“완벽 패턴 구현·탄소저감 일조”…한국타이어, ‘금속 3D 프린팅’ 기술 혁신

한국타이어앤테크놀로지는 금속 3D 프린팅 기술로 혁신을 이어가고 있다고 24일 밝혔다. 2015년 산업용 금속 3D 프린터를 도입한 이후 관련 기술 연구개발(R&D)에 투자를 지속한 결과, 양산 적용을 목전에 둘 만큼 기술 완성도를 높였다고 설명했다.

타이어 몰드는 타이어에 최종 형태를 부여하는 정밀 금형으로, 타이어의 복잡하고 다양한 패턴 형상을 구현해야 해 높은 기술력이 요구된다. 특히 자동차 시장에서 고성능·프리미엄 차량이 늘어나면서 기존의 타이어 몰드 제조 공정으로는 제작하기 어려운 타이어 패턴들이 개발되고 다양한 패턴을 구현할 수 있는 혁신 기술 개발이 더욱 중요해졌다.

이러한 타이어 몰드 제조법을 혁신하기 위해 한국타이어는 '금속 3D 프린팅 기술'을 활용해 '커프 일체형 타이어 몰드 프린팅 기술'을 개발했다. 3D 프린팅 기술로 금속 인쇄의 높은 정밀도와 수율을 동시에 확보할 수 있는 것이 특징이다. 타이어 생산 공정에 적용될 경우, 고난도 타이어 패턴 구현·완제품 부품 개발, 몰드 공정 시간 최대 70% 단축 등의 이점을 제공한다.

작년 11월에는 '2023년 3D 프린팅 활용 우수사례 경진대회'에서 '차세대 커프(타이어 표면의 미세한 홈) 일체형 타이어 몰드 프린팅 기술'로 최우수상인 '과학기술정보통신부장관상'을 수상하며 기술 경쟁력을 입증했다.

오차범위 ±0.03㎜ 수준의 정밀도 높은 금속 제품을 3D 프린팅으로 제작할 수 있다는 것은 기술적 의의가 크다고 회사는 설명했다. 이 기술력은 초정밀 금속 제품의 적층제조 등 새로운 분야 진출에 있어서도 전략적 교두보가 될 것으로 예상된다.

작년 1월에는 한국원자력연구원, 3D 프린팅 스타트업 'HM3DP'과의 연구 협업을 통해 손상부품 적층 복원용 3D 프린팅 기술 개발에 성공했다. 타이어 생산 라인에서 사용되는 Ti 합금 블레이드(타이어 소재 커팅용 부품)의 손상부를 DED(고에너지 적층) 방식으로 적층 복원하는 기술로, 블레이드가 마모·손상 돼도 3D 프린팅 기술로 일부 수리가 가능해 반복 사용할 수 있다. 특히 블레이드는 스테인리스 소재보다 고가인 'Ti 합금'으로 제조되는 만큼 불필요하게 소모되는 소재와 비용을 줄여 경제성을 확보했다.

한국타이어는 선제적 3D 프린팅 기술력 강화는 타이어 생산 공정의 탄소배출 감축과 지속가능성 강화에도 도움을 준다고 전했다. 타이어 몰드 제조 과정에 금속 3D 프린팅 기술을 적용하면 주형, 절삭 등 기존 제조 공법 대비 산업용 폐기물을 약 50% 감소시키고, 에너지는 약 80% 가량 절약할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 손상부품 복원 기술 역시 순환경제 실현의 핵심인 수리와 재사용을 통해 자원의 사용 기간을 늘려준다.

한국타이어 관계자는 "지속적인 R&D 투자를 통해 혁신 기술력을 강화할 예정"이라며 "또 다른 기술 혁신을 이어나가기 위해 국내외 네트워크를 형성·활용하고 타이어 산업의 현재를 넘어 미래 시장의 변화를 주도할 수 있는 기술 경쟁력을 확보할 계획"이라고 밝혔다.

장우진기자 jwj17@dt.co.kr