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공개SW 활용 성공사례

2013
RepRap
스타트업도 어엿한 3D프린터 개발사… 완성도 높은 공개SW가 실현

사출물을 인쇄하듯 적층해 사물을 만드는 3D프린터 제조사인 포머스팜은 3D프린터에 대한 열정만으로 올해 3월 창업한 스타트업 기업이다. 개방과 공유를 기업 최대의 가치로 삼은 이 업체는 공개SW를 활용해 3D프린터 개발에 나선 결과, 창업 7개월 만에 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식의 데스크톱용 3D프린터 상용화에 성공했다.

- 기     관 포머스팜
- 수행년도 2013년
- 도입배경 한정된 자본과 인력으로 단 기간 내에 3D프린터를 개발하기 위한 솔루션 필요
- 솔 루 션 RepRap
- 도입효과 : 공개SW 기술 내재화, 개발 기간 단축, 비용 절감, 완성도 높은 제품 품질 확보

 

 

제조업의 혁명이자 제 3차 산업혁명에 비유되는 3D프린팅 시장에 진출한 포머스팜은 중소기업진흥공단의 청년창업사관학교 3기로 선정된 것을 계기로 올해 3월 창업한 스타트업 기업이다. 이 스타트업 기업은 COEX PROTOKOR 2013의 제 1회 3D프린터 제작 경진대회에서 첫 3D프린터인 파인트리 v1.0으로 우수상을 수상하고, 골프존의 벤처창업보육센터인 티박스에 선발되는 등 대내외적으로 기술력을 인정받는 유망 스타트업 기업으로 성장해왔다. 창업 7개월 만에 거둔 이 같은 성공에는 이윤보다 상생 발전을 추구한 비즈니스 전략과 단 기간 내에 상용 3D프린터 개발을 가능케 한 공개SW의 도움이 컸다.

 

열정으로 시작된 3D프린터 창업

윤정록 포머스팜 대표이사는 스타트업 기업을 창업하는 과정이 처음부터 순탄하기만 했던 것은 아니라고 말한다. 그는 국내에 3D프린터란 개념조차 생소하던 4년 전 지금의 강지훈 포머스팜 공동대표가 3D프린터에 대한 열정만으로 무작정 네덜란드로 떠났던 일화를 소개했다. 네덜란드의 대표적 3D프린터 기업인 셰이프웨이즈(Shapeways)의 3D프린터를 국내에 공급하기 위해서였는데, 자본도 기술력도 없이 3개월 동안 무작정 문을 두드려 CEO와의 만남 기회를 얻었지만 결국 원하는 성과를 얻지 못했다.

 

파인트리 v2.4 동작 모습
▲ 파인트리 v2.4 동작 모습

 

그러나 이러한 좌절은 포머스팜이 3D프린터 자체 개발을 결심하게 되는 계기가 됐다. 윤정록 대표이사는 “스타트업으로서 글로벌 기업의 각축장이 될 3D프린터 시장에서 끝까지 살아남기란 어려운 일”이라며 “제조사라는 한계가 분명한 만큼 3D프린터 제조 인프라를 기반으로 엔지니어, 디자이너 등과 함께 상생 발전할 수 있는 새로운 비즈니스 전략을 수립하게 됐다”고 밝혔다. 특히 당시 자본과 기술력이 모두 여의치 않았음에도 이러한 계획의 근간이 되는 3D프린터 제작에 선뜻 나설 수 있었던 것은 공개SW가 있어 가능했다는 게 그의 설명이다. 30여년 전 3D프린팅 기술이 발명된 이래 공개SW는 3D프린터의 대중화를 주도해왔을 뿐 아니라 이미 10여년 간 지속적으로 발전해온 만큼 완성도도 높아, 이를 활용하면 스타트업도 비교적 쉽게 진출이 가능하다는 것.

 

FFF 방식의 진동과 소음 문제를 독특한 구조로 해결한 파인트리 v1.0
▲ FFF 방식의 진동과 소음 문제를 독특한 구조로 해결한 파인트리 v1.0

 

공개SW인 렙랩 기반의 3D프린터 파인트리 개발

3D프린터를 위한 다양한 공개SW를 검토한 결과, 포머스팜은 렙랩(RepRap, Replicating Rapid-prototyper)을 도입키로 최종 결정했다. 이에 대해 윤정록 대표이사는 “씨앗이 작물로 성장하듯 3D프린터를 중심으로 제조사와 디자이너, 엔지니어가 상생 발전하는 토대를 마련하려는 우리의 기업 목표에 기계가 스스로를 복제함으로써 3D프린터 확산을 도모한 렙랩이 가장 잘 맞았다”고 밝혔다. 이러한 이상에 따라 개발된 렙랩의 말린(Marlin) 펌웨어는 GNU GPL v3 라이선스로 개방의 정도가 가장 넓고, 2005년부터 시작된 만큼 프로젝트가 성숙 단계에 접어들어 완성도가 높다. 또한 이를 활용한 다양한 레퍼런스 사례가 많은 점도 고려됐다. 이에 따라 아두이노 기반의 RAMPS(RepRap Arduino Mega Pololu Shield) 1.4에 공개SW인 말린 펌웨어를 파인트리에 맞춰 커스터마이징하고 포팅해 3D프린터의 핵심 부품 중 하나인 제어보드를 완성했다. 이 과정에서 스텝모터, 온도, 쿨링팬의 회전속도, LCD 제어 등에서 이론상의 값을 적용해도 실제 움직임에 미묘한 오차가 발생하거나 상호 호환되지 않는 문제는 코드 수정을 통해 해결했다.

 

아두이노 기반의 RAMPS 1.4 보드
▲ 아두이노 기반의 RAMPS 1.4 보드

 

특히 그들의 첫 3D프린터인 파인트리 v1.0은 FFF 방식 3D프린터의 고질적인 문제인 진동과 소음을 개선시키고자 DLP/SLA 방식의 3D프린터처럼 구동부를 하단에 배치하는 구조로 적용했다. 이러한 설계를 통해 열수축을 방지하는 히트베드가 필요치 않아 소비전력을 대폭 줄일 수 있었으며, 컵케이크 형태로 외관을 디자인해 인쇄 시 발생하는 열손실도 최소화할 수 있었다. 이처럼 하드웨어의 설계에 많은 노력을 기울인 것은 3D프린터의 펌웨어, 슬라이싱, 호스트 SW의 경우 공개SW나 상용SW 간에 성능이나 품질의 차이가 없어 하드웨어 설계 기술이 제품 경쟁력을 좌우하기 때문이라고 윤정록 대표이사는 설명했다.

 

RAMPS 1.4의 블록다이어그램
▲ RAMPS 1.4의 블록다이어그램

 

베타테스트로 완성도 높여


▲ 파인트리의 출력물

이렇게 프로토타입 성격의 파인트리 v1.0이 완성되자 포머스팜은 ‘함께 키워가는 3D프린터 농장’이란 기업 모토에 따라 3개월 간 베타테스트를 진행했다. 사용자 피드백을 통해 다양한 의견을 수렴하면서 기능을 개선한 결과, 마침내 파인트리 v2.4가 완성됐다. 익스트루더(extruder) 설계를 보완해 재료 교체가 쉽도록 개선하고, 구동부를 경량화해 진동과 소음을 감소시키는 등 파인트리 v2.4는 기능 개선과 사용자 편의성 향상에 중점을 둬 개발됐다. 이는 성능보다 사용 편의성을 중시한 베타테스터의 의견을 따른 결과라는 게 포머스팜 측의 설명이다. 또한 포머스팜은 누구나 쉽게 3D프린터를 사용할 수 있도록 웹상에서도 간편하게 모델링이 가능한 소프트웨어를 개발 중이며, 이 또한 차후 공개SW로 모두에게 제공할 계획이다.

 


▲ 파인트리의 출력물

3D프린터 산업의 외형적 성장보다 3D프린터가 유용하게 활용될 토대가 먼저 마련돼야 한다는 게 윤정록 대표이사의 평소 지론이며, 이를 위해서는 결국 3D프린터와 연계된 새로운 비즈니스 모델이 필요하다. 포머스팜이 공개SW인 오토캐드 123D를 활용한 모델링과 3D프린터에 대한 다양한 강좌, 3D프린터 커뮤니티 운영 등에 노력하는 것도 이런 이유에서다.

 

서울시, SK텔레콤, 싱글펫이 진행한 ‘아우어 펫 위드 미’ 프로젝트에 베타테스터와 함께 참여하고 있는 포머스팜은 집에 혼자 남아 있는 반려견을 지켜주는 로봇인 싱글펫 시제품 생산에 파인트리 v2.4를 활용해 시제품 생산에 소요되는 생산 비용을 1/10으로 절감시켰다. 이처럼 포머스팜은 3D프린터를 활용한 다양한 수익 사업에 베타테스터를 참여시킴으로써, 3D프린터의 제조나 판매에 머무르지 않고 엔지니어와 디자이너와 상생하는 새로운 비즈니스 모델을 추진하는 데에도 많은 노력을 기울이고 있다.



[인터뷰]


“개인용 3D프린터에 있어 공개SW는 사실상의 표준”

유정록 포머스팜 대표이사


유정록 포머스팜 대표이사
▲ 유정록 포머스팜 대표이사

Q> 국내 3D프린터 시장을 어떻게 보고 있는가

최근 3D프린터가 크게 주목을 받으면서 국내에서도 다양한 3D프린터가 속속 출시되고 있다. 지금까지 벤처기업 중심으로 개인용 3D프린터가 출시됐지만 최근 대기업들의 시장 진출이 본격화되면서 내년에는 벤처기업들이 설 자리가 점점 좁아질 전망이다. 확실한 기술력과 차별성이 없다면 시장에서 살아남기 어려워지는 것이다. 그러므로 이러한 변화를 지금부터 대비할 필요가 있다. 기술력 내재화에 좀더 신경쓰는 한편, 3D프린터를 다양한 비즈니스와 연계를 고려하는 등 비즈니스 모델을 고민할 필요가 있다.

 

Q> 개인용 3D프린터 시장에서 공개SW의 역할을 소개한다면

개인용 3D프린터 산업의 중심에는 공개SW가 있다. 비용 절감뿐 아니라 3D프린터의 핵심 부품도 DIY 형태로 판매되면서 공개SW가 3D프린터의 가격 하락에 기여해왔다. 기계가 스스로를 복제해 3D프린터의 확산을 도모한 렙랩 프로젝트가 개인용 3D프린터의 확대에 공개SW가 기여한 대표적 사례 중 하나다. 이제 개인용 3D프린터 분야에서 공개SW는 사실상의 표준으로 여겨지고 있으며, 개인용 3D프린터의 가격이 낮아질수록 경쟁의 축도 가격에서 사용 편의성으로 이동할 것이다. 공개SW와 제조사 모두 이러한 흐름에 맞춰 3D프린터의 가전화에 더 많은 노력을 기울여야 하는 지금이다.




- 마이크로소프트웨어 조수현 기자 suhyeoni@imaso.co.kr
- 공개SW 역량프라자
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