현대자동차 “적층제조, 대량 생산 적용 위해 비용 및 기술적 한계 극복 필수”

3D프린팅연구조합이 개최한 ‘AM KOREA 2025’ 컨퍼런스에서 현대자동차 조영철 책임은 ‘자동차 산업에서 적층제조 기술의 적용 한계와 극복을 위한 고찰’에 대해 강연했다.

글로벌 연비 및 배출가스 규제 강화가 심화됨에 따라 내연기관 차량 제조 비용이 증가하고 전기차로의 급속한 전환이 진행되고 있다. 전환 과정에서는 차량 경량화와 배터리 비용 절감이 필수적인 해결 과제로 언급되고 있다. 이에 따라 자동차 기업들은 경량화 기술 확보 및 비핵심 영역에 대한 전략이 필요할 것으로 예상된다.

조 책임은 “현대차 그룹은 미래 제조 혁신 전략에서 적층제조 도입 가능성을 적극적으로 모색하고 실제 적용 범위를 검토하고 있다. 자동차 부문에서는 AlSi10Mg 합금 및 고강도 철 기반 AM 소재 개발과 도어 힌지, 섀시 부품, 압출 소재 등 연결 부품의 표준화를 추진하며 충돌·강성·NVH을 고려한 연결 부품 개발을 하고 있다. 미래 항공 모빌리티 부문에서는 단기적으로 기존 소재의 기계적 특성 데이터 확보 및 피로 시험 데이터 구축을 완료했으며 장기적으로는 금속 매트릭스 복합소재와 같은 고강도·고내구성 복합소재를 개발하고 있다. 이러한 소재를 개발할 경우 좌석·도어 브래킷, 하드웨어, 메타 구조체 등에 적용할 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 

그는 “그러나 PBF 기술은 공정 중 서포트 제거 비용이 매우 높아 자동차 산업에 부적절하다. 서포트 없는 설계도 가능하긴 하지만 장비 비용 상승의 위험이 있다. 이처럼 공정 비용 절감이 필수적일 뿐만 아니라 출력물 표면이 거칠어 후처리가 반드시 필요하다. DED&WAAM 기술은 표면 마감, 치수 정밀도, 기계적 성능 한계로 자동차 최종 부품에는 부적합하다. Metal&Ceramic Binder Jet 기술은 접근성이 좋지만 분말 제거 기술과 저온 소결 기술이 더 발전해야하며 PBF 기술보다 소재 비용이 더 높아 소재비 절감이 필요하다. 디자이너 입장에서는 제조 비용을 고려할 때 기존 부품을 대체하기 어렵고 최소 10~20% 이상의 무게 절감이나 부품 통합 효과가 있어야 교체 고려가 가능하다”라고 전했다.

또한 “적층제조 기술은 아직 비용 및 기술적 한계가 커 자동차 대량 생산에 바로 적용하기 어렵고 비용 절감 및 기술 개선이 반드시 필요하다”라고 강조했다.