독일 공학한림원(ACATECH)는 적층제조 기술의 잠재성, 관련 R&D 활동 및 가능성을 확장하기 위한 권고 사항을 제시(’20.3.)

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* Additive Fertigung - Entwicklungen, Möglichkeiten und Herausforderungen

적층제조의 산업적 용도를 넘어서 미래 응용 가능성, 타 산업과의 연동 및 표준지침 개발 등을 검토하여 긍정적 효과 도출이 목적임

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(1) 적층제조 프린팅 프로세스에 따른 R&D 권고 사항

① 시뮬레이션 기법과 소프트웨어 강조

- 디지털 객체 설정, 제조공정 설계 및 품질 검증을 위해서는 고성능 시뮬레이션 기법과 소프트웨어 솔루션 개발 필요

- 고성능 하드웨어 및 관련 인력의 높은 수준의 지식과 기술개발 동시에 진행

- 3D 디지털 모델 생성 작업과 같은 기능을 사용자가 편리하게 사용할 수 있도록 관련 소프트웨어 솔루션 개발 및 투자 

 ​② 실무지향적 소프트웨어 개발 비중 향상

- 적층 제조의 확대 활용을 위해서 제조공정의 효율성 및 직관성 향상 필요

- 일관성 있는 E2E(End-to-End) 솔루션 개발이 필요하며, 적층 제조와 관련된 각종 요구 사항*을 고려할 수 있어야 함

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* 구조 최적화, 제품 모델링, 데이터 준비, 재료 준비, 생산부터 폐기까지 이어지는 제품 수명주기 관리 

③ 모델링 옵션 확대

- 복잡도가 높은 프로세스를 처리하고 디지털 모델링 할 수 있도록 다중 셀 지향 모델링 기법 개발

- 신소재를 활용한 계산 및 제어 알고리즘 연구

④ 신소재 개발

- 현존하는 많은 적층 제조공정은 상이한 제품 개발 및 용도로 고안되었으므로 다양한 재료가 사용되고 있으나, 기능 최적화 연구는 초기 단계

- 목적에 맞는 신소재 개발, 재료 인증에는 많은 시간이 소요되므로, 재료․구조 모델 특성을 고려한 시뮬레이션 소프트웨어 개발

⑤ 다기능 소재 개발

- 제품 표면에 기능성 재료를 추가하는 방식으로 새로운 기능 추가

- 적층 인쇄 프로세스 자체가 기능부여 작업이 되는 점을 고려하여 개발

(2) 응용분야 연구개발 권고 사항

① 의료

- 적층 제조가 가장 짧은 시간에 상용화 효과를 낼 수 있는 분야로서, 임플란트‧
보철물, 바이오 프린팅 등 다양한 분야에 적용

- 임상, 인증, 특허의 법규와 체계 정비, 통신‧보안 부문과의 학제 간 연구를 통해 안전한 의료 제품 개발

② 건축

- 건축 설계 과정에서 손쉽고 저렴한 시뮬레이션 기술 제품과 관련된 표준 개발

- 대형 기계설비 개발, 설비공정, 로봇 공학 등의 분야에도 추가 개발

③ 개인‧소비재

- 기술 수준 향상, 편의성 증대 및 가격 하락으로 소비자의 관심 증대

- 데스크탑용 3D 프린터 보급을 통해 이공계 전공 학생의 활용 제고

④ 문화예술

- 전시, 조형예술의 분야에서의 응용사례 증가에 대비한 기술 및 법률 정비

⑤ 식료품

- 잠재적 부가가치 및 적용범위는 아직 불명확하나, 관련 제품 생산과 관련된 위생, 성분 표준은 사전 확립