 불기 시작했습니다.

 

 

 

 

 

 

초기 단계: 시제품 제작

 

 

업계 흐름의 변화는 시제품으로부터 발생했습니다. 경우에 따라 목업이라고 불리기도 합니다. 시제품은 정식 출시 전 제품의 디자인을 육안으로 미리 검토할 수 있는 유일한 수단입니다. 이에 제조사들은 상당한 시간과 비용이 들더라도 울며 겨자 먹기로 시제품을 만들 수 밖에 없었습니다.

 

 

시제품이라는 것은 출시를 목적으로 만들어지는 것이 아니기 때문에 '소량 제작'을 기본으로 깔고 들어갑니다. 하지만 기존 생산 방식은 소량 생산에 너무나도 취약했습니다. 인력이 많이 필요한 것은 둘째 치고 시간이 너무 많이 걸렸거든요. 생산 라인이 계속 가동되기를 원하는 기업 입장에서는 여간 곤란한 게 아니었을 겁니다. 그에 따른 비용도 만만치 않았고요.

 

 

 

 

 

하지만 3D 프린터를 시제품 제작 공정에 도입하니 여러가지 문제가 효과적으로 해결되었습니다. 3D 프린터는 소량 제작에 특화된 장비니까요. 데이터를 미리 준비한 뒤 소프트웨어에 입력하고 원하는 소재를 마련하면 3D 프린터가 알아서 파트를 제작해 주니 얼마나 편합니까. 인력이 많이 필요한 것도 아니고 말입니다.

 

 

실제 예시를 들어서 설명해 드리겠습니다. 주인공은 독일 아디다스입니다. 한 관계자의 말에 따르면 3D 프린터를 도입하기 전에는 시제품 제작에 12명의 기술자가 필요했으며 시간도 약 4 주에서 6 주가 소요되었다고 합니다. 3D 프린터를 도입한 이후에는 어땠을까요? 필요 인력이 2명으로 확 줄었을 뿐만 아니라 총 소요 시간도 1~2일로 대폭 감소했습니다. 즉, 불필요한 손실을 최소화할 수 있게 된 겁니다. 이에 나이키, 뉴발란스, 리복 등 브랜드도 3D 프린터 도입을 서둘렀습니다.

 

 

 

 

 

 

중반 단계: 맞춤형 제품 제작

 

 

3D 프린터의 가치를 몸소 체험한 신발 제조사들은 다른 분야에서도 3D 프린터가 활약할 여지가 없을지 고민하기 시작했습니다. 분명 다른 쓰임새가 존재할 거라고 믿은 거겠죠. 그리고 곧 그들의 노력이 헛되지 않았다는 사실이 증명됩니다. 맞춤형 신발 제작이라는 새로운 활용법을 찾아낸 겁니다.

 

 

신발 업계는 참 재밌는 특성이 하나 있습니다. 대량으로 생산해서 시장에 공급하기 때문에 고객에게 딱 맞는 제품을 제공하기 보다는 '너가 우리에게 맞춰!' 식으로 굴러간다는 것입니다. 아시다시피 사람의 발 모양은 각기 다릅니다. 동양인은 보통 넓은 발볼을 가지고 있는 반면 서양인의 발은 얇고 깁니다. 하지만 신발은 그런 것 하나 따지지 않고 동일한 쉐입으로 출시되니 마음에 드는 디자인이 있어도 발 모양이 따라주지 않는다면 눈물을 흘리며 포기할 수 밖에 없는 것이 현실입니다.

 

 

대표적인 예시로 나이키가 있는데요, 나이키는 미국 브랜드라서 서양인의 평균 발 모양을 베이스로 제품을 설계합니다. 얇고 길게요. 발볼이 넓은 우리나라 사람들은 사이즈를 크게 가거나 하는 수 없이 대체품을 찾아야 했습니다.

 

 

 

 

 

 

물론 3D 프린터도 이 문제를 완전히 해결할 수는 없었습니다. 전 세계 사람들의 발 특성대로 일일이 신발을 만드는 것은 불가능했으니까요. 그럼에도 3D 프린터는 가능성을 보여주었습니다. 복잡한 형상이라도 빠르게, 저렴하게 출력할 수 있는 3D 프린터의 특징이 맞춤형 신발 제작에 딱 적합했기 때문입니다.

 

 

해당 프로젝트는 발에 변형이 온 환자와 운동 선수를 위한 맞춤형 신발을 제작하는 것으로 시작되었습니다. 환자용 신발의 용도는 다들 아실테니 운동 선수를 위한 신발에 대한 이야기를 더 깊게 해보겠습니다. 운동 선수들에게 있어 신발은 하나의 도구입니다. 괜히 러닝화, 트레일화, 등산화가 나뉘어져 있는 게 아니죠.

 

 

신발 제조사들은 우선 축구 선수들에게 주목했습니다. 신발을 신고 오래도록 뛰어야 하는 선수들에게 발에 딱 맞는 신발은 경기 퍼포먼스를 향상시킬 수 있는 요소 중 하나입니다. 그런 그들에게 나이키와 아디다스는 맞춤형 신발을 제작해서 공급하기로 결심했습니다. 나이키의 관계자는 3D 프린터 도입 이후 12 단계의 공정을 단 6개월 만에 끝낼 수 있었다고 설명했습니다.

 

 

 

 

 

 

마지막 단계: 시장 출시

 

 

마지막 단계는 완제품 제작 및 시장 출시입니다. 대표적인 예시로는 뉴발란스와 아디다스의 사례가 있는데요, 하나씩 살펴보겠습니다. 시간 순으로 보면 뉴발란스가 첫 번째 타자가 되겠네요. 뉴발란스는 3D 프린팅 기술로 만든 잔테 제너레이트(ZANTE GENERATE) 제품을 시장에 출시한 적이 있습니다.

 

 

물론 모든 부분을 3D 프린터로 만든 것은 아니였고요, 솔 부분을 3D 프린터로 만들었습니다. 위 사진에서 보이는 거미줄 같은 부분이 바로 신발의 솔입니다. 굉장히 신선한 시도에 시장의 관심이 쏠렸지만, 안타깝게도 수량이 매우 적었습니다. 전 세계 44 족만 발매되었고 가격도 한화 기준 약 45만원으로 상당히 비쌌습니다. 그렇게 3D 프린팅 신발에 대한 관심이 서서히 사그라들었습니다.

 

 

 

 

 

 

하지만 최근 아디다스가 3D 프린팅 신발 바톤을 이어받으며 다시 한번 시장의 관심이 3D 프린팅 신발에 쏠렸습니다. 아디다스가 출시한 신발은 3D 프린터로 제작된 솔을 지닌 러닝화였습니다. 신발을 보면 다소 재밌는 점이 있습니다. 나비넥타이 모양을 가진 기능성 미드솔이라는 것입니다.

 

 

자세히 설명드리자면 신발의 모델명은 4DFWD 2로 현재 아디다스 공식 홈페이지 등에서 구매하실 수 있는 제품입니다. 몇몇 인플루언서를 통해 한국에서도 활발히 홍보를 진행했던 기억이 납니다. 4DFWD 2는 러너들을 위한 러닝화입니다. 나비넥타이 모양의 격자 구조 미드솔은 신발이 땅에 닿으며 생기는 에너지를 역이용하여 러너들의 몸을 앞으로 밀어주는 역할을 합니다.

 

 

아디다스의 한 관계자는 이 기능성 미드솔이 약 8년 동안 방대한 양의 데이터를 수집, 분석한 끝에 만들어진 결과물이라고 전했습니다. 아울러 독특한 구조 탓에 생산 과정에서 3D프린터를 활용하는 편이 더욱 경제적이었다고 덧붙였습니다.

 

 

오늘은 신발 업계에서 3D 프린터가 어떻게 활용되고 있는지를 중점으로 다양한 소식을 공유해 드렸습니다. 이번 업계 소식의 핵심은 생각치도 못했던 부분에서 3D 프린터가 큰 일을 해줄 수도 있다는 것입니다. 한국기술은 산업용 3D 프린터 전문 기업으로 다양한 분야의 전문가가 함께하고 있습니다. 업계 최고의 노하우와 지식을 바탕으로 고객사에 적합한 솔루션을 제안해 드리니까요, 3D 프린터 도입 효과 등이 궁금하신 분들은 언제든 한국기술에 문의해 주시면 감사하겠습니다.