지난 4월 2일부터 5일까지 부산 벡스코와 경남 창원 DN솔루션즈 본사에서 열린 '제15회 DN솔루션즈 국제공작기계 전시회(DIMF 2025)'는 국내외 제조 업계의 이목을 집중시켰다. DN솔루션즈는 이번 전시회를 통해 첨단 공작기계와 자동화 설루션, 그리고 적층제조(Additive Manufacturing : AM)의 새로운 기술을 선보이며, 제조 혁신의 새로운 방향을 제시했다. ■ 박경수 기자   ▲ DIMF 2025가 열린 지난 4월 2일 부산 BEXCO 전시장   금속 적층제조의 미래, 새로운 DLX 시리즈 공개 DIMF는 DN솔루션즈가 1997년부터 격년으로 개최하는 자체 전시회로, 올해로 15회를 맞아 ‘공작기계 가공 공정 전반을 위한 오토메이션 플랫폼’을 주제로 열렸다. 총 50여 종의 첨단 공작기계와 자동화 설루션이 전시되어 관심을 모았는데, 국내외 고객 1000여 명을 포함한 5000여 명의 관람객이 다녀갔다. 이번 전시회의 하이라이트는 DN솔루션즈가 고성능 산업용 ‘금속 3D 프린터’로 알려진 LPBF(Laser Powder Bed Fusion) 방식의 금속 적층 장비 ‘DLX 시리즈(DLX 325, DLX 450)’를 최초로 공개한 것이다. 이 기술은 금속 적층제조 방식 중 발전된 기술이자 활용도가 높은 공법으로, 현재 금속 적층 시장의 약 80%를 차지하고 있다. DLX 450은 알루미늄 합금, 인코넬, 타이타늄 등 분말 소재를 활용해 최대 450×450×450mm 크기의 정밀 부품 제작이 가능하다. DLX 시리즈는 3D 프린팅 장비와 함께 적층제조 전반의 과정을 지원하는 맞춤형 소프트웨어를 함께 제공한다. DN솔루션즈 김원종 대표는 “DN솔루션즈는 지금까지 반세기 동안 전 세계에 총 29만대의 공작기계를 판매했다”며, “우리는 이 같은 고객의 신뢰를 바탕으로, 전통적인 공작기계를 넘어 오토메이션 플랫폼이나 금속 적층 장비처럼 수요 산업의 전반을 혁신할 수 있는 설루션을 제시하고자 한다”고 밝혔다.   ▲ DN솔루션즈 김원종 대표가 적층제조로 제작된 부품을 설명하고 있다.   글로벌 시장 공략을 위한 전략적 투자 이들 소프트웨어는 ▲적층제조를 적용할 수 있는 부품을 찾아내고 ▲부품당 비용을 계산하며 ▲적층 시 필요한 최적 서포트를 설계하고 ▲신규 소재 공정을 개발하는 등의 기능을 통해 고객의 생산성과 효율성을 극대화하는 데 초점을 맞췄다. 또한 DN솔루션즈는 적층제조 방식으로 제작된 복합가공기용 ‘밀링 스핀들 캡’ 부품도 전시해 관심을 모았다. 이 샘플은 적층제조 특화 설계를 통해 기존 방식 대비 약 20%의 성능 개선 효과를 보였다. 한편 DN솔루션즈는 금속 적층제조 분야의 글로벌 시장 공략을 위해 독일에 ‘적층제조 솔루션 센터(ASC)’를 새롭게 설립했다. 이 센터는 최적 부품 선정, 맞춤형 설계(DfAM), 공정 개발 및 생산·서비스까지 전 주기를 아우르는 시스템을 구축하여 유럽 시장을 적극 공략한다는 계획이다. 또한 인도의 금속 적층제조 장비·설루션 전문 기업인 인텍(INTECH Additive Solutions)과 전략적 투자 및 파트너십 계약을 체결하며, 아시아 시장에서도 입지 강화에 나섰다. DN솔루션즈 김원종 대표는 “인텍과의 투자 협력을 통해 금속 절삭뿐만 아니라 금속 적층제조까지 포함해 장비, 공정 기술, 소프트웨어 전반의 설루션을 제공할 수 있게 되었다”며, “자동차, 항공우주, 의료기술, 전기전자 등 시장에서 복잡한 형상과 내부 구조, 소재 효율성을 요구하는 분야나, 반도체 산업 공급 업체를 포함한 다양한 제조업 고객의 성공을 지원할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.   ▲ 제15회 DN솔루션즈 국제 공작기계 전시회(DIMF 2025) 현장 모습   파트너십을 통한 성장과 전문성 강화 이번 파트너십으로 DN솔루션즈의 금속 절삭 가공 분야의 전문성과 인텍의 금속 적층제조를 위한 360도 종합 솔루션의 결합이 가능해졌다. 특히 DN솔루션즈는 금속 적층 분야에서 가장 활용도가 높고 발전된 기술인 레이저 파우더 베드 퓨전(LPBF) 기술을 추가하며 제품 포트폴리오를 확대할 수 있게 되었다. LPBF 기술은 금속 적층제조 시장의 약 80%를 차지하며, 금속 분말을 얇게 도포한 후 레이저를 이용하여 금속 분말을 선택적으로 응용 및 융합하여 적층하는 방식으로 작동한다. 적층을 위한 플랫폼이 아래로 이동하면서 추가 금속 분말이 도포되고 다시 용융(Melting) 및 융합(Fusion)하는 과정을 반복적으로 수행하여 점진적으로 최종 형상이 만들어지게 된다. DN솔루션즈 김원종 대표는 “금속 적층 방식은 가공 후 조립 과정을 단축하고, 절삭으로 구현이 불가능한 형상을 만들 수 있어 무한한 혁신 가능성이 있다”며, “2030년까지 금속 적층제조와 절삭 가공의 시너지를 극대화하겠다”고 밝혔다.   인터뷰 : DN솔루션즈 적층제조 부문 부사장 비노 순타라쿠마란 박사     이번에 발표한 내용을 조금 더 자세히 설명한다면 적층제조, 자동화, 소프트웨어 세 가지를 하드웨어적으로 통합하여 고객 산업 제조를 가능하게 한다. 소프트웨어는 이를 연결하고, 서비스는 고객 여정 전반을 지원하는 것이 우리의 미션이다. 단순한 장비 공급을 넘어 통합 제조 플랫폼으로 진화하며, 고객의 제조 프로세스를 처음부터 끝까지 지원한다는 전략이다.   적층제조 기술이 절삭가공과 어떻게 시너지를 내고 있는지 시장에서는 고품질과 표준화를 기대한다. 우리는 절삭가공과 적층제조를 연결하는 프로세스 체인을 가능하게 하는 장비를 개발하고 있다. 기존 강점인 절삭가공 기술과의 하이브리드 제조 체인 구축을 통해 생산성과 품질을 동시에 향상시키는 전략을 추진 중이다.   DLX 시리즈의 소프트웨어는 어떤 기능을 제공하는지 현재 알고리즘 기반 소프트웨어를 운영하고 있고, 향후 프린팅에 적합한 데이터 판단 기능이 포함된 AI 기반의 소프트웨어로 진화해 나갈 계획이다.   후처리 공정이 어렵다고 이야기했는데, 어떤 점이 특히 어려운지 후처리는 전문 지식이 없이는 어렵다. 그래서 우리는 이를 쉽게 알려주고, 자동화할 수 있는 소프트웨어를 함께 제공한다. 적층제조 확산의 걸림돌인 후공정 난이도를 극복하기 위한 소프트웨어 자동화 설루션 개발이 핵심 전략이다.   내부적으로 레퍼런스 사례가 있다면 NX2000 장비를 도입해 내부 설계자가 기존 부품을 통합해 효율성을 20% 이상 향상시켰다. 이처럼 적층제조 도입이 성능 향상과 부품 최적화로 이어지는 검증된 성과가 있으며, 실질적 레퍼런스를 통해 시장 신뢰도를 확보해 나가고 있다.   글로벌 시장 진출 전략은 무엇인지 우리는 유럽, 미국, 한국에 팀을 운영 중이며 글로벌 확장 준비를 마쳤다. 가격 경쟁력과 다양한 애플리케이션 적응력을 갖추고 있다.   한국 제조업이 적층제조 시장에서 어떤 가능성을 가지고 있는지 한국은 반도체, 자동차 등 제조 강국이다. 적층제조는 이노베이션을 위한 핵심 기술이기 때문에, 곧 시장이 열릴 것이라 확신한다. 제조 인프라가 강한 한국은 적층제조 확산의 최적지이며, DN솔루션즈는 국내 산업에 이를 선도하는 포지셔닝을 유지해 나갈 계획이다.   ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

DN솔루션즈는 지난 4월 2일부터 5일까지 부산 벡스코에서 '제15회 DN솔루션즈 국제 공작기계 전시회(DIMF 2025)'를 성공적으로 개최했다고 밝혔다. DIMF(DN Solutions International Machine Tool Fair)는 국내외 고객 및 협력사들과 DN솔루션즈의 기술·제품 비전을 공유하고 있다. ▲ 제15회 DN솔루션즈 국제 공작기계 전시회(DIMF 2025) ▲ 제15회 DN솔루션즈 국제 공작기계 전시회(DIMF 2025)   이번 전시회에서 DN솔루션즈는 ‘공작기계 가공 공정 전반을 위한 오토메이션 플랫폼(Automation Solutions Platform for All Machining Process with Machine tools)’를 주제로 50여종의 첨단 공작기계, 다양한 자동화 솔루션, 맞춤형 소프트웨어, 금속적층 제조(Additive Manufacturing, AM)용 신기종 DLX 시리즈 등을 전시했다.  DN솔루션즈는 매회 DIMF를 계기로 전시장을 방문하는 국내외 고객 중 다수가 대규모 계약 상담·발주를 진행하고 있으며, 부산·경남 지역상권도 활기를 띄고 있다고 밝혔다. 또한 올해는 해외 고객 1,000여 명을 비롯한 5,000여 명의 국내외 관람객들이 방문했다고 전했다. DN솔루션즈 김원종 대표는 “DN솔루션즈는 지금까지 반세기 동안 전 세계에 총 29만대의 공작기계를 판매했다”며 “우리는 이 같은 고객의 신뢰를 바탕으로, 전통적 공작기계를 넘어 오토메이션 플랫폼이나 금속적층 장비처럼 수요 산업의 공정 전반을 혁신할 수 있는 솔루션을 제시하려 한다”고 말했다. ▲ DN솔루션즈 김원종 대표 DN솔루션즈는 고성능 산업용 ‘금속 3D 프린터’로 알려진 LPBF(Laser Powder Bed Fusion) 방식의 금속적층 장비 ‘DLX’ 시리즈(DLX 325, DLX 450)를 최초 공개했다. 전시장에서는 DLX 450 장비가 실제 작동하며 방문객들의 많은 관심을 받았다.  LPBF는 3차원 CAD 모델을 기반으로 금속 분말을 레이저로 녹여 수십 마이크로미터 높이의 레이어를 쌓아 올려 제품을 만드는 제조 방식이다. 이 기술은 금속 적층 제조 방식 중 가장 발전된 기술이자 활용도가 높은 공법으로 꼽힌다. 현재 금속 적층 시장의 약 80%를 차지하고 있다. DLX 450는 알루미늄 합금, 인코넬, 타이타늄 등의 분말 소재를 활용해 최대 450 mm x 450 mm x 450mm 크기의 결과물을 제작할 수 있다.   ▲ 지난 4월 2일 ,DIMF 중 DLX 제품 공개 행사에서 금속적층 방식으로 제작된 복합가공기용 부품인 밀링 스핀들 실린더 캡을 들고 설명하고 있는 DN솔루션즈 김원종 대표 DN솔루션즈의 새 금속적층 장비들은 첨단 하드웨어 스펙과 함께 적층 제조 과정에서 필요한 맞춤형 소프트웨어들을 모두 갖췄다. 이들 소프트웨어는 ▲적층 제조를 적용할 수 있는 부품을 찾아내고 ▲부품당 비용을 계산하며 ▲적층시 필요한 최적 서포트를 설계하고 ▲신규 소재 공정을 개발하는 등의 기능으로 고객들의 생산 과정을 통합적이고 일관되게 지원한다.  한편, DN솔루션즈는 인도의 금속 적층 제조 장비·솔루션 전문 기업인 인텍(INTECH Additive Solutions)과 전략적 투자 및 파트너십 계약을 체결했다고 밝혔다. 이번 파트너십은 금속 적층 가공 분야에서의 시너지를 극대화하기 위한 결정이다. DN솔루션즈는 인텍의 금속 적층 제조 역량을 바탕으로 자사의 제조 솔루션 포트폴리오를 확대하고, 특히 레이저 파우더 베드 퓨전(LPBF) 기술을 활용한 고부가가치 금속 가공 시장에 본격 진출한다는 전략으로 풀이된다.   ▲ DN솔루션즈의 적층 제조 부문 부사장 비노 순타라쿠마란(Dr.-Ing. Vino Suntharakumaran) 박사 ▲ 제15회 DN솔루션즈 국제 공작기계 전시회(DIMF 2025) 현장 모습 DN솔루션즈의 새 금속적층 장비들은 첨단 하드웨어 스펙과 함께 적층 제조 과정에서 필요한 맞춤형 소프트웨어들을 모두 갖췄다. 이들 소프트웨어는 ▲적층 제조를 적용할 수 있는 부품을 찾아내고 ▲부품당 비용을 계산하며 ▲적층시 필요한 최적 서포트를 설계하고 ▲신규 소재 공정을 개발하는 등의 기능으로 고객들의 생산 과정을 통합적이고 일관되게 지원한다.  DN솔루션즈는 이번 전시에서 적층 제조 방식으로 제작한 복합가공기용 ‘밀링 스핀들 실린더 캡’ 부품을 전시했다. 이 샘플은 적층 제조 특화설계를 통해 기존 방식 대비 약 20%의 성능 개선 효과가 있었다.  이와 함께 DN솔루션즈는 독일에 적층 제조 솔루션 센터(ASC)를 새로 구축하고, 적층 제조 최적부품 선정, 맞춤형 설계(DfAM) 및 공정개발, 생산 및 서비스 등을 지원할 준비도 갖췄다.  DN솔루션즈 김원종 대표는 “금속적층 방식은 가공 후 조립 과정을 단축하고, 절삭으로 구현이 불가능한 형상을 만들 수 있어 무한한 혁신 가능성이 있다”며 “2030년까지 금속적층 제조와 절삭 가공의 시너지를 극대화하겠다”고 밝혔다.

주요 PLM  소프트웨어 소개 디지털 리얼리티 플랫폼, Nexus(넥서스)   개발 및 자료 제공 : 헥사곤, 1899-2920, http://nexus.hexagon.com  넥서스(Nexus)는 사람과 기술과 데이터를 연결하여 혁신과 시장 대응 시간을 가속화하고, 엔지니어링과 생산의 협업을 가능하게 하는 개방된 구조의 플랫폼이다. 이를 위해서 넥서스는 고객이 당면한 엔지니어링 상황에 필요한 모든 헥사곤 소프트웨어와 파트너의 기술을 하나의 플랫폼으로 결합해 사용자를 위한 혁신적이고 새로운 플랫폼을 제공한다.  Nexus는 상호 연결된 기술을 통해 고객의 역량을 강화하여 혁신을 가속화하고 데이터 사일로를 없애 제조업이 새롭고 혁신적인 방향으로 나가도록 지원한다. Nexus는 전 세계 고객과 주요 기술 공급 업체, 시스템 통합업체, Hexagon을 연결하는 하나의 플랫폼이다. 1. 제품의 주요 특징 Nexus플랫폼을 사용하는 모든 부서는 동일한 데이터 및 변경 및 업데이트 된 데이터를 사용하여 동시에 작업할 수 있으며 이를 통해서 풍부한 데이터를 가진 제품의 출시 기간을 단축할 수 있다.  협업과 데이터 공유는 Nexus의 가장 큰 장점이자 특징이다. Nexus의 초기부터 업계를 선도하는 여러 기술기업들이 합류했다. 해당 기업들은 이미 Nexus의 개방형 기능을 활용하여 공동 솔루션을 제공하고 있다. 이런 기업으로는 Microsoft, Altium, CADS Additive, Oqton, Datanomix등이 있다. 이들 기업은 상호 보완적인 기술을 Nexus에 제공해 고객이 더욱 심층적이고 폭넓은 포트폴리오에 접근할 수 있도록 함으로써 고객의 역량을 강화한다. Nexus는 여러 기술을 결합해 개발 초기 단계의 개념 설계부터 제품의 생산, 납품에 이르는 엔지니어링 및 제조 관련 문제를 해결할 수 있는 고유한 솔루션을 개발하도록 지원한다. 이를 통해서 디지털 데이터를 더 효과적으로 활용하고, 통합적인 분석을 통해 광범위한 인사이트를 확보할 수 있으므로 팀 전체의 가시성과 연결성이 개선된다. Nexus는 기술뿐만 아니라 사람도 서로 연결한다. 이를 통해서 문제 해결에 방해가 되는 장벽을 허물어 주고 그 결과 사람들이 아이디어를 더 빠르게 실현하고 뛰어난 성과를 낼 수 있다. 2. 주요 기능 (1) 넥서스 포탈(Nexus Portal)   누구나 쉽게 접근할 수 있는 포탈로 Nexus Apps와 Nexus Solutions등에 접근할 수 있는 창구이다. 또한 고객의 제품과 관련된 기술 process를 관리하고, 관계자가 모두 모여서 필요한 데이터를 가시화하여 서로 의견을 주고받는 3D Whiteboard를 사용하여 사람, 기술, 데이터를 연결하는 장이기도 하다. (2) Nexus Core 넥서스 코어는 넥서스를 작동시키는 코어 기술로 개방성(Openness), 협업(collaboration), 연결(Connectivity)의 세가지 운영 특징을 기반으로 구성되었다. SDC(Smart Data Contract)를 통해서 가상의 CAE 해석 결과 뿐만 아니라 Metrology계측 결과와 3rd party 프로그램까지 전부 연결해서 하나의 통합된 Portal에서 데이터의 생성, 분석, 가시화를 수행할 수 있다. (3) Nexus Apps 넥서스 앱은 헥사곤과 그 기술 파트너들이 제조 프로세스의 여러 단계에서의 특정 과제를 해결하기 위해서 개발한 제품이다. Metrology Reporting, Materials Connect, Materials Enrich, 3D Whiteboard 등 다양한 앱이 존재하며 subscription 기반으로 사용자가 쉽게 사용할 수 있으며, 향후에는 Sheet Metal Quoting 앱 등 다양한 앱이 출시 예정이다.  (4) Nexus Solutions 넥서스 솔루션은 SDC(Smart Data Contract)를 통해 연결되는 제품으로, 프로젝트 팀 간의 실시간 협업 워크플로우를 가능하게 한다. 하나의 프로그램이 아니라 실제 제품이 설계되고, 생산하여 품질 관리까지의 전 process를 관리할 수 있는 솔루션을 제공한다. DfAM(Design for Additive Manufacturing) 솔루션은 경량화 설계를 위한Apex Generative Design, 제조 공정을 위한 AM Studio, 적층 시뮬레이션을 위한 Simufact Additive와 만들어진 제품의 품질을 검토하는 Metrology Reporting까지의 전 제품 설계, 생산 주기에 사용되는 다양한 프로그램들을 연계하여 하나의 솔루션으로 제공하고 있다. 또한 Smart Assembly Shop 솔루션은 실제 스캔 측정된 데이터에 CAD를 모핑(morphing)하고 중력에 의한 변형을 보상설계 한 후 부품들을 용접 시뮬레이션을 통해 가상으로 조립하는 솔루션으로 생산성을 향상시킬 수 있다.  향후에는 사출 성형에 대한 게이트 최적화 솔루션과 가공에 관련된 솔루션 등 다양한 솔루션을 제공할 예정이다.  3. 도입 효과 ■ 더 빠른 혁신 : 제조업체는 Nexus를 통해 더욱 민첩하고 탄력적인 프로세스를 구축할 수 있으므로 변화에 대응하고 새로운 기회를 활용할 준비를 더 철저히 갖추게 된다. 이를 통해 제품 출시를 앞당기고 더욱 더 자율적인 워크플로를 개발할 수 있다. 향후 지속적으로 각 고객에게 필요한 다양한 새 Nexus 앱과 솔루션을 출시하여 시장에 필요한 기술을 제공할 예정이다. ■ 개인 맞춤형 인터페이스 : Nexus 플랫폼은 nexus.hexagon.com을 통해 액세스할 수 있다. 홈페이지에서는 각 계정에 맞춤화된 완전한 사용자 중심 인터페이스를 제공한다. 이는 Nexus 고객에게 고도로 개인화된 맞춤형 경험을 선사하기 위해 설계된 것이다. 예를 들어 AI 기반 솔루션과 검색 기능을 사용해 사용자의 역할과 검색 내역을 바탕으로 맞춤형 제품 추천을 받을 수 있다. ■ 쉬운 최신 기능 및 기술 이용 : Nexus를 통해 최신 소프트웨어에 직접 액세스하고 다운로드할 수 있다. 또한 제품을 검색하고, 교육 일정을 잡고, eLearning에 액세스하고, 제품 지원 포럼에 참여할 수 있다. Nexus는 기술 지원, 유지보수, 보정 제품 지원, 주제별 전문가와 교류할 수 있는 기회를 비롯하여 전체 헥사곤 소프트웨어 및 하드웨어 지원 구조를 들여다볼 수 있는 창이 되어 준다. ■ 효율적 데이터 기반 인사이트 확보 : Nexus를 사용하여 데이터를 연결하여 엔지니어링을 혁신하고 제조의 역량을 강화할 수 있다. 데이터 중심 연결은 서로 다른 부문 및 위치에서 작업하는 엔지니어 간의 실시간 협업을 지원한다. ■ 실시간 협업 : 일반적인 제조 워크플로에서 재료, 기계, 제조 엔지니어는 자신의 부서내에서 작업하므로, 자신의 의사결정이 생산의 다른 측면에 어떤 영향을 미치는지 확인하기 어렵다. Nexus를 도입하면 도메인 전반의 데이터를 연결하므로, 팀과 관리자가 더욱 뛰어난 가시성을 확보하여 관련 시간, 비용, 위험을 고려해 책임감 있게 설계 및 제조 관련 의사결정을 내릴 수 있다.     좀더 자세한 내용은 '스마트 엔지니어링을 위한 PLM과 DX 가이드' 에서 확인할 수 있습니다. 상세 내용 보러 가기 

금속 적층제조의 최적화를 위한 앤시스 애디티브   이번 호에서는 금속 적층제조 공정의 파라미터 최적화 단계에서 활용할 수 있는 앤시스 애디티브(Ansys Additive)의 다양한 기능에 대해 소개하고자 한다.   ■ 박준혁 원에이엠 DfAM 팀의 선임연구원으로, 적층제조 특화 설계 업무를 담당하고 있다. 홈페이지 | www.oneam.co.kr   금속 적층제조(AM) 기법에서 공정 최적화 작업은 가변 가능한 파라미터 변수가 많아 최적화에 상당히 많은 시간과 비용이 소요된다. 앤시스 애디티브는 이러한 애로 사항을 개선하고자 직관적으로 적층 중 발생하는 변형 및 블레이드 크래시(blade crash)를 사전 예측하여 적층 실패를 줄여주는 애디티브 프린트(Additive Print) 기능과 single bead, porosity, microstructure 해석을 통해 효율적으로 공정 파라미터 최적화 작업을 수행할 수 있는 애디티브 사이언스(Additive Science) 기능을 제공한다.  이번 호에서는 금속 적층된 Al 합금의 single bead 해석을 통한 single bead 품질 안정영역 확보, porosity 해석을 통한 Hatch Distance 영역 확보, 마지막으로 microstructure 해석을 통한 소재 물성이 우수한 공정 파라미터 영역을 확보하는 방법 등 애디티브 사이언스의 기능에 대해 소개한다. 그리고, 해석 결과를 통해 통해 애디티브 사이언스를 활용하는 방안에 대해 소개하고자 한다.   금속 적층제조의 파라미터 해석을 위한 시뮬레이션 금속 적층제조 시장이 성장함에 따라 금속 적층제조 파라미터를 해석하기 위한 시뮬레이션 시장도 같이 성장하고 있다. 이번 호에서 활용하는 장비는 금속 적층제조 장비 시장의 70% 이상을 차지하는 L-PBF(Laser-Powder Bed Fusion) 방식으로, <그림 1>과 같이 분말을 한층 깔고 그 위로 선택적 레이저 조사를 통해 응고한 뒤 다시 분말을 한 층 더 도포하는 작업을 반복하여 제품을 생산하며, SLM(Selective Laser Melting)이라고도 부른다. 이 공정은 이러한 3차원 적층물 제작에 대해 기구적으로 명확한 메커니즘을 차용하고 있어, 공정 파라미터 최적화 및 변형에 대한 시뮬레이션을 적용하고자 하는 시도가 증가하는 추세이다.   그림 1. PBF(Powder bed fusion) 모식도   앤시스 애디티브는 크게 두 가지의 활용도를 갖는다. 첫 번째로 금속 적층제조에 대하여 미시적인 영역에서 공정 파라미터가 적층 제조물의 single bead, porosity, microstructure에 미치는 영향을 해석하는 애디티브 사이언스 기능이다. 이 해석 툴은 최소한의 실험을 통하여 직접 제조하지 않고도 해당 파라미터에서의 제조 품질을 예측할 수 있어, 적층제조 공정 최적화를 목표로 활용된다. 두 번째는 애디티브 프린트로, 거시적인 영역에서 적층 제조물의 잔류응력, 제조 중의 변형 예측, Blade Crash를 해석하고 이에 따른 보상 모델을 도출 및 서포트 보강을 통한 적층제조 안정성 확보에 목적이 있다. 애디티브 사이언스 기능은 시편 제조, 측정 및 해석 툴 활용 면에서 다양한 팩터(factor)를 제시하므로 전문 엔지니어에게 추천하며, 애디티브 프린트는 빠른 경향 분석 및 서포트 추가 등 한 번의 적층에 대한 안정성을 높이는데 적합하여 필드 엔지니어에게 사용을 권장한다. 기존 금속 적층제조 공정 파라미터 최적화를 수행하기 위한 시험은 <그림 2>와 같이 시편 제작부터 최종 단계인 광학 현미경 분석에 이르기까지 문헌에 의거한 파라미터 범위 선정, 시편 제작, 시편 절단. Polishing, Etching 등 복잡한 전처리 과정이 수반된다.    그림 2. 적층 공정 파라미터 분석 절차     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스는 니콘 SLM 솔루션즈와 적층제조(AM) 기술의 설계 자유도를 활용해 대형 항공기 연료 시스템 부품을 재설계하는데 협력했다고 발표했다. 헥사곤은 자사의 적층제조 설계(DfAM : Design for Additive Manufacturing) 설루션과 니콘 SLM 솔루션즈의 멀티 레이저 금속 적층제조 기술을 결합해, 부품을 통합하고 75%의 경량화 및 정밀한 기하학적 공차를 달성했다고 전했다. 에어버스 오퍼레이션(Airbus Operations)은 이 기술을 활용해 A330 기종의 보조 동력 장치(APU)에 연료를 공급하는 연료-공기 분리기를 재설계했다. 그 결과, 더 단순하고 효율적인 A330 연료-공기 분리기 시제품 생산에 성공해, 35kg이던 기존의 연료 공기 분리기를 8.8kg 미만으로 줄여 약 75%의 경량화를 달성했다.     연료 공기 분리기는 APU 연료 공급 시스템에서 공기를 제거해서 주 엔진이 꺼져 있을 때 APU가 필수 항공기 시스템에 전원을 공급할 수 있도록 하는 부품이다. 기존 부품은 30개 이상의 개별 부품으로 제작되어 노동 집약적인 수동 용접 및 조립을 거쳐 긴 리드 타임이 발생해 설계 개선이 제한적이었다. 에어버스 오퍼레이션과 니콘 SLM  솔루션즈는 공기 분리기의 생산성과 성능을 최적화하기 위해, 니콘 SLM 솔루션즈의 대형 멀티 레이저 3D 프린터 ‘NXG XII 600 시스템’을 활용했다. 이를 기반으로 제조 과정을 단순화하고 리드타임 단축으로 설치를 간소화하는 프로세스를 개발했다.  이를 위해 헥사곤의 적층제조 설계 워크플로를 도입해 30개 이상의 부품을 단일 경량 부품으로 통합했으며, 경량 설계 최적화 설루션 소프트웨어인 MSC 에이펙스 제너레이티브 디자인(MSC Apex Generative Design), 적층제조 설루션인 AM 스튜디오(AM Studio), 금속 가공 및 제조공정 시뮬레이션 소프트웨어인 시뮤팩트(Simufact)를 통해 정밀한 공차 관리 및 제조 단순화, 리드 타임 감소, 설치 간소화 프로세스를 구축했다.   헥사곤은 “이번 협력으로 부품 무게가 크게 줄어 제조 시간과 공정이 간소화되고, 항공기의 연료 효율이 높아졌다”면서, “에어버스는 이 기술을 향후 항공기 설계에 널리 적용할 수 있는 유리한 위치를 확보하고 있다”고 소개했다.  

앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례   최근 전기자동차의 수요가 증가함에 따라 전기자동차의 성능을 보다 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 모터 분야에서 헤어핀(hairpin) 코일의 적용으로 성능이 향상됨을 확인하였으며, 이미 여러 양산형 모델에도 적용되어 실사용 중에 있다. 그러나 헤어핀 코일은 복잡한 제조 공정 및 제작 기술이 필요하다는 단점이 있다. 이렇게 기존 생산 공정에서 발생할 수 있는 문제점을 해결하고 추가적인 성능 향상을 도출하기 위해 금속 3D 프린팅 기술을 적용하여 모터 코일을 제조하는 방법이 연구되고 있다.  이번 호에서는 앤시스에서 제공되는 맥스웰(Maxwell)과 앤시스 애디티브(Ansys Additive)를 활용한 시뮬레이션을 기반으로 헤어핀 코일의 DfAM(Design for Additive Manufacturing) 및 적층공정 해석을 수행하며 전체 제작 프로세스를 제시하고자 한다.    ■ 김선명 원에이엠 DfAM팀의 연구원으로, 적층제조 특화 설계를 담당하고 있다. 이메일 | smkim@oneam.co.kr 홈페이지 | www.oneam.co.kr   전기자동차용 헤어핀 모터 코일 헤어핀 코일이란 <그림 1>과 같이 헤어핀의 형상처럼 직사각형 단면의 도선을 구부려서 제작되는 모터 코일이다. 기존의 원형 도선의 권선 형태로부터 성능 개선을 위해 개발되었으며, 성능 향상이 입증되어 이미 상용 전기차량에 적용되어 실사용 중에 있다. 이러한 직사각형 단면의 헤어핀 코일을 사용하는 이유는 기존 원형 코일 대비 높은 점적률(fill-factor)을 갖기 때문이다. 점적률이란 <식 1>과 같이 모터고정자의 슬롯 면적 대비 구리 도선이 차지하는 면적의 비로 계산이 된다. 점적률이 높아지면 <그림 2>와 같이 도선 간 빈 공간 영역이 작아진다. 따라서 상대적으로 권선 저항이 낮아지게 되고 도선간 접촉 면적이 증가함에 따라 열전달 계수가 높아져, 방열 효과도 증가하는 효과가 있다. 이러한 헤어핀 코일의 적용으로 원형도선 대비 모터의 성능을 향상시킬 수 있다.   식 1   그림 1. 헤어핀 코일   그림 2. 원형 도선과 헤어핀 코일의 비교(출처 : MG Motor article : Why 1% efficiency improvement means so much, Hairpin Technology : Hubiz)   헤어핀 코일은 <그림 3>과 같은 공정을 통해 조립된다. 제일 먼저, 원재료인 사각형 단면의 코일을 헤어핀 형태로 성형한 후 모터 고정자의 슬롯에 조립한다. 그 다음 같은 상끼리 연결될 수 있도록 트위스팅(twisting) 공정을 거친 후, 서로 접촉하는 도선끼리 용접하는 과정을 거쳐 완성된다. 추가로 도선에 용접될 부분의 절연재를 제거하는 등의 공정이 필요하다. 이처럼 헤어핀 코일 모터는 복잡한 제작 절차와 제작 공정이 필요하며, 특히 고난도의 용접 기술이 요구된다. 무엇보다 제조 공정 중 제품에 문제가 발생한다면 문제가 되는 부분만 처리가 불가능하기 때문에, 제작 공정이 처음부터 수행되어야 한다.   그림 3. 헤어핀 코일의 조립 공정(출처 : Maximising E-Machine Efficiency with Hairpin Windings, by Shaoshen Xue-Motor Design Limited)   이러한 문제를 해결하기 위해 최근에는 금속 3D 프린터를 사용한 모터 코일의 금속 적층제조에 대한 연구가 진행되고 있다. 금속 적층제조는 다음과 같은 장점이 있다. 제작 공정 간소화 : 헤어핀 코일의 3D 프린팅 공정 적용 시 3D 프린팅 장비만 있다면 기존의 복잡한 제작 공정이 필요 없으므로, 제작 공정을 보다 간소화시킬 수 있다. 일체화 : 개별 파트로 나누어진 헤어핀 코일을 일체화하여 하나의 부품으로 제작이 가능하기 때문에, 용접을 최소화한 공정이 가능하여 제작 중 파트 불량률을 최소화할 수 있다.  설계 자유도 향상 : 헤어핀 코일 형상의 제약이 없으므로 형상 구현의 자유도가 높기 때문에, 성능 향상을 위한 설계가 용이하다.  금속 적층제조를 고려한 헤어핀 코일의 설계를 위해서 시뮬레이션을 기반으로 전자기 성능 분석, 열 특성 분석, 적층 공정 해석의 전체 설계 및 제작 프로세스를 진행한다. 이 글에서는 앤시스 맥스웰과 앤시스 애디티브를 활용한 시뮬레이션을 기반으로 헤어핀 코일의 DfAM 및 적층공정 해석을 수행하며, 전체 제작 프로세스를 제시하고자 한다.     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

  17　THEME. 플랜트·조선 산업 혁신을 위한 디지털화 전략   Part 1. 디지털 기술로 플랜트·조선 산업을 혁신하다 데이터 기반의 업무 혁신, 건설산업의 새로운 시작 클라우드 서비스를 통한 대내외 보안 환경 조성 경쟁력 있는 플랜트를 위한 설비 관리 전략 스마트 디지털 리얼리티와 스마트 야드형 공사 정보 디지털 백본 구축 해양의 미래 : 자율운항 선박의 혁신과 시뮬레이션의 중요성 디지털 전환 여정을 위한 3D CAD 기반 디지털 트윈 구축의 4단계   Part 2. 디지털 트윈의 구축과 활용을 위한 기술 디지털 트윈 가속화를 위한 3D 엔지니어링 데이터 경량 시각화 솔루션 3D 스캔 데이터를 효과적으로 분석하고 활용하는 방법 플랜트 BIM 배관 공사의 필수 아이템 Ez-ISO Strand7 R3 : 범용 유한요소 해석 프로그램   Infoworld   Column 55　책에서 얻은 것 No. 19 / 류용효　커넥팅 80　디지털 지식전문가 조형식의 지식마당 / 조형식　제조업 디지털 전환과 디지털 엔지니어링, 디지털 PLM   Case Study 58　해외 소장 문화재의 ‘디지털 귀향’ 프로젝트　언리얼 엔진과 에픽 에코시스템으로 이뤄낸 문화유산 디지털 경험 62　최신 렌더링 기능의 사용 돕는 URP 3D 샘플　고품질 그래픽스의 효율적인 제작 및 스케일링 방법 제시   Focus 64　지멘스 DISW, “솔리드 엣지로 지능형 제품 설계를 실현한다” 66　모두솔루션, 지스타캐드 시장 확대 및 파트너십 강화 전략 소개 68　슈나이더 일렉트릭, 데이터 플랫폼으로 EV 배터리 시장 공략 70　한국산업지능화협회, “산업 디지털 전환을 주도하기 위해 다방면의 활동 강화” 72　레노버, “클라우드부터 에지까지 폭넓은 AI 포트폴리오 제공” 74　생성형 AI와 협업 툴의 만남, ‘플로우 3.0’ AI Now   New Products 76　이달의 신제품   On Air 78　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　SIMTOS 2024와 디지털 제조 혁신 트렌드   82　New Books 84　News   Directory 131　국내 주요 CAD/CAM/CAE/PDM 소프트웨어 공급업체 디렉토리   CADPIA   AEC 87　BIM 칼럼니스트 강태욱의 이슈 & 토크 / 강태욱　로컬 호스트 LLM 오픈소스 기반 BIM 전문가 챗봇 서비스 만들어보기 94　데스크톱/모바일/클라우드를 지원하는 아레스 캐드 2024 (12) / 천벼리　아레스 커맨더의 사용자 인터페이스 108　새로워진 캐디안 2024 살펴보기 (4) / 최영석　구성선 및 자유선 기능 128　복잡한 모델에서 인사이트를 얻고 설계 의사결정을 돕는 직스캐드 (1) / 이소연　직스캐드 2024의 최신 기능 업데이트   Reverse Engineering 100　문화유산 분야의 이미지 데이터베이스와 활용 사례 (4) / 유우식　한지 데이터베이스   Mechanical 111　제품 개발 혁신을 가속화하는 크레오 파라메트릭 10.0 (11) / 김주현　매스캐드 프라임 9.0 사용하기 Ⅰ   Analysis 97　시뮤텐스 소프트웨어를 활용한 복합소재 해석 (1) / 씨투이에스코리아　복합소재 공정 전반의 가상 프로세스 체인 118　앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례 / 김선명　전기자동차용 헤어핀 모터 코일의 DfAM 및 금속 적층제조 프로세스 124　성공적인 유동 해석을 위한 케이던스의 CFD 기술 (8) / 나인플러스IT　CFD 시스템 설계 및 분석 가속화를 위한 밀레니엄 M1     캐드앤그래픽스 2024년 4월호 목차 from 캐드앤그래픽스  

캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상 중계   2023년 12월 6일 CNG TV는 헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스에서 준비한 ‘디지털 리얼리티 플랫폼을 통한 제조 산업의 미래’를 주제로, 디지털 트랜스포메이션과 디지털 리얼리티 기술을 중심으로 제조산업의 혁신과 디지털 전환에 대한 내용을 소개했다. 자세한 내용은 다시보기를 통해 확인할 수 있다. ■ 박경수 기자    ▲ 왼쪽부터 캐드앤그래픽스 박경수 부장, 헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스 홍석관 부사장, 이우영 그룹장, 황인혁 이사    이날 방송에서는 헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스의 홍석관 부사장, 이우영 그룹장, 황인혁 이사 등 세 명의 발표자가 참석해 ‘DX/DR 기술 기반의 제조산업 기술’과 ‘Nexus를 활용한 디지털 메뉴팩처링으로의 전환’, 그리고 ‘Nexus 기반의 적층제조 솔루션 및 활용사례’에 대해 소개했다.  홍석관 부사장은 ‘DX/DR 기술 기반의 제조산업 기술’을 주제로, 디지털 트랜스포메이션(DX) 및 디지털 리얼리티 기술과 제조산업의 제품 설계/제작/품질관리를 위한 기술에 대해 설명했다. 먼저 헥사곤 사업부에 대해 소개했다. “현재 본사는 스웨덴 스톡홀름에 있고, 전 세계에 8개의 사업부를 운영하고 있다”며, “그 중 한국에서는 ▲플랜트 설계 및 자신관리를 하는 ‘ALI(Asset Lifecycle Intelligence)’ 사업부를 비롯해 ▲건축이나 토목 등에서 GIS 정보를 취득해 효율적인 제조를 가능하게 하는 ‘라이카 지오시스템즈’ 사업부 ▲스마트 제조를 위한 다양한 솔루션과 하드웨어를 지원하고 있는 ’매뉴팩처링 인텔리전스’ 사업부가 있다”고 설명했다. 또한 “헥사곤의 주요 핵심가치는 CAD 기반의 모델링 베이스는 물론 실제 물리정보를 측정해 디지털 자산화하고 디지털 트랜스포메이션과 디지털 리얼리티 기술을 접목해 디지털 트윈을 구축에 힘쓰고 있다”고 말했다.   ▲ 헥사곤의 오픈형 디지털 리얼리티 플랫폼, 넥서스(Nexus)   이우영 그룹장은 ‘Nexus를 활용한 디지털 메뉴팩처링으로의 전환’을 주제로, 디지털 리얼리티 플랫폼인 넥서스(Nexus)를 통한 디지털 메뉴팩처링의 전환 지원 솔루션을 비롯해 제조 프로토타입의 새로운 디지털 제조 환경 구축에 대해 소개했다. 이우영 그룹장은 “헥사곤은 디지털 트윈 구축을 목표로 다양한 플랫폼을 기반으로 사업을 진행하고 있다”며, “기반 기술 플랫폼으로 Xalt와 HxDR이 있고, 산업별 플랫폼으로 HxGN Connect, HxGN SDx, Nexus, Power of One, HxGN Agron이 있다”고 말했다. 또한 “넥서스는 제조환경을 위해 제품 전 주기에 필요한 솔루션을 제공하고 있고, 다른 솔루션과도 융합할 수 있는 디지털 트랜스포메이션 구축에 최적의 플랫폼”이라고 강조했다. 황인혁 이사는 ‘Nexus 기반의 적층제조 솔루션 및 활용사례’를 주제로, 적층제조 솔루션(DfAM)과 이를 활용한 적층제조 솔루션과 재료 선정부터 파트 설계, 측정 및 검사에 이르기까지 적층제조 솔루션의 실제 적용 사례에 대해 설명했다. 황인혁 이사는 “넥서스를 보다 효율적으로 사용하기 위해 제조 공정 상의 여러 가지 문제를 해결할 수 있는 다양한 솔루션을 준비하고 있다”고 말했다.      ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

헥사곤에서 '디지털 리얼리티 플랫폼을 통한 제조 산업의 미래'를 주제로 CNG TV 웨비나를 12월 6일(화) 오전 10시부터 1시간 동안 개최한다. 이번 웨비나에서는 Digital Transformation과 Digital Reality 기술을 중심으로 제조산업의 혁신과 디지털 전환을 다룰 예정이다. 또한 Nexus 플랫폼(오픈형 디지털 리얼리티 플랫폼)을 통해 제조환경을 혁신하고, 적층제조 솔루션(DfAM)의 모든 단계를 실제 사례를 통해 설명한다. 이번 웨비나를 통해 제조기술과 데이터의 현재 발전에 대한 인사이트를 확보할 수 있다. 또한, 제조 업계에서의 혁신을 지원하는 디지털 오픈형 플랫폼의 기술을 간략하게 탐구할 예정이다. 이번 웨비나는 사전등록을 통해 무료로 시청할 수 있다.

헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스(헥사곤 MI)가 지난 달 국내 출시한 개방된 구조의 디지털 리얼리티 플랫폼 ‘넥서스(Nexus)’를 통한 적층제조 프로세스가 적용된 자동차 휠케리어 제작 공정 시연 영상을 공개했다. 이 영상은 해외에서 활용된 자동차 휠케리어 제작 사례를 토대로 국내 제조 현장에 적합한 사용 사례를 선보이기 위해 헥사곤과 한국기술, 광주그린카 진흥원, 테크밸리의 협업을 통해 제작됐다. 3D 프린팅 토털 솔루션 기업인 한국기술은 자동차부품산업 진흥과 기술 고도화를 선도하는 자동차 전문 기관 광주그린카 진흥원과 함께 기술 시연을 담당했으며, 산업용 검사 장비 전문업체인 테크밸리에서 시연의 CT 검사 및 측정을 담당했다.     적층제조 프로세스 시연에 사용된 넥서스 플랫폼은 금속 PBF 방식의 DfAM(Design for Additive Manufacturing) 솔루션을 제공하며, 경량화 설계를 위한 에이펙스 제너레이티브 디자인(Apex Generative Design), 제조 공정을 위한 AM 스튜디오(AM Studio), 적층 시뮬레이션을 위한 시뮤팩트 애디티브(Simufact Additive)와 만들어진 제품의 품질을 검토하는 메트롤로지 리포팅(Metrology Reporting) 솔루션을 제공한다. 이를 통해 작업자가 작업 선정, 기술 적용 및 보유한 데이터를 연결하여 엔지니어링과 생산 공정이 구체적인 시각화를 토대로 제조 프로세스를 효율화할 수 있도록 지원한다. 구체적으로 헥사곤의 적층제조 솔루션은 재료 선정, 파트 설계, 적층제조 공정 시뮬레이션, 가공 시뮬레이션, 적층제조 및 NC 가공, 측정 및 품질 검사로 구성되어 순차로 진행된다. 넥서스 플랫폼의 3D 프린팅 공정은 프로젝트 검토와 관리를 위한 협업 도구를 제공해 적층제조 기술의 활용도를 높이고, 엔드 투 엔드로 자동차, 항공, 전자 및 조선해양 산업 등 제조업체의 전체적인 제조 공정을 최적화할 수 있게 한다. 넥서스 도입 이전의 적층제조 프로세스는 파트 설계, 빌드 준비, 프로세스 시뮬레이션, 빌드 프로세스 과정으로 분절되어 한 단계가 완성되어야만 다음 단계로 진행할 수 있었으며, 각 단계의 전후에 피드백을 반영할 수 있는 구조였다. 반면에 넥서스는 데이터 중심적 접근법을 통해 각 프로세스에 대한 민첩한 피드백 교환을 실현한다. 헥사곤의 전완호 D&E BU 기술 담당 본부장은 “지난 달 새롭게 출시한 헥사곤 넥서스 플랫폼은 간단한 회원 가입을 통해 누구나 쉽게 체험할 수 있도록 무료로 제공하고 있다”면서, “제조사들이 넥서스 플랫폼을 통해 제품 출시를 앞당기고 더욱 더 자율적인 워크플로를 개발할 수 있도록 다양한 애플리케이션과 솔루션을 출시할 예정”이라고 밝혔다.