전문가 인터뷰: 나노 디멘션 공동창업자 사이먼 프리드 - 전자제품 3D 프린팅의 미래

전자 산업이 적층 제조를 급속히 수용하며 드론, 위성, 노트북, 스마트폰 개발 방식을 재편하고 있습니다. 그러나 그 핵심에는 어떤 전자 시스템이든 부품에 의존합니다. 인쇄 회로 기판(PCB), 안테나, 센서는 전통적으로 제작에 비용과 시간이 많이 들었습니다. 3D 프린팅은 더 빠른 제품 주기, 더 큰 설계 자유도, 이전에는 불가능했던 비평면 형상 생성을 가능케 하며 이 지형을 재정의하고 있습니다.

2012년 이스라엘에서 설립된 나노 디멘션(Nano Dimension)은 인쇄 전자제품 적층 제조 분야의 글로벌 리더가 되었습니다. 독자적인 드래곤플라이 프로(DragonFly Pro) 시스템은 금속과 유전체 고분자를 동시 프린팅해 기업들이 전자제품을 사내에서 시제품 제작하고, 리드타임 단축, 비용 절감을 이룰 수 있게 합니다.

이번 주 전문가 인터뷰에서 우리는 나노 디멘션 공동창업자 겸 사장 사이먼 프리드(Simon Fried)와 만나 전자제품 3D 프린팅의 성장하는 영향과 회사가 이 신흥 분야를 어떻게 개척하는지 들었습니다.

나노 디멘션에 대해 소개해 주세요.

나노 디멘션은 전자제품 적층 제조에 전적으로 집중합니다. 전통적으로 전기 엔지니어들은 회로 설계와 시제품 제작을 외주에 맡겨야 해 상당한 리드타임과 비용이 추가됐습니다. 전기 영역에 3D 프린팅을 가져옴으로써 엔지니어들에게 실용적, 기계적 맥락에서 아이디어를 테스트하고 반복할 자유, 유연성, 기밀성을 줍니다.

드래곤플라이 프로 시스템 기술의 가치를 구체적으로 말씀해 주세요.

차세대 제품용 PCB 설계를 맡은 전기 엔지니어를 상상해 보세요. 통상 복잡한 EDA(전자 설계 자동화) 소프트웨어, 광범위한 시뮬레이션, 제3자 제조사 발주로 이어지는데 수주가 걸립니다. 나노 디멘션 시스템으로는 엔지니어가 약 24시간 만에 물리적 보드를 설계·제작해 레이아웃 즉시 검증, 오류 포착, 설계 개선 탐색이 가능합니다.

고객들이 6주 걸리던 엔지니어링 작업을 하루 반으로 단축해 외부 공급사 대기 없이 시제품을 직접 프린팅했다고 보고합니다.

시제품 제작 중개자를 제거함으로써 기업들이 더 많은 아이디어를 테스트하고, 빠르게 반복하며, 기밀을 유지할 수 있게 합니다. 개발이 빠르고 저렴하면 실패 비용이 낮아져 더 큰 혁신을 장려합니다.

특히 방위 기업들이 우리 기술에 끌리는데, 설계 공개와 공급사 선정에 엄격한 제약이 있기 때문입니다. 우리 시스템으로 중요 부품을 내부에서 시제품 제작해 컴플라이언스와 기밀성을 보장합니다.

적층 제조가 전자제품에 주는 다른 이점은?

적층 제조는 기존 평면 제조로는 불가능한 형상과 지오메트리를 가능케 합니다. 평평한 2차원 레이아웃에 익숙한 전기 엔지니어들에겐 흥미로운 개척지입니다.

전통 전자제품 제작은 제조 공정과 사용 가능 부품에 의해 엄격히 제약됩니다. 적층 제조는 이런 제약을 풀어 방대한 새 설계 가능성을 엽니다. 엔지니어들은 이제 진정한 3차원 PCB, 안테나, 기타 기능성 부품을 만들 수 있어 평면 트레이스의 한계를 넘어섭니다.

우리의 비전은 두 가지: 첫째, 기존 PCB와 RF 전자제품을 더 빠르고 저렴하고 독립적으로 만들기. 둘째, 구조적 기능과 전기적 기능을 전례 없는 방식으로 융합한 완전히 새로운 제품 가능케 하기.

전자제품 3D 프린팅의 과제는?

금속과 고분자 동시 프린팅은 본질적으로 복잡합니다. 금속은 고온과 정밀 제어 필요, 고분자는 다른 최적 조건 필요. 이런 상충하는 소재 니즈를 균형 잡아 고해상도와 기능적 무결성 달성하려면 첨단 공정 제어와 소재 과학 전문성이 필요합니다.

전자제품 3D 프린팅 시장 현황은?

이 분야는 아직 초기라 플레이어 수가 적습니다. 하지만 성장 궤적은 전통 적층 제조를 닮아, 기계 분야에서 이미 3D 프린팅을 수용한 항공우주, 방위, R&D 분야가 초기 도입자입니다.

항공우주와 방위가 선도하는 이유는 저량 고복잡도 부품에 신속 시제품과 엄격한 보안이 유리하기 때문. 이 산업들은 신규 제조 역량 투자에 필요한 전문성과 자원을 가졌습니다.

향후 몇 년간 전자제품 적층 제조는 어떻게 진화할까요?

기계적 설계와 전기적 설계의 경계가 허물어지고 있습니다. 주요 CAD 벤더들(오토데스크, 솔리드 엣지, 솔리드웍스)이 EDA 영역으로 확장하며 통합 설계 워크플로 가능케 합니다. 미래 제품은 기계적 형태와 전기적 기능을 매끄럽게 융합해 더 스마트하고 콤팩트한 솔루션을 만듭니다.

웨어러블과 플렉시블 디바이스가 이 트렌드를 보여줍니다: 기계적 물성이 진화함에 따라 내장 전자장치도 진화해야 합니다. IoT 붐이 이전엔 '멍청한' 구성요소에 전자장치 통합 수요를 더 키웁니다.

장기적으론 최종 부품 제작, 조립, 심지어 심미적 기능까지 전체 생산 체인을 다루는 3D 프린터를 예상하며 별도 기계 필요성 줄일 것입니다.

단기적으론 전자제품 적층 제조가 급속 성숙할 것인데, 인식 증가와 신속 시제품에서의 입증된 가치 덕분입니다. 몇 년 내 전자제품 고량 생산도 실행 가능해질 것으로 기대합니다.

이미 수십억 디바이스에 전자장치가 들어간 상황에서 식품 포장, 자동차, 의료 임플란트 등 신규 분야 확장은 더 작고 복잡하고 기능적인 부품을 요구할 것입니다. 적층 제조가 이 진화의 인에이블러가 될 것입니다.

나노 디멘션이 이 분야의 마켓 리더인 이유는?

취미용 메이커 그레이드 프린터와 달리 나노 디멘션은 설계부터 생산까지 전 워크플로를 아우르는 턴키 엔터프라이즈급 솔루션 제공. 드래곤플라이 프로는 고해상도에서 기능성 금속과 고분자 동시 프린팅 가능한 유일한 상용 시스템입니다.

나노 디멘션은 다양한 버티컬 기업들과 협업했습니다. 기술이 자산이 된 버티컬과 유스케이스 예시를 들어주세요.

대표적 예가 항공우주/방위, 특히 안테나 개발입니다. 안테나는 설계가 악명 높게 어려워 성능 목표 충족 위해 많은 반복 필요. 해리스 코퍼레이션(Harris Corporation)과 제휴해 3D 프린팅 안테나가 기존 제조품과 성능 매칭하면서 빠른 반복과 낮은 툴링 비용 제공함을 입증.

안테나는 항공우주/방위에서 중요한 적용 분야 - 저량 고복잡도 부품에서 적층 제조가 빛납니다.

고량 생산이 아직 초점은 아닙니다. 적층 제조는 신뢰성과 설계 유연성이 최우선인 복잡한 저량 부품 틈새에서 탁월합니다.

방위 기업들은 엄격한 기밀성과 제한적 공급사 관여 필요. 우리 사내 시제품 역량이 그 요건 충족해 중요 고부가가치 부품에 적층 제조가 자연스러운 선택이 됩니다.

3D 프린팅 전자제품 설계 시 과제는?

기존 평면 PCB용으로는 우리 소프트웨어가 표준 EDA 도구와 매끄럽게 연동돼 엔지니어들이 익숙한 워크플로 유지 가능. 그러나 비평면 전자제품(예: 피라미드형 보드) 설계는 현재 EDA 소프트웨어가 3차원 트레이스 지원 안 해 과제됩니다.

3D 전자 회로 설계는 비평면 지오메트리 지원하는 EDA 도구 부재로 제한됩니다. 기계 CAD 도구가 전기 엔지니어들에 의해 이 갭 메우려 오용되곤 합니다.

우린 솔리드웍스 애드인을 개발해 우리 프린팅 시스템과 기계 CAD 연결. 지멘스, 다쏘 시스템즈 같은 대형 벤더들이 통합 전기-기계 설계 스위트 개발 중.

하드웨어 역량 확장됨에 따라 소프트웨어 생태계도 점차 따라잡을 것, 특히 새로운 설계 패러다임 요구하는 비평면 설계에서.

적층 제조 전반에서 여전히 직면한 핵심 과제는?

한 가지 위험은 적층 제조가 두 번째 과대광고 물결을 맞을 수 있다는 것. 업계는 버즈가 아닌 실질적 제조 가치 전달에 집중해야 합니다.

핵심 과제엔 소재 옵션 확대(더 강한 고분자, 더 다양한 프린팅 가능 금속, 기능성 유전체), 추적성, IP 보호, 품질 보증을 위한 산업 표준 수립 포함. 성공은 적층 제조를 기존 생산 라인에 통합하고 규모에서 신뢰성 입증에 달렸습니다.

적층 제조가 두 번째 과대광고 물결에 빠지지 않을 거라 얼마나 확신하나요?

대형 경험 많은 기업들의 도입 증가와 명확하고 입증된 ROI로, 적층 제조가 신뢰할 수 있는 생산 기술로 성숙할 것이라 낙관합니다.

적층 제조 도입하려 하지만 어디서 시작할지 모르는 기업에 조언?

명확한 목표 정의와 적용 분야에 맞는 소재-기계 조합 선택으로 시작하세요. 서비스 뷰로와 일찍 소통해 사용 가능 기술 스펙트럼 이해하세요. '적층 제조'는 단일 기술이 아닙니다. 각 소재와 프린터가 고유한 역량 제공하며, 적합한 매칭은 특정 니즈에 달렸습니다.

마지막으로, 2019년 나노 디멘션에 무슨 일이 기다리고 있나요?

기계적 적층 제조에서 본 모멘텀을 반영하거나 잠재적으로 능가하며 3D 프린팅 전자제품의 지속적 제품 출시와 더 광범위한 시장 도입 예상합니다.

이미지 제공: 나노 디멘션. 더 자세한 정보: https://www.nano-di.com/