국내 최초 사례 및 실용화 활용 가능성 장점

울산시가 주최하고 울산정보산업진흥원 및 한국적층제조사용자협회(K-AMUG)가 주관한 ‘제1회 3D 프린팅 디자인(DfAM) 경진대회’에서 현대중공업 김덕수 씨, 하주환씨가 제안한 ‘허니컴 격자구조를 가지는 선박용 경량 프로펠러 허브’가 대상으로 선정됐다.

DfAM은 적층 제조 방식에 적합한 디자인을 의미한다. DfAM은 전통적인 제조방법과는 다른 3D 프린팅 공법이 가지는 장점을 극대화하는 혁신적인 설계방법으로 보통 경량화를 위한 위상 최적화, 파트 통합 등의 방법론을 사용한다.

이번 대회에서 금상은 UNIST 김진식씨가 제안한 ‘스파크 자전거’가, 은상은 젬에이스의 배경숙·김광훈씨가 제안한 ‘리플 팔찌’와 창원대학교의 박정우·박건혁씨가 제안한 ‘돌고래 수도꼭지’가 각각 선정됐다.

이번 경진대회는 전국에서 접수된 14개 디자인을 대상으로 7월 12일 서면 심사를 거쳐 본선 진출 4개를 선정했으며 본선은 실물을 대상으로 전문가로 구성된 심사위원회를 통해 최종 선정됐다.

대상으로 선정된 ‘허니컴 격자구조를 가지는 선박용 경량 프로펠러 허브’는 기존 제품 대비 질량은 63%를 감소했고, 회전관성은 57% 감소한 DfAM 디자인에서 높은 점수를 받았다. 또한 선박의 엔진 회진력을 추진력으로 전환하는 프로펠러를 DfAM 설계하고 3D 프린터로 출력한 국내 최초 사례로 실용화 가능성도 큰 것으로 평가받았다.

금상을 차지한 ‘스파크 자전거’는 3D 프린팅 기술과 노후 자전거를 활용한 아이디어로 높은 평가를 받았으며, 위상최적화 설계 및 경량화 설계 기술에서 우수한 평가를 받았으나, 구조적인 안전성에서 보완이 필요한 것으로 평가받았다.

은상의 ‘리플 팔찌’는 경량 설계 및 티타늄 소재를 활용, 착용감이 뛰어나다는 평가를 받았으나 경제성 확보를 위해서는 보완이 필요한 것으로 평가됐다.

‘돌고래 수도꼭지’는 울산의 상징인 돌고래 형상을 수도꼭지에 응용한 설계적 독창성과 이중벽 구조를 채용한 아이디어가 돋보였다. 다만 수도꼭지 특성상 재료의 인체 무해성, 부식성 등 안전 보건상의 문제는 보완하여야 할 것으로 평가받았다.

시상식은 15일 UNIST 경동홀에서 개최되었으며, 수상작은 ‘3D 프린팅 갈라 in 울산’에서 전시됐다.

‘3D 프린팅 갈라 in 울산’은 3D 프린팅 인식 제고 및 저변 확대를 위해 울산에서 처음으로 개최되는 행사로 14일부터 16일까지 UNIST 일원에서 개최된다.