▲ 파순 Vince Zhao 사업총괄이사(左)와 한국 파트너사인 퓨전테크놀로지 김인명 대표가 ‘TCT 아시아 2026’에 마련된 파순 부스에서 주요 기술을 소개하고 있다.

중국의 메이저 적층제조 토털솔루션 기업 파순(Farsoon Technologies)이 적층제조 생산성 향상과 자동화에 필요한 기술개발을 중점 추진해 우주항공·로봇·소비재 등 산업으로의 적용을 확대한다는 계획이다.

파순은 지난 3월17일부터 19일까지 중국 상하이 NECC에서 열린 아시아 최대 규모의 적층제조(3D프린팅) 전문 전시회인 ‘TCT 아시아 2026’에 대규모 부스를 마련하고 금속·폴리머 적층제조 장비, 소재, 소프트웨어, 응용 어플리케이션 등을 전시했다.

지난 2009년 중국 최고의 기술력으로 설립된 파순은 PBF 방식 금속 적층제조와 SLS 방식 폴리머 적층제조 기술을 기반으로 고객에게 공정 파라미터를 공개하고 타사 소재 사용이 가능한 오픈 플랫폼 전략을 채택하고 적층제조 산업에서 고객사와 함께 성장하는 생태계를 발전시킴으로써, 미국과 유럽에 법인을 설립하고 30개국 이상에 솔루션을 수출하고 있는 기업이다.

적층제조 응용 분야가 소량 맞춤형 생산이 필요한 주요 첨단 분야인 우주항공, 방산, 에너지 등 산업을 넘어 맞춤형 대량생산(Mass Customization) 시대에 적층제조 산업의 최대 시장이 될 가전, 자동차, 소비재 등으로 확대됨에 따라 파순도 양산 생산성 확보를 위한 적층제조 기술개발을 리드하여 나가고 있다.

▲ 파순이 폴리머 적층제조 장비에서 금속 제조를 함께 하는 CMF(Cold Metal Fusion)을 적용해 자사의 SLS 장비로 적층한 임펠러 금속 부품(스테인리스 316L)을 전시했다.

이번 전시회에서 파순이 선보인 대표적인 혁신 기술로는 SLS 방식 폴리머 적층제조 기술과 분말야금 기술을 결합한 CMF(Cold Metal Fusion)가 있다. 이 기술은 SLS 장비에서 금속 분말과 폴리머 바인더를 혼합한 소재를 적층하고 이후 탈지 및 소결을 거쳐 금속 부품을 생산하는 기술이다.

폴리머 재료를 이용하여 적층하는 SLS 적층제조 장비를 단순 재료 교체만으로 기존 MIM(금속사출성형)과 비슷한 공정으로 양산성을 확보할 수 있고, 기존 PBF 방식 대비 생산비를 획기적으로 절감하면서 생산 속도가 빠른 장점이 있다.

파순은 지난 2024년 독일 소재 기업인 Headmade Materials社와 협력을 통해 자사의 SLS 장비 ‘SS403P’ 장비로 서포터 없이 산업용 티타늄(Ti64) 임펠러 적층 공정 파라미터를 개발하는데 성공했다. 파순은 CMF 기술을 기반으로 우주항공, 의료 등 산업에 필요한 금속 부품 양산 솔루션으로 확장한다는 계획이다.

▲ 파순이 서포트 최소화 적층 파라미터 지원이 가능한 SRS 기술을 적용해 서포터를 획기적으로 줄여 적층한 우주항공 펌프(左)와 우주항공 임펠러. 임펠러는 SRS 기술을 활용해 서포터를 기존대비 99.8% 감소시켰다.

파순은 PBF 적층제조 장비에서 서포터 없이 20~25도 각도의 역원뿔형 구조물과 최대 50mm 직경의 수평 원형 홀을 적층할 수 있는 혁신 기술인 SRS(Support Reduction System)도 중점 소개했다.

PBF 적층제조 기술은 45도 이하 오버행 구조나 내부 홀 구조를 적층할 경우 서포터가 반드시 필요한데, 특히 복잡한 내부 구조 서포터를 제거할 경우 비용과 시간이 많이 소요되고 불량률이 상승하는 단점이 있다.

이에 파순은 독자적인 슬라이싱 SW와 지능형 스캐닝 기술을 적용한 SRS 기술을 개발함으로써 후공정 시간과 비용을 대폭 낮추면서 부품 품질을 향상시키는데 성공했다. 인코넬 합금(IN718)으로 적층한 130mm 직경, 50mm 높이의 임펠러를 제작한 결과 생산속도는 기존대비 33% 향상됐고 비용은 25% 이상 절감한 것으로 나타났다.

SRS 기술은 파순의 모든 금속 PBF 장비에 적용이 가능하며 연소실, 임펠러, 노즐 등을 최대 450mm 이상 제작할 수 있다.

▲ 파순 부스에는 대형 금속 적층제조 장비가 전시됐으며 중국 적층제조 선도기업에 대한 많은 관심을 가진 참관객으로 인산인해를 이뤘다.

이밖에도 파순은 금속 적층제조 품질 향상 및 생산성 향상을 위해 챔버 내부 환경을 정밀 제어하는 불활성 가스 순환장치와 분말 자동 리사이클링 시스템도 전시했다.

불활성 가스 순환장치는 가스 공급, 유동 제어, 필터링, 재순환이 통합된 폐쇄형 시스템으로, 챔버 내부 산화방지를 위해 산소를 빠르게 제거하고 레이저 용융시 발생하는 연기를 필터로 포집한 후 정화된 가스를 다시 챔버로 공급함으로써 비싼 가스 사용량 감소와 공정 안정성 및 속도 향상에 기여한다.

분말 자동 리사이클링 시스템은 적층 공정에서 필요한 분말 공급-회수-체질(시빙)-재사용 등 과정을 자동화함으로써 분말 수동 교체로 인한 시간과 비용 절감은 물론 분말 손실 최소화로 원가 절감 효과가 있다.

이처럼 파순이 적층제조 양산기술 개발에 적극 나서고 있는 배경에 대해 파순의 AMEA(아시아태평양·중동·아프리카) 사업총괄이사인 Vince Zhao는 “전기차, 워치, 폴더블폰 등 제품의 개발주기가 날로 빨라지고 있고 경쟁력 강화에 필요한 첨단 부품을 제작하는데 있어 적층제조 기술에 대한 수요가 높아지고 있는 가운데, 품질과 생산성을 갖춘 중국 기업의 적층제조 솔루션이 양산 장비로 채택되면서 기술 발전이 거듭되고 있기 때문”이라고 밝혔다.

파순은 제조업 강국인 한국 시장이 우주항공을 시작으로, 자동차, 가전제품 등에 적층제조 양산 솔루션을 본격 도입할 것으로 기대되는 유망 시장으로 보고 있다. 파순의 적층제조 장비는 한국 파트너사인 퓨전테크놀로지를 통해 국내에 도입되고 있다.

Vince Zhao 사업총괄이사는 “비공개이나 한국 고객사와 적층제조 생산성 향상을 위한 협력을 확대하는 과정에 있다”며 “파순은 우수한 부품 생산성을 바탕으로 우주항공을 넘어 로봇, 신발, 소비재 등 적용 시장 확대에 적극 나설 계획”이라고 밝혔다.

▲ 파순은 LEAP 71社와 협업으로 AI 설계를 적용해 1.5미터 날개형 우주항공 금속 부품을 일체화해 적층했다.

한편 파순은 이번 전시회에서 글로벌 파트너와 협업 사례도 중점 소개했다. UAE 두바이에 본사를 둔 AI 엔지니어링 기업 LEAP 71社는 AI로 구동되는 Noyron 소프트웨어 시스템을 사용해 1.5미터 날개형 우주항공 부품을 일체화했으며, 파순은 이를 자사의 대형 금속 적층제조 장비 ‘FS811M-U-8’로 적층했다. 프랙탈 폴딩 알고리즘을 사용해 공기압 흐름에 영향을 미치지 않으면서 열교환 표면적을 최대화한 것이 특징이다.

파순은 부스에서 독일 프라운호퍼 IWS연구소와 협력을 통해 개발한 금속 적층제조 효율성 증대를 위한 빔 쉐이핑 기술, 에너지 커를링 기술 등을 소개해 참관객들에게 많은 관심을 받았다.

빔 쉐이핑은 레이저 빔의 공간적 강도 분포를 원하는 형태로 변환하는 기술로 레이저 형태를 도넛형, 긴 선형, Multi-Spot 등으로 변환할 수 있다. 일례로 구리·알루미늄과 같은 고반사 금속을 적층할 때는 도넛형을, 고속 생산 시에는 Multi-Spot으로 레이저를 변환시켜 생산성과 품질을 확보할 수 있다.