SpaceX가 선택한 고부가가치 금속 프린팅 : Velo3D (NASDAQ:VLD)

Velo3D은 2014년에 설립된 3D 프린팅 기업이다. PIPE투자자로는 바론 캐피탈이 있다.

세계적인 기업 어플라이드 머터리얼즈에서 일한 경력이 있는 Benny Buller가 설립했고, 기존의 3D 프린팅으로는 산업에서 요구하는 강도와 디자인의 한계, 비용등으로 도입되지 않던 것에 정면으로 승부를 걸었다. 3D 프린팅은 폴리머에 국한되어 사용되는 정도였고 메탈 프린팅은 기술적 문제와 공학적 한계로 인해 좀처럼 사용되지 않았다. 그럼 이 기업은 뭐가 다른 것일까? Desktop metal, 3D systems, Straysys, markforged등의 쟁쟁한 경쟁사와 뭐가 다르길래 SpaceX 전략적 투자까지 참여할 만큼 점찍어 놨을까?

<3D 프린팅의 필요성과 Velo3D의 역활>

애초에 왜 3D 프린팅을 쓸까? 10만개씩 찍어내는 자동차 같은 대량 생산품의 경우에는 3D 프린팅보다 현재의 방식이 더 저렴하다. 그러나 다품종 소량 생산의 경우(로켓, 제트 엔진, 단종된 수리 부속)는 훨씬 적게 생산함으로 주형을 떠서 제작하거나 깎아서 제작하는 등의 방식에는 한계가 있고, 비용이 많이 든다. 그 중 특히 가공하기 복잡한 모양을 띄고 있거나, 애초에 가공하기 힘든(세라믹, 티타늄 등)의 경우에는 난이도가 더 올라간다. 그 부분이 3D 프린터가 가장 필요한 부분이다. 이런 까다로운 부분이 3D프린터가 도입되기 가장 적합한 부분인데 이곳을 제대로 노리고 있다. 아래에서 보면 알지만 설계하기 무척이나 까다롭지만 또 그렇게 많이 제작하지도 않는 부품의 생산 방식을 바꾸려는 노력이 이어지고 있다. 그래서 Velo3D는 이 부분에 집중했다. 다양한 재료로 최대한 빨리 만드는 것에 대한 집착을 넘어서, 높은 정밀도와 복잡한 내부 구조, 강도를 유지하면서 일정한 생산 비용으로 3D 프린팅의 장점을 극대화 한다. 즉 정밀 가공의 첨단을 달리는 우주산업에서 사용될 수 있을 만큼의 부품의 신뢰성을 3D 프린팅으로 달성하는 것이 목표다.

 

제트 엔진을 제작하는 허니웰이나 롤스로이스, 그리고 로켓을 제작하는 SpaceX, Astra, rocketlab과 같은 기업도 이미 일정부분의 3D 프린팅을 도입해서 사용하고 있고, 안정성을 테스트하며 늘려나가고 있다. 이 들의 공통점은 유체일 것이다. 내부 흐름을 제어해야하는 유체 역학은 내부 구조가 복잡할 수 밖에 없고, 내부 구조는 가공으로 만들 수 없고, 주형을 떠야하는 데, 겨우 몇백~몇천개 만드는 데, 정밀도가 높은 주형을 만드려면 배보다 배꼽이 더 큰 구조가 된다. 그러니 SpaceX가 전략적 투자까지 진행하며 신뢰관계를 구축하는 이유이다.

그래서 1 System도입이었던 SpaceX는 3년이 지나 22개의 시스템으로 확장했고, 40개가 넘는 시스템을 도입할 예정이라고 한다. 그외에도 허니웰, Aerojet rocketdyne등의 기업이 고객사로 꼽힌다.

<Velo3D와 경쟁사의 차이점>

가장 큰 차이는 프린팅 방식의 차이에서 기인하는 데, Power Bed Fusion이라는 방식과 Binder jetting/Metal filled FDM 방식으로 나뉜다. Velo3D에서 주장하는 바는, 기존의 부품설계를 그대로 옮길 수 있고, 강도도 변하지 않으며, 100mm이상의 큰 것도 프린팅이 가능하다. Desktop metal의 지향점과는 조금 다르다. Desktop metal은 폴리머부터, 금속까지 최대한 범용적이며, 고속으로 인쇄가 가능한 세상을 꿈꾸지만 Velo3D는 고부가가치 부품을 신뢰도 높게 생산하는 것에 초점을 맞추고 있다고 볼 수 있다. 그래서 Powder Bed Fusion이라는 것이 무엇일까?

현재 3D 프린팅 방법중 85%를 차지한다는 이 방법은 CT를 찍는 것 처럼 피스톤을 내리고 금속 분말을 깔고 레이저 녹여 붙이며, 층층히 쌓아가는 방법인데, support-free가 붙는 이유는 Velo3D는 내부를 지지해주는 구조가 필요 없기 때문이다. 3D 프린팅시에도 보통 내부가 공동이거나, 프린팅되는 부분이 다른 파트와 붙어있지않으면 구조물이 중간에 무너져 내릴 수 있다. 그러나 Velo3D는 이것을 고려할 필요가 없기 때문에 설계 그대로 제작할 수 있어, 제한이 적다.

서포트가 없다면 중간의 사전처럼 처럼 휘거나, 끊길 수 있다. 그러나 그대로 나온다는 얘기이다. 기술적인 디테일은 조금더 알아보고 싶다는 생각이 많이든다. 마법같은 이야기이기에 가장 조심해야하는 이야기이기도 하다.

제품 포트폴리오를 보면 지금가지는 Sapphire와 Sapphire 1MZ 판매하고 있는데, 테스트 혹은 중소기업을 위한 제품인 느낌이다. 아마 본격적으로 상품화를 시키는 SpaceX나 다른 기업에게는 맞지 않다. Sapphire XC는 그런 더 큰 생산 볼륨을 원하는 기업에게 더 적합하며, 훨씬 더 빠른 속도로 프린팅해내거나 동시에 여러개를 한번에 프린팅할 수 있을 것이라고 보여진다. 그리고 그 전 세대의 프린터기로 제품의 도입여부를 결정해놨던 기업에 의한 본격적인 매출이 발생할 것이다. 올해 말 부터 납품을 시작한다고 하니, Desktop metal와 비슷한 시기로 보인다. 니켈, 티타늄, 알류미늄, 구리등의 금속을 프린팅할 수 있다. 또한 판매 대수로 추즉해보면 Sapphire XC는 개당 $2.6M(한화 약 30억)의 가격인 것으로 보이는데 엄청나게 비싸긴 하다. 그정도 가격에도 구매하는 것을 보면 어느 정도 가격 결정력이 있다고 봐야하나? 예상 재무제표를 봐도 다른 기업보다 영업이익률이 34%로 다소 높다.

2022년 부터 Sapphire XC의 매출이 나오는 만큼 급속도로 성장을 예상하고 있다. 그리고 신기한 점은 Desktop metal과 다르게 M&A를 거의 하지 않고 있다. 현금 보유량은 넉넉하다. 시가총액 $2B, 현금 $472M이다. 다만 현재의 시가총액은 조금 비싸다는 감이 든다.

<특허>

assignee:velo3d status:APPLICATION - Google Patents 특허 등록 건수 50 / 출원 건수 221 특허가 꽤 있는 편이다. 또한 지속적으로 출원하고 있어서 긍정적으로 보고 있다.

 

<내부 평가>

워라밸, 관리 조직에 대한 불만이 가장 컸으며, 트렌드를 보면 최근 들어 급격히 평점이 나빠진 것을 알 수 있는 데, 다들 새로들어온 senior management의 강압적인 운영과 옳은 목소리를 내지 못하는 분위기를 단점으로 꼽았다. 조직이 커지면서 불협화음이 발생하는 듯 한데, 적절히 해결하지 못한다면 인재 유출도 안심할 순 없다. 매출과 사내 분위기가 바뀌는 것을 잘 지켜보자.

 

<업데이트 사항>

21Q3. 실적이 발표됬고 아래와 같다. $8.7M으로 qoq20%, yoy 278%성장이다. 매출 가이던스는 무난히 달성할 수 있을 것으로 보인다. 아마 내년에 주요한 주문이 걸려있으니까, 내년까지도 매출 가이던스는 얼추 맞추지 않을까 생각이 되고, 진짜 3D 프린팅 업계의 강자가 판가름 나는 건 주력모델이 전부 출시되고 1년뒤인 2023년 부터라고 생각한다.

참고로, 올해 2021년 매출 가이던스는 $26M이다. 3분기에 괄목한 만한점은

• 유럽으로의 첫 시스템을 보냈다. 첫 수출 시작
• XC 개발이 순조롭게 이루어지고 있다. 올해 말에 첫 배송이 가능할 것으로 보인다.