[인더스트리뉴스 최종윤 기자] ‘3D프린팅’, 4차 산업혁명 관련 기술하면 항상 꼽히는 신기술이다. 그럼에도 그동안은 단순 실험용, 시제품 등 제작 수준에 그치면서 제조업 분야에서는 다소 주목도가 떨어졌다. 하지만 최근 3D프린팅 업계가 소재, 기술력 등을 강화하면서 본격적으로 제조업의 문을 두드리고 있다. 아울러 그간 기술력을 앞세운 외산이 시장을 주도하면서 자취를 감췄던 국내 기업도 다시금 기지개를 펼치고 있는 모습이다.

그중에도 해외에서도 난제에 가까웠던 ‘세라믹’ 소재 3D프린팅 기술을 들고 나온 ‘뮤토랩스’(대표 홍순찬)가 시장에 큰 반향을 일으키고 있다. 사실 ‘뮤토랩스’가 시장에 처음 등장한 것은 지난 2018년이다. 당시 뮤토랩스는 한국세라믹기술원과 협력으로 국내 첫 ‘글래스 3D프린팅 기술’ 개발에 성공했다. 유리를 녹여 미세한 유리섬유를 만들고 이를 적층해 마이크로미터(㎛) 두께의 각종 박막 유리 제품을 제조하는 기술이다. 유리는 소재 특성상 정밀공정이 필요해 3D프린팅 소재로 활용되지 못했었다.

당시 뮤토랩스는 ‘유리 3D프린터 모듈’을 자체 개발한 상태로, 유리 3D프린팅 기술 상용화를 위한 장비개발 착수 단계였다. 그로부터 4년, 뮤토랩스가 국내 최초로 산업용 세라믹 3D프린터 장비는 물론, 소재까지 개발을 완료하고 본격적으로 시장에 출사표를 던졌다.

뮤토랩스 홍순찬 대표는 “소형부터 대형까지 다룰 수 있는 장비와 노하우를 구축했다”면서, “세라믹 소재 전용 3D프린터를 개발하면서 전용 광원과 렌즈까지 직접 개발, 세팅했다”고 밝혔다. 장비 제작 과정에서 관련 기술도 내재화했다는 뜻으로, 필요에 따라 고객 맞춤형 커스터마이징이 가능하다는 의미다.

철저한 산업용, 양산화에 초점을 둔 장비·소재 개발

‘세라믹’ 소재의 3D프린팅은 산업용으로는 적합하지 못하다는 평가를 받아왔다. 소재, 대형화, 비용 등 문제로 양산화에 많은 애로사항이 있었다. 이에 치과 등 바이오 분야에서는 활용이 늘어났지만, 첨단 산업용에는 쉽게 적용되지 못했다. 기술력이 있음에도 뮤토랩스는 철저히 첨단 산업용을 타깃으로 장비 및 소재 개발을 이어갔다. 홍순찬 대표는 “아버지께서 수십년간 대기업 1차 벤더로 세라믹 소재 제조업체를 운영하셨다”면서, “어릴 때부터 봐오던 세라믹 제조공정은 지금까지도 공정과정에 차이가 없다. 3D프린팅을 접목하면 큰 혁신을 가져올 수 있을 것이라 믿고 있다”고 창업 배경을 밝혔다.

그렇게 수년, 홍순찬 대표는 “지금 장비 및 소재 개발을 완료하면서 세라믹 3D프린팅 분야에서는 확실히 기술력 차이를 보여 줄 수 있는 수준까지 왔다고 생각한다”고 자신감을 내비쳤다.

뮤토랩스의 3D프린터 장비는 많이 알려진 DLP 기술이 아닌 LCD 기반의 광원 기술로 제작됐다. 홍순찬 대표는 “LCD 기반의 장비는 DLP 또는 SLA 장비의 광중합 방식보다 저렴하고, 손쉬운 대형화가 가능하다”면서, “아울러 맞춤형 광원도 만들기 쉽다”고 설명했다. 철저하게 산업화와 양산화에 초점을 맞췄다는 뜻이다.

자체 개발한 소재 또한 높은 경쟁력을 자랑한다. 홍 대표는 “뮤토랩스의 세라믹 슬러리는(알루미나, 지르코니아) 획기적인 분산성으로 인해 80% 이상의 충진율을 유지한 채 낮은 점도율과 오랜시간 동안 성질 변화없이 제품의 퀄리티 유지가 가능하다”고 설명했다.

보편적으로 고함량의 3D프린팅 전용 세라믹 소재 제작시, 높은 세라믹 함유량을 유지하기 위해 많은 세라믹 분말을 사용하게 될 경우, 높은 점도를 가지게 된다. 결국 출력의 난이도가 높아지며 성형 정밀도에서 문제가 발생하게 된다. 홍 대표는 “뮤토랩스의 슬러리같은 경우, 산업화와 양산화 그리고 사업화를 위해서는 우선적으로 손쉽게 출력(성형)이 가능해야 된다고 생각했다”면서, “때문에 충진율을 유지한 채 낮은 점도를 유지할 수 있는 획기적인 분산성을 가진 공정을 개발했고 제품에 적용했다”고 강조했다.

“3D프린팅. 세라믹 제조공정에 큰 기회될 것”

인터뷰를 위해 방문한 경기 성남에 위치한 뮤토랩스의 연구실에서는 납품을 위한 장비가 완성돼 준비되고 있었다. 홍순찬 대표는 “이 제품은 국내 한 연구소로 납품되는 제품으로 세라믹 소재, 제품 개발을 위한 용도로 맞춤형 제품으로 제작됐다”고 설명했다. ‘맞춤형 제작’이라는 말은 관련 기술을 다 내재화했다는 뜻으로 기술기업에 있어 그 의미가 작지 않다. 향후 본격적인 시장 진출에 있어 높은 가격 경쟁력 등을 보여 줄 수 있다.

뮤토랩스 홍순찬 대표는 “수만개, 수십만개씩의 제품을 제조하는 공정에 들어가는 세라믹 부품을 비용과 생산성 문제 때문에 새롭게 제작하지 못하고 있는 경우가 많다. 세라믹 부품만 변경하면 공정률도 올라가고 효율을 높일 수 있는데도 말이다”라면서, “이런 부분부터 3D프린팅이 적용된다면, 공정에서 활용할 수 있는 기회가 훨씬 높아질 것”이라고 밝혔다.

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