[미디어파인 칼럼=조민수의 사이다]
무엇이든지 뚝딱 만들어내는 3D프린터
고객들의 요구가 다양해지고 제품 생산 경향이 기존의 대량생산이 아닌 다품종 소량생산으로 변화됨에 따라서 3D프린팅기술은 산업적 응용을 넘어서 기계나 부품생산, 의료, 식품, 패션에 이르기까지 폭넓게 3D프린팅기술을 이용한 제품들이 시장에 나타나고 있습니다.
3D프린팅이 기존 제조업 형태를 변화시킬 차세대의 핵심적인 제조 기술로 부상하고 있는 가운데 수많은 국내외 3D프린팅 제조업체들이 기술 개발에 총력을 기울이고 있습니다. 3D 프린터의 종류는 적층하는 방식 및 사용하는 소재에 따라 다르게 분류를 하고 있으며 각각의 특징에 맞는 분야에서 적용되고 있습니다.
3D프린터의 원리와 유래
3D프린터는 설계 데이터에 따라 액체, 파우더 형태의 폴리머(수지), 금속 등의 재료를 가공 적층 방식(Layer-by-layer)으로 쌓아 올려 제품을 제조하는 장비로서 3차원 CAD에 따라 생산코자 하는 형상을 레이저와 파우더 재료를 활용하여 신속 조형하는 기술을 의미하는 RP (Rapid Prototyping)에서 유래하였습니다. 입체의 재료를 기계가공하거나 레이저를 이용하여 자르거나 깎는 방식으로 제품을 생산하는 절삭가공(Subtractive Manufacturing)과 반대되는 개념입니다.
1984년에 미국의 Charles W. Hull이 설립한 회사 3D systems에서 발명된 기술로 이미 항공 자동차 산업에서 제품의 대량생산 전에 디자인 평가를 위해서 시제품을 만드는 용도로 사용되고 있었습니다.
2013년 초에 미국 버락 오바마 대통령의 국정 연설에서 3D프린팅을 미국 제조업을 부흥시키는 방법론으로 언급하였고, 현재 전 세계적으로 3D프린팅 기술에 대한 관심이 크게 늘어나는 추세에 있습니다.
이러한 기류에는 이 기술에 관련 원천 특허권이 만료되고 응용 가능한 IT 기술들의 발달로 3차원 데이터의 제작과 보급 확산이 전 방위적으로 이루어지면서 가정에까지 보급될 수 있는 저렴한 프린터가 만들어지고 있습니다.
3D프린터 시장 현황
2017년 3D프린팅 세계시장 규모는 전년대비 21% 증가한 73.4억 달러로서 2023년까지 273억 달러로 고성장(연평균 27.5%)을 전망하고 있습니다. 맞춤제작 용이하고 제작기간, 비용 절감 등 3D프린팅 기술의 장점이 지속적인 산업 확산을 유발하고 있습니다.
국가별 시장 점유율은 3D프린터 제조 및 활용 기업과 신기술 등을 많이 보유한 미국이 1위(36.0%)이고 이어서 독일 2위(11.2%), 한국은 8위(4.1%) 수준으로 파악되고 있습니다. 3D프린팅 기술 활용으로는 부품생산, 컨설팅, 교육 등의 ‘서비스’ 시장 비중이 57.3%(42억 달러)를 차지하고 성장률(23.8%)도 높고 소재 및 보급형 3D프린터의 매출 증가 등으로 3D프린팅 장비와 소재 등의 ‘제품’ 시장은 31.3억 달러로 파악됩니다.
국내 시장은 2018년 전년대비 16.3% 증가한 3,958억 원으로 2023년까지 1조원 규모로 지속적 성장(연평균 21.5%)을 전망하고 있고 2018년부터 SW코딩 교육 의무화 등에 따라 학교 교육 등에 적합한 보급형 3D프린터 수요가 증가하면서 국내 시장 성장을 주도하고 있습니다.
우리나라 3D프린팅 산업 지원 대책과 시사점
국내 3D프린팅산업 진흥을 위한 종합적인 실천전략으로써 ‘3D프린팅 산업 진흥 기본계획(2017~2019)을 수립(2016. 12월, 정보통신전략위원회)하였고 기본계획의 충실한 이행을 위해 관계부처 합동으로 세부 정책과제 및 추진내용을 마련하여 ‘2019년 3D프린팅산업 진흥 시행계획’을 수립하였습니다.
3D프린팅서비스사업자에 대한 신고 및 관련 처벌규정, 안전교육의무를 완화하기 위해 ‘삼차원프린팅산업 진흥법’ 개정 추진 중이고 3D프린팅 기술의 R&D 비용 및 사업화 시설 투자비용과 지속운영, 산업용 3D프린터 설비 투자에 대한 세액공제 및 지원방안을 추진할 계획입니다. 또한 3D프린팅(분말소결, 접착제 분사 방식) 장비, 소재 및 출력물 품질인증 가이드라인을 배포 및 운영한다고 합니다.
앞으로 3D프린팅 산업이 핵심 산업으로 성장 발전해 나가기 위해서는 이렇듯 관련 법, 제도를 개선하는 것을 바탕으로 해서 누구나 손쉽게 사용할 수 있는 3D 프린터가 사회에 이익이 되는 분야로 널리 이용될 수 있도록 노력한다면 충분히 관련 산업을 선도해 나갈 수 있으리라 생각됩니다.
