시계&자동차
7,669[아롱 테크] 툭툭 찍어 내는 자동차, 차체 용접 로봇 위협하는 3D 프린터
조회 3,255회 댓글 0건
머니맨
2023-07-17 11:25
[아롱 테크] '툭툭 찍어 내는 자동차' 차체 용접 로봇 위협하는 3D 프린터
섀시와 서스펜션 등 주요 부품을 3D 프린터 기술로 제작한 최초의 하이퍼카 징어(Czinger) 21C 프로토타입
3D 프린터 기술이 빠르게 발전하면서 자동차는 물론 다양한 산업 분야에서 폭넓게 적용되고 있습니다. 특히 자동차는 설계도면 검증과 각종 부품의 시제품, 소량 및 특수부품, 맞춤형 부품 등 기존 적용 분야를 넘어 차체 패널과 흡배기 시스템 같은 실제 부품을 대량생산 하는 단계까지 접어들었습니다.
3D 프린터는 설계도면 작성 등 전통적 과정 없이 3차원 디지털 모델을 사용해 실제 물체나 구조물을 만들어 내는 컴퓨터 기반의 제조 방법으로 1980년대에 처음으로 개발됐습니다. 이후 다양한 기술 발전과 혁신을 거치며 1990년대 초반부터 상용화되기 시작해 오늘날처럼 다양한 산업 분야에서 적용되고 있는 데요.
2010년대 중반부터 개인용 3D 프린터가 등장하면서 일반인들에게 널리 알려지기 시작했고, 소재와 프린팅 속도, 정밀도 등 기술적인 발전과 응용 분야가 비약적으로 늘어나게 되었습니다.
자동차 제조사와 부품업계는 CAD(Computer Aided Design), CAM(computer-aided manufacturing), CATIA(Computer Aided Three-dimensional Interactive Application) 등과 같은 다양한 컴퓨터 설계프로그램을 사용합니다.
또 컴퓨터 공차 분석(Tolerance Investigation and Calculation), 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics), 유한요소해석(Finite Element Analysis), 제품수명관리프로그램(Product Life cycle Management), 제품 실사 렌더링(Photo Realistic Rendering) 같은 설계 및 해석, 시뮬레이션 프로그램을 사용해 부품을 개발하거나 설계하고 있습니다.
일반적인 설계과정은 제품 콘셉트 개발부터 시제품을 생산까지 최대 3개월의 시간이 걸릴 뿐 아니라 설계과정이나 시제품을 통해 설계상의 문제점을 발견하고 개선하는 데도 많은 시간과 비용이 들어갑니다. 하지만 이러한 가상 엔지니어링 프로그램을 활용할 경우 큰 비용을 들이지 않고 설계상 오류를 보완하고 시제품까지 만들어 내는데 2주 정도밖에 걸리지 않는 것이 장점입니다.
3D 프린터로 인쇄한 Czinger 21C 프로토타입 리어 서브 프레임
3D 프린터는 이러한 시제품을 직접 만드는데 사용되는 도구로 사용되는데요, 일반적으로 CAD/CAM, CATIA 등 컴퓨터 설계프로그램의 3D 모형화와 3D 스캐너 등을 통해 얻은 3차원 제원을 수평(평면)적으로 얇은 층으로 쪼개 G코드로 변환한 데이터를 바탕으로 플라스틱이나 수지, 금속, 세라믹 등 다양한 재료를 이용해 한층 한 층씩 차례로 쌓아 올리는 방식으로 입체적인 부품을 만들어 내는 것이 특징입니다.
전문적인 용어로는 적층 제조(Additive Manufacturing) 방식으로 불리지요. 또한 3D 프린터는 자동차 생산과정에서 사용되는 도구와 공구 제작에도 활용되고 있습니다. 개별 부품 제작, 조립, 품질관리, 테스트 등에 필요한 맞춤형 도구를 빠르게 제작해 생산 효율성을 높여주지요. 3D 프린팅 기술을 사용하면 복잡한 형상의 부품을 비교적 적은 비용으로 생산할 수 있으며, 더 유연하게 생산량을 조절할 수도 있습니다.
이외에도 앞서 설명해 드린 것처럼 자동차 부품의 도면이나 설계의 정확성을 확인하는 데 사용되고 있습니다. 설계도를 바탕으로 실제로 부품을 제작할 때 발생할 수 있는 문제나 오류를 사전에 파악해 수정할 수 있지요. 고객의 요구에 따라 개별부품이나 자신만의 스타일과 기능을 갖춘 맞춤형 부품과 액세서리 생산에도 활용되고 있습니다.
실제로 미국에 본사를 둔 몇몇 3D 프린팅 관련 업체는 영국과 독일 등 유명 자동차 제조사들과 협력해 알루미늄 소재의 컨트롤 암과 프런트 및 리어 프레임을 3D 프린터를 이용해 생산하고 있으며 섀시 전체를 3D 프린터로 제작하는 것을 검토 중인 것으로 알려졌습니다. 대시보드나 스티어링 컬럼 등을 3D 프린터로 제작할 경우 매끄러운 표면을 얻을 수 있을 뿐 아니라 재료를 다른 색상으로 산화 처리하거나 컬러링 할 수도 있습니다.
3D 프린터로 인쇄한 서스펜션 등 각종 자동차 부품
유압으로 작동하는 자동변속기 대신 3D 프린팅으로 일부 냉각기능을 통합한 전자식 7단 자동변속기와 유압식 캘리퍼와 너클을 통합한 일체형 브레이크 시스템도 개발되고 있습니다. 자동차 엔진의 흡배기 시스템과 실린더헤드 및 터보차저도 3D 프린터로 제작할 수 있을 뿐 아니라 일부 업체는 최근 엔진 블록과 피스톤까지 3D 프린터로 제작하는 것을 고려 중이라고 밝히고 있습니다.
또한 3D 프린팅 기술을 적용할 경우 통상적으로 18개월에서 30개월 정도 걸리는 신차 개발기간을 6~8개월까지 단축할 수 있다는 것이 관련 업체의 설명입니다. 이와 더불어 3D 프린터를 이용할 경우 일반적인 차체 용접 방식보다 4~5배 정도 비용을 줄일 수 있다고 말합니다.
개발기간을 단축하면 막대한 개발비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라 시장의 요구에도 빨리 대응할 수 있기 때문에 자동차 제조사에서도 3D 프린터 도입에 긍정적일 수밖에 없지요.
현재의 기술로는 대형 리어 프레임의 경우 3D 프린터가 연간 약 100개가량 생산이 가능하지만 2024년에는 수 천개, 2026년경에는 수만 개, 2027년에는 수십만 개까지 생산할 수 있을 것으로 예상됩니다. 이렇게 되면 자동차 생산공장에 있는 수십 개 이상의 차체 용접 로봇들이 일자리를 잃을지도 모를 일입니다.
3D 프린팅 기술은 환경적 측면에서도 매우 효율적이라는 평가입니다. 동일한 성능을 가진 부품을 기존 부품보다 30~40% 적은 재료를 사용해 만들 수 있기 때문입니다. 그뿐만 아니라 고성능 컴퓨터와 클라우드 컴퓨터를 사용해 부품을 설계하고 레이저를 사용해 부품을 제조해 로봇을 이용해 조립하는데 소비되는 에너지사용량을 주조나 단조, 압출, 용접 등 일반적인 자동차 제조공정과 비교했을 때 주조공장보다 에너지 효율이 약 15% 더 높은 것으로 알려졌습니다.
김아롱 칼럼니스트/[email protected]
머니맨
회원 먹튀사이트 최신글
-
[기자 수첩] 도요타 아키오 회장 '모리조' 연예인 못지 않은 인기의 비결
[0] 2024-11-26 14:25 -
볼보코리아, 에어 서스펜션 ‘XC60 윈터 에디션’ 60대 온라인 한정 판매
[0] 2024-11-26 14:25 -
'상품성 대폭 강화' 9세대 완전변경, 토요타 캠리 하이브리드 국내 출시
[0] 2024-11-26 14:25 -
650마력 더 강력한 성능으로 3.5초, 기아 '더 뉴 EV6 GT' 계약 개시
[0] 2024-11-26 14:25 -
[EV 트렌드] 볼보, 중국 전용으로 새로운 PHEV SUV 'V446' 개발 중
[0] 2024-11-26 14:25 -
현대자동차-울산시-中광저우시, 수소생태계 확산 위한 업무협약 체결
[0] 2024-11-26 14:00 -
메르세데스-벤츠 사회공헌위원회, 인천 학대피해아동 보호 위한 전문기관 조성에 5억 원 지원
[0] 2024-11-26 14:00 -
토요타 가주레이싱 월드 랠리팀 4년 연속 제조사부문 우승 차지
[0] 2024-11-26 14:00 -
전기차 계기판 주행 가능거리 실제와 차이 커...테슬라, 저온에서 최대 21%↓
[0] 2024-11-26 14:00 -
[시승기] BYD '어떤 제한없이 매년 신차 출시' 미리 경험한 4종의 전기차
[0] 2024-11-26 14:00
남자들의 로망
시계&자동차 관련된 정보공유를 할수 있는 게시판입니다.
-
현대모비스, 세계 최초 차량용 QL디스플레이 개발
-
볼보 EX30, 이틀만에 사전예약 1,000대 달성
-
'대화면 고화질 슬림화' 현대모비스, 화질의 끝판 차량용 QL 디스플레이 개발
-
[아롱테크] 자동차 계기판 경고등이 보내는 신호, 안전운전 위한 단순 메시지?
-
BMW, M브랜드의 첫 번째 전기차는 iM3
-
메르세데스 벤츠, 미국공장에서 EQS SUV 대신 GLC EV 생산한다
-
KG 모빌리티, 신규 대표 브랜드 ‘KGM’ 론칭..내년 1분기 내 교체 완료
-
국내 전기차 보유자, 현재와 미래 최강국 미국 · 경계 대상 1위는 중국
-
만트럭버스 그룹, 자율주행 경쟁력 입증 ‘트럭 이노베이션 어워드 2024’ 수상
-
'현대차 아이오닉 5 N 올해의 차ㆍ기아 EV9 올해의 패밀리카' 2023 탑기어 어워즈 선정
-
'간편결제 · 전기차 특화' 르노코리아, 오로라 프로젝트에 'TMAP 인포테인먼트' 탑재
-
이네오스 오토모티브, 프랑스 함바흐 공장에서 첫 양산형 쿼터마스터 생산
-
혹한에 주행거리 절반 뚝, 전기차 배터리 성능 비상...겨울 전용 모드 적극 사용
-
현대차ㆍ기아, 하이브리드 7개 차종 23만 7000대 BMS 오류로 속도제한
-
스텔란티스 코리아, ‘2023 지프·푸조 서비스 스킬 콘테스트’ 개최
-
콘티넨탈, 타이어 구매 고객 대상 2023 AFC 아시안컵 카타르 관람권 및 항공권 증정 이벤트 진행
-
만트럭버스코리아, 상용차 전문 정비 인력 양성 위한 ‘아우스빌둥’ 6기 출범식 개최
-
한국앤컴퍼니, 기관투자자 소통 강화 위한 현장 설명회 진행
-
현대차그룹, 안전 아이디어 공모전 시상식 개최
-
'현대차 코나ㆍ도요타 라브4' 호주 AAA 실주행 도로 테스트 '뻥 연비' 들통
- [유머] 역사상 최악의 실수라 평가받는 노벨상
- [유머] 굳어가는 뇌를 살리는 법
- [유머] 다람쥐가 먹이집착이 심한 이유
- [유머] 친누나의 급발진
- [유머] 10억보다 가치 있는 것?
- [유머] 핫도그
- [유머] 대학교 자취생활 로망과 현실
- [뉴스] 휴대폰 빌려 전화걸더니... 술 취해 편의점 알바생 폭행하고 난동피운 60대 남성
- [뉴스] 서울지하철 2호선 운행 중 화장실 간 차장... 출근길 125대 20분 넘게 지연
- [뉴스] '흑백요리사' 백수저 장호준 셰프, 98년생 여자친구와 3년째 열애 중
- [뉴스] '정우성, 유부녀였던 40대 회계사 여친 있어... 10년 사귀면서도 계속 바람 피워' 소문 퍼져
- [뉴스] 가수 이승철, 독도 공연 후 10년째 일본 못 가... 하네다 공항에서 당한 일
- [뉴스] '20억 매출' 흑백요리사 이모카세, 예약 전화 폭주... '전화 500통+문자 999개'
- [뉴스] '정호연·이동휘' 공개 연애 9년만에 결별... 연인에서 동료로