울산시가 주최하고, 울산정보산업진흥원 및 한국 적층제조 사용자 협회(K-AMUG, 오는 15일 창립예정)가 공동 주관한 ‘제1회 3D 프린팅 디자인(DfAM) 경진대회’에서 현대중공업 김덕수 씨, 하주환씨가 제안한 ‘허니컴 격자구조를 가지는 선박용 경량 프로펠러 허브’가 대상으로 선정됐다.

  DfAM(Design for Additive Manufacturing)은 적층 제조 방식에 적합한 디자인이다. DfAM은 3D 프린팅 공법이 가지는 장점을 극대화하는 설계방법으로 보통 경량화를 위한 위상 최적화, 파트 통합 등의 방법론을 사용한다.

  금상은 유니스트 김진식 씨가 제안한 ‘스파크 자전거’가, 은상은 젬에이스의 배경숙 씨, 김광훈 씨가 제안한 ‘리플 팔찌’와 창원대학교의 박정우 씨, 박건혁 씨가 제안한 ‘돌고래 수도꼭지’가 선정됐다.

대상으로 선정된 ‘허니컴 격자구조를 가지는 선박용 경량 프로펠러 허브’는 기존 제품 대비 질량은 63%를 감소했고, 회전관성은 57%를 감소한 DfAM 디자인에서 높은 점수를 받았다.

  특히, 선박의 엔진 회진력을 추진력으로 전환하는 프로펠러를 DfAM 설계하고 3D 프린터로 출력한 국내 최초 사례로 실용화 가능성이 크다.

  금상을 차지한 ‘스파크 자전거’는 3D 프린팅 기술과 노후 자전거를 활용한 아이디어로 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 독창성이 돋보였으며, 이중벽 구조를 채용한 아이디어도 돋보였다. 다만 수도꼭지의 특성상 재료의 인체 무해성, 부식성 등 안전 보건상의 문제는 보완하여야 할 것으로 평가받았다.

  울산시 관계자는 “3D 프린팅 디자인(DfAM) 경진대회는 국내외 사례가 드물어 평가 기준 마련 등에서 어려움이 있었다”면서 “이번 행사를 계기로 울산이 제조업 융합 3D 프린팅 기술 개발을 통해 3D 프린팅 융합산업의 메카로 도약할 수 있게 전 행정력을 집중해 나갈 것”이라고 말했다.  정종식 기자