바이오, 의료 및 정밀 제조 시장 본격 진입

▲ 케이랩스의 DIW 방식 3D프린터(HARK-D 기본모델)

3D프린팅 전문 기업 케이랩스(대표 김원효)가 고점도 액상 재료의 정밀 적층을 구현하는 DIW(Direct Ink Writing) 방식의 3D프린터 ‘SHARK-D’ 개발을 완료하고, 고기능성 재료 기반의 정밀 제조 시장 공략에 본격적으로 나섰다.

SHARK-D는 바이오, 의료, 전자, 세라믹 등 고정밀 출력을 요구하는 산업을 겨냥해 설계된 장비로, 1마이크로미터(μm) 수준의 정밀도를 기본으로 하며, 특수 노즐을 적용할 경우 나노미터(nm)급 출력 정밀도도 실현할 수 있다. 고점도·고점탄성 소재의 안정적인 적층을 위해 정량 압출 기반 시스템과 실시간 보정 알고리즘이 적용됐으며, 소재 교체가 간편한 모듈형 헤드 시스템도 함께 제공된다.

또한 SHARK-D에는 현미경 기반 모니터링 시스템이 탑재되어 있어, 출력 중 마이크로 단위 적층 상태를 실시간으로 확인할 수 있다. 소재 분사 상태나 적층 균일도를 관찰하며 정밀도를 조정할 수 있어 연구 개발 및 고정밀 부품 생산에 최적화된 환경을 제공한다.

응용 분야도 다양하다. 바이오 프린팅에서는 바이오잉크 기반 스캐폴드, 약물 전달체, 의료기기 케이싱 등 미세 구조 제작이 가능하며, 생체 적합성과 세포 생존률을 유지한 상태에서의 정밀 적층이 가능하다.

전자 및 반도체 분야에서는 전도성 페이스트, 절연 고분자, 실리콘 점착제 등을 활용한 미세 회로 패턴 및 기능성 부품 제작에 적합하며, 기존 리소그래피 기반 공정을 대체하거나 보완하는 디지털 직접 제조 공정으로서의 역할도 기대된다.
 

▲ 케이랩스의 DIW 방식 3D프린터(‘AM KOREA 2025’ 전시회에 출품된 SHARK-D)

또한 세라믹 및 복합소재 분야에서는 고점도 슬러리 및 페이스트의 정밀 적층을 통해, 소결 전 정밀 성형 공정에서 높은 형상 유지력과 구조 안정성을 확보할 수 있다. 이와 같은 유연한 재료 대응력은 실험실 기반 연구에서 양산 라인까지 넓은 범위의 적용 가능성을 보여준다.

SHARK-D는 사용자 친화적인 인터페이스와 함께 정밀 압출 제어, 출력 조건 저장, 실시간 파라미터 보정 기능 등을 갖춘 스마트 제어 시스템을 제공한다. 이를 통해 반복 생산 시에도 높은 일관성을 유지할 수 있으며, 스마트 팩토리 및 디지털 트윈 제조 환경과의 통합 운용까지 고려한 설계가 특징이다.

특히 최근에는 한국재료연구원(KIMS)이 개발한 고점도 그라파이트 기반 소재를 SHARK-D로 성공적으로 출력한 것으로 알려졌다.해당 결과물은 지난 6월 ‘AM KOREA 2025’ 전시회에 출품되어 높은 관심을 받았다.

케이랩스 김원효 대표는 “SHARK-D는 단순한 고점도 대응 장비를 넘어, 정밀 적층 기술의 새로운 기준을 제시하는 플랫폼”이라며, “특히 바이오·의료·전자소자·세라믹 등 고부가가치 산업에서 기존 공정을 대체하거나 혁신할 수 있는 핵심 장비로 자리매김할 것”이라고 밝혔다. 케이랩스는 향후 국내외 산업 전시에 적극 참여하고, SHARK-D 기반의 글로벌 시장 확대 전략을 본격 추진할 계획이다.

 

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