AMGTA 라이프스타일 연구 보고서, 적층 제조와 기존 생산 공정 비교하는 패턴 그룹 회사인 딜로언 본드 팩토리와 스트라타시스의 협업을 조명했습니다.
스트라타시스 PolyJet™ 재료 분사 기술을 사용하면 사출 성형에 비해 CO2e 배출량을 24.8% 줄이고 공급망 전체에서 재고 소재를 48% 절약할 수 있음을 입증했습니다.
🔹AMGTA 소개
적층 제조 녹색 무역 협회(AMGTA)는 적층 제조 기술을 중심으로 한 글로벌 조직으로, 제조 생태계의 기업들이 환경적으로 유익한 전략을 모색하고 촉진하는 데 중점을 두고 있습니다. AMGTA는 회원사들과 협력하여 지속 가능성 프로필을 높이고, 지속 가능한 제조의 잠재력을 높이기 위해 프로덕트, 서비스, 시스템을 개발하고 노력하고 있습니다. 또한, 환경적 이점을 강조하며 회원사들을 대표하여 적층 제조의 힘과 잠재력을 지속 가능성 커뮤니티 내에서 홍보하고 있습니다.
🔹연구 개요
(왼쪽-그림 1) 패브릭 기판에 직접 3D 프린팅 된 힐 박차 로고 구성 요소 // (오른쪽-그림 2) 힐 스퍼 그래픽 위치
(그림 3) 풀 힐 스퍼 어셈블리의 생산 상세 이미지
이 연구에서는 그림 1과 같이 3차원(3D) 그래픽 로고 요소를 제작하는 두 가지 제조 방법에 대한 자세한 환경 분석을 제공합니다. 이 그래픽 요소는 그림 2에서 볼 수 있듯이 디자이너 신발의 뒤꿈치 박차 위치를 장식합니다.
첫 번째 전통적인 제조 방법은 그림 3과 같이 여러 단계의 2D 프린팅, 사출 성형 및 열 용접 공정을 사용하여 부품을 생산한 다음 원단 기판에 적층하여 신발 갑피의 일부가 되는 방식입니다. 최근에 개발된 두 번째 방법은 3D 재료 분사 공정을 사용하여 재료를 패브릭 기판에 직접 증착하므로 여러 제조 단계가 필요하지 않습니다. 이 연구에는 스트라타시스의 Polyjet™ J850™ TechStyle™이 사용되었습니다.
(위 그림) 단계별 기존 제조 프로세스 // (아래 그림) 단계별 3D 제조 프로세스
🔹연구 결과
적층 제조 프린트 투 텍스타일 생산 공정은 고객의 기존 공정과 비교했을 때 CO2e 배출량을 24.8% 줄인다.
고객의 생산 규모(8000켤레의 신발에 1만6000개의 로고)를 고려할 때 적층 제조는 거의 1톤의 CO2e를 절감할 수 있다.
적층 제조의 프린트 투 텍스타일은 공급망 전체에서 재고 자재의 49.9%를 절약해 운송 필요성을 줄이고 간소화한다.
Stratasys J850 TechStyle을 사용한 프린트 투 텍스타일은 측정된 전체 공급망에서 물을 사용하지 않는 공정으로, 잠재적으로 30만 리터 이상의 물을 절약할 수 있다.
적층 제조는 전기 에너지 소비를 64% 이상 절감한다.
적층 제조로의 전환은 단일 적층 워크플로를 통해 공급망 의존성을 4개의 기술에서 1개로 줄인다(3개 공정에서 운송 및 물류가 생략).
생산 및 물류 단계를 12개에서 2개로 최적화한다.
(그림) 기존 제조 및 3D 프린팅 0f 16,000개 로고 구성 요소의 범위별 GWP
스트라타시스 J850™ TechStyle™ 3D 프린터로 재료 분사를 사용하면 패브릭 기판에 16,000개의 로고 구성 요소를 제작할 때 분명한 환경적 이점이 있습니다. 3D 프린팅은 폐기물, CO2e 배출량, 지구 온난화 가능성을 크게 줄여줍니다. 3D 프린팅을 도입하면 물 소비량과 재활용 가능한 폐기물의 발생도 줄일 수 있습니다. 이 연구는 리브스 인사이트(Reeves Insight)가 수행했으며, ACAM 아헨 적층 제조 센터의 교차 검증을 거쳤습니다.
패턴 그룹의 R&D 디렉터인 로레토 디 리엔조(Loreto Di Rienzo)는 "지속 가능한 생산은 럭셔리 패션 업계 디자이너들에게 점점 더 중요해지고 있으며, 이는 특히 패턴 그룹 회사인 딜로안 본드 팩토리에도 해당된다"고 말했다. 그는 "스트라타시스의 혁신적인 J850 TechStyle 3D 프린팅 기술을 통해 우리는 폐기물을 줄이고 천연 자원에 대한 의존도를 최소화하며 전체 공급망의 환경 영향을 최적화함으로써 혁신적인 기능을 제공할 수 있게 됐다"고 덧붙였다.
(그림) Stratasys J850™ TechStyle™ 3D 프린터
🔹요약
(비교 분석: 디자이너 명품의 3D 재료 분사 방식과 기존 방식 비교)
AMGTA의 의뢰를 받아 영국에 본사를 둔 적층 제조 컨설팅 회사인 리브스 인사이트(Reeves Insight)가 수행한 이 연구에서는 재료 분사 공정을 통해 생산된 패브릭에 인쇄된 럭셔리 디자이너 신발의 로고 아플리케를 만들기 위해 전통적인 제조 방식에서 첨단 적층 제조로 전환한 사례를 분석했습니다. 그 결과 기존 공정에 비해 이산화탄소 배출량이 24.8% 감소하고 공급망 전체에서 재고 재료가 48% 감소한 것으로 나타났습니다.
1년 동안 진행된 이 연구는 명품 운동화 뒤꿈치에 부착된 3차원 그래픽 구성 요소의 요람부터 게이트까지를 분석하고, 로고 구성 요소의 제조를 기존 방식과 적층 방식으로 비교했습니다. 연구 범위는 신발 전체가 아닌 이 한 가지 구성 요소로 제한되었으며, 8,000켤레의 신발에 사용되는 16,000개의 로고 컴포넌트 생산에 대해 두 가지 공정을 모두 평가했습니다.
연구 결과의 주요 내용은 다음과 같습니다:
온실가스 배출량 감소: 적층 가공 인쇄-직물 생산 공정은 다음과 비교했을 때 CO2e 배출량이 24.8% 감소한 것으로 나타났다.
재료 사용량 감소: AM 프린트-투-텍스타일은 공급망 전반에 걸쳐 재고 소재를 49.9% 감소시켰으며, 관련 운송 수요를 줄이고 간소화했으며, 결과물인 3D 프린트 로고 구성 요소에 사용되는 소재를 50.0% 줄었다.
물 사용량 감소: 적층 가공 프로세스를 통해 16,000개의 로고 구성 요소에 걸쳐 30만 리터 이상의 물을 절약할 수 있다.
전력 소비량 감소: 적층 제조 공정으로 전기 에너지 소비를 64% 절감했다.
공급망 종속성 감소: 적층 가공으로의 전환으로 공급망 종속성이 4개 기술에서 1개로 감소했습니다. 단일 적층 워크플로우를 통해 3개 공정에 대한 운송 및 물류 영향이 제거되었다.
(그림) 기존 방식과 3D 프린팅 방식의 출력물 비교
스트라타시스의 CEO인 요아브 자이프(Yoav Zeif) 박사는 "스트라타시스의 ‘Mindful Manufacturing’ 접근 방식은 고객에 대한 약속"이라고 말한다. 그는 "지속 가능한 방식과 혁신적인 3D 프린팅 기술을 통해 스트라타시스는 당사와 사용자 모두의 탄소 발자국을 줄이기 위해 노력하고 있다. 이 연구는 고객이 스트라타시스의 혁신적인 3D 프린팅 솔루션을 도입함으로써 환경에 미치는 영향을 개선하는 제조 솔루션을 제공하는 동시에 디자인 생산 혁신을 통해 경쟁 우위를 확보할 수 있는 방법을 보여준다"고 말했습니다.
문종윤 스트라타시스코리아 지사장은 “이번 보고서를 통해 고객, 파트너 및 3D 프린팅을 통한 더 나은 내일에 관심 있는 분들이 지속 가능한 생산을 향한 스트라타시스의 혁신적인 여정에 함께하기를 희망한다”고 말했습니다.
[출처] 스트라타시스, 적층 제조가 패션 산업에 미치는 환경적 이점을 입증하는 연구 결과 공유|작성자 스트라타시스코리아