대량 금속유리 3D 프린팅: 파괴적 성장 및 혁신 2025–2030

24 5월 2025
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3D 프린팅, News, 금속유리, 혁신

벌크 금속 유리 3D 프린팅 2025: 비할 데 없는 강도와 정밀성으로 첨단 제조 혁신. 시장 성장, 기술 혁신 및 향후 전망을 탐구하다.

공식 요약: 2025년 시장 전망 및 주요 동인

벌크 금속 유리(BMG) 3D 프린팅은 첨단 제조 분야에서 변혁적인 기술로 떠오르고 있으며, 높은 강도, 탄성 및 내식성을 갖춘 독특한 조합을 제공합니다. 2025년 현재 BMG 3D 프린팅 시장은 항공우주, 의료, 전자 부문에서의 고성능 부품에 대한 수요와 더불어 첨가 제조 하드웨어 및 소재 개발의 지속적인 발전을 주요 동인으로 하는 빠른 혁신에 의해 특징지어집니다.

현재의 시장 환경은 선도적인 기업들과 연구 기관들의 노력에 의해 형성되고 있습니다. Amorphology, NASA의 제트 추진 실험실에서 분사된 기업은 정밀 기어 및 부품 상용화의 선두주자로, 첨가 제조를 활용하여 복잡한 형상과 우수한 기계적 특성을 가진 부품을 생산하고 있습니다. ExOne, 현재 Desktop Metal의 일부인 이 회사는 BMG의 바인더 제팅 공정을 선보이며 인쇄 가능한 소재의 범위를 확장하고 도구 및 프로토타입에서의 새로운 응용 프로그램을 가능하게 했습니다.

2025년 BMG 3D 프린팅의 도입은 여러 주요 요인에 의해 추진되고 있습니다:

  • 재료 성능: BMG는 독특한 비정질 구조를 제공하여 뛰어난 경도와 마모 저항성을 나타내며, 이는 미니어처화된 고정밀 부품이 필요한 산업에 매우 매력적입니다.
  • 공정 혁신: 레이저 기반 및 바인더 제팅 첨가 제조 시스템의 발전은 BMG의 신뢰할 수 있는 가공을 가능하게 하여 제조 중 결정화 및 취성 관련 이전의 문제를 극복합니다.
  • 공급망 회복력: 복잡한 BMG 부품을 수요에 따라 생산할 수 있는 능력은 분산 제조 모델을 지원하여 중요한 부품의 리드 타임과 재고 비용을 줄입니다.

앞으로 몇 년간 BMG 3D 프린팅이 고부가가치 응용 분야에 더 통합될 것으로 예상됩니다. 항공우주 및 방위 부문은 BMG 부품이 제공하는 경량화 및 내구성 덕분에 채택을 증가시킬 것으로 보입니다. 의료 기기 산업도 최소 침습 수술 도구 및 임플란트를 위해 BMG를 탐색하고 있으며, 이들은 생체 적합성과 정밀성을 활용하고 있습니다. Amorphology와 같은 기업들이 OEM과 협력하여 생산 규모를 확대하고 BMG 부품을 임무에 중요한 용도로 인증하는 데 적극적으로 나서고 있습니다.

시장 규모는 기존 금속 첨가 제조에 비해 틈새 시장에 머물러 있지만, BMG의 독특한 특성과 3D 프린팅 공정의 성숙은 2025년 이후에도 꾸준한 성장을 이끌 것으로 예상됩니다. 재료 혁신업체, 장비 제조업체, 최종 사용자 간의 전략적 파트너십이 기술 장벽을 극복하고 BMG 3D 프린팅 분야에서 새로운 상업적 기회를 여는 데 중요한 역할을 할 것입니다.

벌크 금속 유리 기초: 특성과 장점

벌크 금속 유리(BMG)는 비정질 금속의 독특한 범주로, 무질서한 원자 구조를 특징으로 하여 뛰어난 기계적 및 물리적 특성을 제공합니다. 결정질 금속과 달리 BMG는 결정립 경계가 없어 높은 강도, 우수한 탄성 및 뛰어난 내식성을 자랑합니다. 이러한 특성 덕분에 BMG는 항공우주, 의료 기기, 정밀 도구 등 고성능 재료를 요구하는 첨단 엔지니어링 응용 분야에서 매우 매력적입니다.

3D 프린팅, 즉 첨가 제조(AM)의 출현은 BMG 가공을 위한 새로운 길을 열어 전통적인 주조 및 기계 가공과 관련된 문제를 극복하고 있습니다. 2025년 현재 BMG와 3D 프린팅 기술의 통합이 증가하고 있으며, 이는 이러한 재료의 독특한 특성을 활용하여 복잡한 형상과 맞춤형 부품의 필요성에 의해 촉진되고 있습니다. BMG에 대해 가장 일반적으로 사용되는 AM 기술로는 선택적 레이저 용융(SLM), 레이저 분말 적층 융합(LPBF), 직접 에너지 증착(DED)이 있습니다. 이러한 방법은 고체화 과정에서 비정질 구조를 유지하는 데 필요한 빠른 냉각 속도를 가능하게 합니다.

BMG와 3D 프린팅 관련 주요 특성은 다음과 같습니다:

  • 높은 강도 대 중량 비율: BMG는 기존 티타늄 합금의 두 배에 달하는 항복 강도를 나타내어 경량 고강도 부품에 적합합니다.
  • 탄성 한계: BMG는 대부분의 금속보다 2%까지 탄성 변형을 겪을 수 있어 기능성 부품에서 에너지 흡수와 복원력을 제공합니다.
  • 내식성 및 마모 저항: 결정립 경계의 부재와 수동 산화층이 환경에 대한 저항성을 뛰어나게 합니다.
  • 정밀도 및 표면 마감: 비정질 구조는 정밀한 특성과 매끄러운 표면을 가진 부품의 생산을 가능하게 하여 후처리 요구 사항을 줄입니다.

2025년 현재 여러 산업 리더들이 BMG 3D 프린팅 솔루션을 개발하고 상용화하기 위해 활발히 활동하고 있습니다. Amorphology는 BMG 합금 전문 기업으로, 기어 및 정밀 부품 제작에 첨가 제조를 활용하는 선구자로 자리 잡고 있습니다. Heraeus, 전 세계 재료 기술 그룹은 BMG 분말을 제공하고 첨가 제조 장비 제조업체와 협력하여 산업 규모 생산을 위한 공정 매개 변수를 최적화하고 있습니다. 스웨덴에 본사를 둔 Exmet는 BMG 원료와 AM을 위한 공정 통합 개발을 집중에는 의료 및 항공우주 분야에 적용할 것을 목표로 하고 있습니다.

앞으로의 전망은 밝습니다. 계속해서 BMG의 인쇄 가능한 조성 범위를 확장하고, 공정 신뢰성을 향상시키며, 보다 크고 복잡한 부품을 위한 생산 규모를 높이려는 연구가 진행되고 있습니다. 첨가 제조 플랫폼이 점점 더 정교해지고 재료 비용이 감소함에 따라 BMG는 틈새 응용 분야에서 폭넓은 산업적 채택으로 전환될 것으로 기대되며, 고성능 엔지니어링 및 디자인에 새롭고 다양한 가능성을 열 것입니다.

벌크 금속 유리를 위한 3D 프린팅 기술: 현재 상태 및 혁신

벌크 금속 유리(BMG) 3D 프린팅은 비정질 구조의 독특한 특성을 활용하여 뛰어난 강도, 탄성 및 내식성을 갖춘 부품을 제공하는 변혁적 기술로 떠오르고 있습니다. 2025년 현재 이 분야는 기존 산업 리더와 혁신적인 스타트업에 의해 주도되는 significant 발전을 목격하고 있습니다.

BMG에 가장 널리 사용되는 3D 프린팅 기술은 레이저 기반 분말 적층 융합(PBF-LB)과 직접 에너지 증착(DED)입니다. 이러한 방법은 제조 중 BMG의 비정질 구조를 유지하기에 필요한 빠른 냉각 속도를 가능하게 합니다. 주목할 만하게도, Amorphology는 NASA의 제트 추진 실험실에서 분사된 기업으로, BMG 3D 프린팅 상용화의 선두주자입니다. 이 회사는 로봇 및 항공우주 분야의 정밀 기어와 부품을 생산하는 데 독창적인 합금 및 첨가 제조 프로세스를 활용하여 거의 순형상의 부품을 최소한의 후처리로 달성하고 있습니다.

다른 주요 기업인 ExOne는 금속 유리를 위한 바인더 제팅 탐구에 주력하고 있으며, 산업 응용을 위한 확장성과 비용 효율성에 중점을 두고 있습니다. 한편, Desktop Metal는 BMG 분말에 적합한 시스템을 개발하며 고성능 응용을 위한 신속한 프로토타입 및 저볼륨 생산을 겨냥하고 있습니다.

연구 및 개발 분야에서는 산업과 학계 간의 협력 관계가 혁신을 가속화하고 있습니다. 예를 들어, Honeywell는 항공우주 부품에서 BMG 사용을 조사하기 위해 연구 기관과 협력하고 있으며, 이를 통해 BMG의 뛰어난 내마모성과 기계적 특성을 활용하고자 합니다. 또한, GE는 고급 금속 유리를 처리할 수 있는 첨가 제조 플랫폼에 투자하고 있으며, 터빈 및 의료 기기 응용에 중점을 두고 있습니다.

최근의 발전은 프린팅 중 결정화를 제어하고 일관된 비정질 구조를 위한 공정 매개 변수를 최적화하는 주요 과제를 해결했습니다. 2024년과 2025년 동안 여러 그룹은 기존 주조 BMG와 대등하거나 그 이상의 기계적 특성을 가진 복잡한 BMG 형상 제작에 성공했다고 보고했습니다. 인-시투 모니터링 및 폐쇄 루프 피드백 시스템의 통합은 공정 신뢰성과 부품 품질을 더욱 향상시키고 있습니다.

미래를 내다보면 BMG 3D 프린팅의 전망은 밝습니다. 산업 분석가들은 의료 기기, 항공우주 및 정밀 공학과 같은 분야에서 고성능 마모 저항 부품의 수요가 증가함에 따라 더욱 폭넓은 채택을 예측하고 있습니다. 지속적인 재료 개발과 함께 프린터 하드웨어 및 공정 제어의 발전은 인쇄 가능한 BMG 합금의 범위를 확장하고 더 크고 복잡한 구성 요소를 가능하게 할 것으로 예상됩니다. Amorphology 및 Desktop Metal와 같은 기업들이 그들의 제품을 확대함에 따라, BMG 3D 프린팅은 향후 몇 년 동안 까다로운 엔지니어링 응용을 위한 주류 솔루션으로 자리 잡을 준비가 되어 있습니다.

주요 산업 플레이어 및 전략적 파트너십

2025년의 벌크 금속 유리(BMG) 3D 프린팅 분야는 이 첨단 제조 기술의 상용화 및 채택을 가속화하는 몇몇 선도적인 기업과 전략적 협력 관계로 형성되고 있습니다. BMG는 독특한 비정질 구조 및 우수한 기계적 특성으로 알려져 있으며, 항공우주, 의료 기기 및 고성능 도구 분야에서 새로운 응용을 여는 데 관심을 가진 기존 산업 리더와 혁신적인 스타트업 모두의 주목을 받고 있습니다.

BMG 3D 프린팅 분야의 중심 플레이어는 Amorphology입니다. 이 회사는 NASA의 제트 추진 실험실에서 분사된 캘리포니아에 본사를 둔 기업으로, BMG 부품의 개발 및 첨가 제조를 전문으로 하고 있으며, 독창적인 합금 배합 및 공정 전문성을 활용하고 있습니다. 최근 몇 년간 Amorphology는 항공우주 및 로봇 분야의 기업들과의 파트너십을 확대하여 BMG의 독특한 특성을 활용한 마모 저항 기어 및 정밀 부품 생산에 집중하고 있습니다. 주요 항공우주 OEM 및 로봇 제조업체와의 협력은 2025년까지 심화될 것으로 예상되며, 경량 고강도 부품에 대한 수요가 증가할 것입니다.

또 다른 중요한 기여자는 Heraeus입니다. 이 글로벌 기술 그룹은 비정질 금속 전담 부서를 두고 있으며, BMG 첨가 제조 공정에 최적화된 BMG 원료 개발에 많은 투자를 하고 있습니다. 이 회사는 3D 프린터 제조업체 및 연구 기관과의 전략적 동맹을 통해 새로운 BMG 합금을 상용화하고 인쇄 매개 변수를 정제하여 산업 분야에서의 폭넓은 채택을 촉진하고 있습니다. Heraeus와 기계 제조업체 및 최종 사용자와의 지속적인 협력은 향후 몇 년 동안 인쇄 품질 및 확장성의 더 나은 발전을 가져올 것으로 예상됩니다.

첨가 제조 하드웨어 분야에서 Desktop Metal는 BMG 3D 프린팅의 중요한 동력으로 자리 잡고 있습니다. 이 회사의 스튜디오 시스템 플랫폼은 비정질 금속 분말 처리를 지원하며, Desktop Metal은 바인더 제팅 및 소결 워크플로에 BMG를 적합화하기 위해 재료 공급업체와 밀접하게 협력하고 있습니다. 이러한 통합은 BMG가 프로토타입 및 저볼륨 생산 환경에서도 사용될 수 있도록 촉진할 것으로 기대됩니다. 특히 의료 및 소비자 전자 제품 분야에서 더욱 두드러지게 나타납니다.

재료 혁신업체, 프린터 제조업체 및 최종 사용자 간의 전략적 파트너십은 2025년 이후 더욱 강하게 형성될 것으로 예상됩니다. 이러한 협력은 인쇄 중 결정화를 제어하고 일관성 있는 부품 품질을 보장하는 등의 기술적 과제를 극복하는 데 필수적입니다. 지적 재산 포트폴리오가 확장되고 파일럿 프로젝트가 상업 생산으로 전환됨에 따라 BMG 3D 프린팅 생태계는 중요한 성장을 실현할 것으로 보이며, Amorphology, Heraeus 및 Desktop Metal과 같은 산업의 선두주자가 이러한 변화의 최전선에 있을 것입니다.

시장 규모, 세분화 및 2025–2030년 성장 예측

벌크 금속 유리(BMG) 3D 프린팅 시장은 첨가 제조 산업 내의 전문 분야로 떠오르고 있으며, 기존 결정질 금속으로는 얻을 수 없는 특수한 강도, 탄성 및 내식성과 같은 BMG의 독특한 특성에 의해 주도되고 있습니다. 2025년 현재 글로벌 BMG 3D 프린팅 시장은 초기 단계에 있으며, 상업 활동은 주로 북미, 유럽 및 아시아의 일부 지역에 집중되어 있습니다. 시장 규모는 낮은 수천만 달러로 추정되고 있지만, 2025년부터 2030년까지 25% 이상의 연평균 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 예상됩니다. 이는 더 많은 산업이 고성능 응용을 위한 BMG의 이점을 인식함에 따라 나타날 것입니다.

BMG 3D 프린팅 시장의 세분화는 최종 사용 산업, 재료 조성 및 인쇄 기술에 기반합니다. 주요 최종 사용 분야로는 항공우주, 의료 기기, 전자 및 고급 소비재가 있습니다. 항공우주 및 방위 분야는 BMG의 경량 고강도 부품을 활용하여 가장 큰 소비자로 남을 것으로 예상됩니다. 의료 분야는 또한 BMG를 수술 도구 및 임플란트에 활용하는 중요한 채택자입니다. 재료 측면에서 현재 상용화된 BMG는 주로 지르코늄 기반이며, 티타늄 및 마그네슘 기반 BMG에 대한 연구도 진행되고 있습니다.

기술 측면에서 레이저 기반 첨가 제조 방법인 선택적 레이저 용융(SLM) 및 레이저 분말 적층 융합(LPBF)이 BMG에 가장 널리 사용되고 있으며, 이는 용융 금속을 빠르게 냉각시켜 결정화를 방지하는 능력이 뛰어난 기술입니다. Amorphology (캘텍의 스핀아웃)는 BMG 원료와 독창적인 3D 프린팅 솔루션을 제공하는 최전선에 있습니다. ExOne, 현재 Desktop Metal의 일부인 이 회사는 BMG의 바인더 제팅을 입증하여 인쇄 가능한 형상과 부품 크기의 범위를 확장하고 있습니다. 유럽에서 Heraeus는 BMG 분말의 중요한 공급업체로, 산업 규모로 생산하기 위한 공정 매개 변수를 최적화하기 위해 첨가 제조 장비 제조업체와 협력하고 있습니다.

2030년으로 예상되는 BMG 3D 프린팅 시장은 원료 품질, 공정 제어 및 후처리 기술의 지속적인 발전으로 혜택을 볼 것으로 기대됩니다. 점점 더 많은 금속 3D 프린팅 시스템 제조업체와 재료 공급업체가 진입함으로써 비용이 절감되고 접근 가능한 시장이 확장될 것으로 예상됩니다. 의료 및 항공우주 분야에서의 규제 승인도 채택을 가속시킬 것입니다. 지적 재산 장벽이 줄어들고 공개 혁신이 증가함에 따라 시장은 새로운 BMG 합금 및 응용 프로그램별 솔루션이 폭발적으로 증가할 것으로 보이며, BMG 3D 프린팅은 보다 넓은 첨가 제조 영역 내에서의 고부가가치 틈새로 자리 면한 것으로 예상됩니다.

신흥 응용 프로그램: 항공우주, 의료, 전자 및 그 이상의 분야

벌크 금속 유리(BMG) 3D 프린팅은 실험실 연구에서 실질적인 응용으로 빠르게 전환되고 있으며, 2025년은 고부가가치 분야에서의 채택을 위한 중요한 전환점이 될 것입니다. BMG는 비정질 금속으로도 알려져 있으며, 높은 강도, 탄성, 내식성 및 가공성의 독특한 조합을 제공하므로 첨단 재료 성능을 요구하는 산업에 매력적입니다.

항공우주 분야에서는 경량 고강도 부품에 대한 필요성이 BMG 3D 프린팅의 통합을 가속화하고 있습니다. NASA와 같은 회사들이 BMG를 우주선 기계 장치 및 구조 부품에 사용하기 위해 적극적으로 조사하고 있으며, 뛰어난 내마모성과 복잡한 형상을 추가 제조로 생산할 수 있는 능력을 활용하고 있습니다. 최소한의 후처리로 거의 순형상의 부품을 인쇄할 수 있는 가능성은 항공우주 조립에서의 경량화와 비용 절감을 위해 특히 귀중합니다. 2025년에는 정부 기관과 개인 항공우주 제조업체 간의 협력 프로젝트를 통해 위성 및 무인 항공기(UAV) 응용을 위한 첫 비행 인증 BMG 3D 프린팅 부품이 나오게 될 것입니다.

의료 분야는 또 다른 초기 채택자이며, BMG의 생체 적합성과 비자기 특성을 활용하고 있습니다. Zimmer Biomet 및 Smith+Nephew와 같은 회사들은 차세대 수술 도구, 정형 외과 임플란트 및 치과 장치를 위한 BMG 3D 프린팅을 탐색하고 있습니다. 환자 맞춤형 임플란트를 커스텀 프린팅할 수 있는 능력은 향상된 기계적 특성과 매끄럽고 마모 저항성이 있는 표면을 가지고 있습니다. 이는 2025년 및 그 이후에 규제 제출 및 파일럿 임상 사례를 이끌 것으로 기대됩니다. 또한, BMG의 비정질 구조는 세균 부착을 줄여주는 중요한 이점이 되어 이식 장치에 적합합니다.

전자 기기에서는 BMG의 고강도 및 부드러운 자기 특성의 독특한 조합이 소형화된 부품에 대한 새로운 길을 열고 있습니다. VACUUMSCHMELZE는 고급 자기 재료의 주요 기업이며, 인덕터, 변압기 및 정밀 커넥터를 위한 BMG 기반 부품의 개발에 적극적으로 나서고 있습니다. 3D 프린팅의 정밀도는 기존 제조 방식으로는 달성하기 어려운 복잡한 형상의 제작을 가능하게 하여 소비자 및 산업 전자 제품에서의 지속적인 소형화 트렌드를 지원합니다.

이 외에도 BMG 3D 프린팅은 고성능 스포츠 용품, 고급 시계 및 방위 응용 분야에서도 탐색되고 있으며, 이 분야에서는 강도, 탄성 및 내식성이 높은 가치가 있습니다. Desktop Metal 및 EOS와 같은 기계 제조업체들이 공정 매개 변수를 정제하고 재료 포트폴리오를 확대함에 따라, 향후 몇 년 간 상업화가 더욱 폭넓게 이루어지고 새로운 응용 분야가 등장할 것으로 기대됩니다. 2025년 이후 전망은 BMG 합금 개발 및 첨가 제조 기술의 지속적인 발전에 따라 가속화될 것입니다.

공급망, 자재 조달 및 제조 과제

벌크 금속 유리(BMG) 3D 프린팅은 변혁적인 기술로 떠오르고 있지만, 2025년의 공급망, 재료 조달 및 제조 환경은 고유한 과제와 기면이 있습니다. BMG는 뛰어난 강도와 탄성을 가진 비정질 합금으로서, 정밀한 합금 조성과 빠른 냉각 속도를 요구하여 생산과 가공이 기존 금속보다 더 복잡합니다.

BMG 3D 프린팅의 공급망은 지르코늄, 티타늄, 구리 및 니켈과 같은 고순도 원자재 조달로 시작됩니다. 이들 원소는 바람직한 유리 형성을 위해 신중하게 합금화되어야 합니다. 2025년 현재 이들 금속의 가용성은 일반적으로 안정적이나, 지정학적 요인 및 항공우주 및 전자 분야에서의 수요 증가로 인해 특히 지르코늄 및 희유 금속의 가격 변동성을 초래할 수 있습니다. Materion Corporation 및 AMETEK, Inc.와 같은 기업들이 금속 합금 및 고순도 금속의 인지된 공급업체들 중에 포함되어 있으며, BMG 공급망을 지원합니다.

자재 조달은 오염을 방지하기 위한 초청정 가공 환경의 필요성으로 인해 더욱 복잡해집니다. 오염은 비정질 구조를 손상시킬 수 있습니다. 글로벌적으로 몇몇 제조업체만이 첨가 제조에 알맞은 순도와 형태(분말 또는 와이어 형태)의 BMG 원료를 생산할 수 있는 능력을 보유하고 있습니다. Liquidmetal Technologies는 BMG 생산을 위한 특허 및 고유 공정을 보유하고 있으며, 의료, 소비자 전자 및 산업 분야의 파트너에게 기술을 라이센싱하고 있습니다.

제조 측면에서는 BMG의 독특한 열 특성을 처리하기 위해 3D 프린팅 하드웨어를 조정하는 것이 주된 과제입니다. BMG는 결정화 방지를 위해 매우 높은 냉각 속도(종종 1000 K/s 이상)를 필요로 하므로 첨가 제조 기법 선택의 폭이 제한됩니다. 레이저 기반 분말 적층 융합 및 직접 에너지 증착 기술은 이러한 요구 사항에 맞추기 위해 정교하게 조정되고 있지만, 공정 제어와 일관성은 여전히 도전 과제로 남아 있습니다. GE(첨가 제조 부문을 통해) 및 TRUMPF Group과 같은 장비 제조업체들은 BMG를 비롯한 첨단 합금을 처리할 수 있는 시스템을 개발하고 있으며, 하지만 상업적으로 이용 가능한 제품은 여전히 초기 단계에 있습니다.

앞으로의 전망은 BMG 3D 프린팅 공급망이 조심스럽게 낙관적인 상황입니다. 산업 협력은 BMG 원료의 사양을 표준화하고 잘린 조각 및 실패한 인쇄물의 재활용을 개선하기 위한 노력이 진행되고 있으며, 이 노력이 비용 절감과 재료 낭비를 줄일 수 있습니다. 하지만 항공우주, 의료 및 도구 응용 분야의 예상 수요를 충족하기 위해 생산 규모 확대는 재료 생산 및 프린터 기술에 상당한 투자가 필요할 것입니다. 더 많은 기업들이 이 분야에 진입하고 공정 신뢰성이 향상됨에 따라 공급망은 보다 강력해질 것으로 예상되지만, 현재로서는 BMG 3D 프린팅은 전문 고부가가치 제조 틈새 시장으로 남아 있습니다.

지적 재산, 표준 및 규제 환경

벌크 금属 유리(BMG) 3D 프린팅의 지적 재산(IP), 표준 및 규제 환경은 기술이 성숙하고 상업적 관심이 높아짐에 따라 빠르게 진화하고 있습니다. 2025년 현재 이 분야는 BMG 원료 조성 및 새로운 첨가 제조(AM) 프로세스를 포함한 특허 포트폴리오의 증가, 초기 표준의 등장, BMG의 고유한 특성과 응용에 맞춘 규제 체계의 초기 진전을 특징으로 하고 있습니다.

<BMG 3D 프린팅의 핵심 바에서는 Amorphology와 Heraeus와 같은 기업들이 독창적인 BMG 합금 조성 및 혁신적인 추가 제조 공정과 관련된 특허를 적극적으로 신청해 왔습니다. Amorphology는 NASA의 제트 추진 실험실에서 파생되어 BMG 원료 및 프로세스 최적화에 대한 중요한 IP 포트폴리오를 보유하고 있으며, 특히 정밀 기어 및 항공우주 부품을 위해 개발되었습니다. Heraeus는 BMG 분말 및 와이어 원료뿐 아니라 레이저 기반 AM 시스템을 위한 공정 매개 변수를 개발하고 특허화한 글로벌 재료 기술 그룹입니다. 경쟁적인 IP 환경은 교차 라이센싱 및 협력 계약으로 복잡하게 얽혀 있으며, 기업들은 핵심 혁신을 보호하면서 상용화를 가속화하려고 노력하고 있습니다.

표준 부문에서는 ASTM International 및 International Organization for Standardization (ISO)와 같은 조직들이 BMG가 직면한 고유한 과제를 다루기 시작했습니다. 2025년 초까지 BMG 특정 AM 표준은 아직 완전히 비준되지 않았지만, ASTM F42 (첨가 제조 기술) 및 ISO/TC 261 내 작업 그룹이 BMG 부품의 재료 특성화, 공정 검증 및 기계적 테스트를 위한 지침을 개발하고 있습니다. 이러한 노력은 향후 2~3년 내에 초안 표준을 제공할 것으로 예상되어 산업 전반에 걸쳐 품질 보증 및 상호 운용성을 위한 기반을 마련할 것입니다.

규제 감독도 형성 중에 있습니다. 의료 기기 및 항공우주 분야에서, 미국 식품의약국(FDA) 및 European Union Aviation Safety Agency (EASA)와 같은 규제 기관들은 BMG 3D 프린팅의 개발을 모니터링하고 있습니다. 예를 들어, FDA는 의료 기기의 첨가 제조에 대한 일반적인 지침을 발표했지만, BMG 특정 경로는 여전히 논의 중이며, 특히 생체 적합성 및 장기 성능과 관련하여 그러합니다. 비슷하게, 항공우주 규제 기관들은 AM을 통해 생산된 BMG 부품의 구조적 무결성과 신뢰성을 평가하고 있으며, 더 많은 데이터가 제공됨에 따라 인증 프로세스가 발전할 것으로 예상됩니다.

앞으로 몇 년 간에는 새로운 BMG 합금 및 AM 기술이 개발됨에 따라 특허 출원 급증, 표준화 및 더 명확한 규제 경로가 예상됩니다. 이 진화하는 환경은 고부가 가치 부문에서 BMG 3D 프린팅의 더 넓은 채택을 가능하게 하고, 안전성, 신뢰성 및 공정한 경쟁을 보장하는 데 결정적인 역할을 할 것입니다.

경쟁 분석 및 진입 장벽

벌크 금속 유리(BMG) 3D 프린팅은 2025년 현재로서 더 넓은 첨가 제조(AM) 산업 내에서 매우 전문화된 분야로 자리 잡고 있습니다. 경쟁 환경은 소수의 선도적인 기업, 상당한 지적 재산(IP) 장벽 및 BMG 재료와 필요한 인쇄 공정의 기술적 복잡성에 의해 형성되고 있습니다.

BMG 3D 프린팅 공간의 주요 플레이어는 Amorphology입니다. 이 회사는 NASA의 제트 추진 실험실에서 파생된 캘리포니아에 본사를 둔 기업으로, BMG 합금 및 항공우주, 로봇 및 의료 응용을 위한 정밀 구성 요소에 집중하고 있습니다. Amorphology는 BMG AM 상용화의 선두주자로 자리를 잡고 있으며, 독창적인 합금 조성과 인쇄 기술을 개발했습니다. 또 다른 주목할 만한 기업은 스웨덴의 Exmet AB로, 이 회사는 글로벌 파트너와 협력하여 BMG 원료 및 인쇄 솔루션을 개발하고 라이센스를 발급하며, 자동차 및 소비자 전자기기 산업을 타겟으로 하고 있습니다.

이 회사들이 경쟁 우위를 갖는 것은 합금 공식 및 공정 혁신에 대한 강력한 특허 포트폴리오에 의해 강화됩니다. 예를 들어, Amorphology는 첨가 제조에 최적화된 BMG 조성에 대한 특허를 보유하고 있을 뿐만 아니라 결정을 최소화하면서 비정질 부품을 생산하는 방법에 대한 특허도 보유하고 있습니다. 이 IP 환경은 신규 진입자가 기술을 라이센스받거나 기존 특허를 우회하기 위해 R&D에 대규모로 투자해야 하므로 높은 진입 장벽을 만듭니다.

또 다른 중요한 장벽은 BMG 가공의 기술적 도전입니다. 기존 금속과 달리 BMG는 인쇄 중 결정화를 피하기 위해 정밀한 열 관리가 필요합니다. 이는 고성능 레이저 또는 전자빔 시스템과 같은 전문 장비와 고급 공정 모니터링을 필요로 합니다. 따라서 EOS GmbH 및 GE Additive와 같은 몇몇 기계 제조업체만이 BMG 지원 AM 플랫폼을 탐색하거나 지원하고 있으며, 대개 재료 전문가와 협력하고 있습니다.

공급망 제한도 시장 진입을 제약합니다. 고순도 BMG 원료 생산은 복잡하고 비용이 많이 들며, 몇몇 공급업체만이 첨가 제조를 위한 엄격한 요구 사항을 충족할 수 있습니다. Exmet AB와 같은 기업들은 독자적인 원료 생산 방법을 마련하여 이를 통해 시장 위치를 더욱 공고히 하고 있습니다.

앞으로 몇 년 간 신규 진입자들에게는 도전적인 전망이 지속될 것입니다. 다양한 분야의 전문 지식—재료 과학, 공정 엔지니어링 및 응용 개발을 포괄하는—가 필요하므로, 성공적인 시장 진입은 전략적 파트너십이나 기존 재료 전문가와의 라이센스 계약을 필요로 할 가능성이 높습니다. 그러나 항공우주, 의료 장치 및 전자 분야에서 경량 고성능 부품에 대한 수요가 증가함에 따라, 점차적으로 경쟁 환경이 확대될 가능성이 있으며, 더 많은 기계 제조업체와 재료 공급업체가 BMG 호환 기술에 투자함에 따라 협력이 증대될 여지가 있습니다.

벌크 금속 유리(BMG) 3D 프린팅은 2030년까지 중요한 발전과 파괴적인 영향을 미칠 준비가 되어 있으며, 지속적인 연구, 산업 채택 및 첨가 제조와 고급 재료 과학의 융합에 의해 추진됩니다. 2025년 현재 이 분야는 실험실 규모의 시연에서 초기 상용 응용으로 전환되고 있으며, 여러 주요 트렌드가 향후 궤적을 형성하고 있습니다.

가장 주목할 만한 발전 중 하나는 기존의 첨가 제조 기업과 재료 공급업체들이 BMG 3D 프린팅에 점점 더 많은 관심을 두고 있다는 점입니다. Heraeus는 귀금속 및 특수 금속 분야의 글로벌 리더로, 비정질 금속 합금 개발을 선도하고 있으며, 3D 프린터 제조업체와 협력하여 신뢰할 수 있는 부품 생산을 위한 공정 매개 변수를 최적화하고 있습니다. 그들의 작업은 의료 기기, 항공우주 및 전자와 같은 산업을 겨냥한 복잡하고 고강도 부품 생산을 가능하게 했습니다.

또한 Amorphology는 NASA의 제트 추진 실험실에서 분사된 BMG 기반 기어 및 정밀 부품 전문 기업이며, BMG 3D 프린팅의 실현 가능성을 입증하고 있습니다. 이 회사는 전통적 결정질 금속으로는 달성하기 어려운 뛰어난 경도와 탄성을 가진 부품을 생산하는 BMG 3D 프린팅의 가능성을 입증했습니다. Amorphology의 로봇 및 자동차 제조업체와의 협력은 고성능 경량 응용에서 BMG 활용에 대한 관심이 증가하고 있음을 나타냅니다.

기술 발전도 가속화되고 있습니다. 레이저 기반 분말 적층 융합 및 직접 에너지 증착과 같은 BMG에 적합한 새로운 3D 프린팅 기술의 개발이 이전의 결정화 및 공정 제어와 관련된 문제를 극복하고 있습니다. Desktop Metal는 BMG 분말을 처리할 수 있는 연구 이니셔티브와 프로토타입 시스템을 발표하였으며, 향후 몇 년 내에 시장에 확장 가능한 솔루션을 제공할 계획입니다.

2030년을 예상하며 몇 가지 파괴적 트렌드를 예상합니다:

  • BMG 합금 포트폴리오의 확장으로 특정 응용에 맞춘 특성을 제공하고 산업 간의 폭넓은 채택을 가능하게 합니다.
  • BMG 3D 프린팅의 디지털 제조 생태계 통합으로 고부가가치 맞춤형 부품의 주문 생산이 용이해집니다.
  • 공정 최적화 및 BMG 원자재의 가용성 증가를 통한 비용 절감으로 기술 접근성이 높아집니다.
  • 전통적인 공정과 결합하여 다기능 또는 기능적 등급 구성 요소를 위한 하이브리드 제조 접근 방식의 출현이 예상됩니다.

지적 재산 포트폴리오가 확대되고 BMG 첨가 제조를 위한 표준이 성숙함에 따라, 이 분야는 프로토타이핑에서 주요 산업 부문까지의 대규모 생산 방식으로 전환될 것으로 예상됩니다. BMG 3D 프린팅이 제공하는 기계적 성능과 디자인 자유의 독특한 조합은 다음 세대의 엔지니어링 제품을 위한 변혁적 기술로 자리매김할 것입니다.

출처 및 참조

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