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제조업의 미래 ‘3D프린팅’, 현실로 느낀다[MI특별기획 ① ‘3D프린팅’ 어디까지 왔나]

[매일일보 김보배·이근우 기자] 4차 산업혁명의 핵심 분야로 떠오른 ‘3D프린팅’ 기술력과 시장 선점을 위한 각국의 경쟁이 치열하다. 전자, 자동차, 항공, 의료 등 특수 제조 시장에서 중추적인 역할을 담당하는 3D프린팅 산업은 이제 개인맞춤형 생산으로까지 영역을 넓히고 있다. <매일일보>는 앞으로 4회에 걸쳐 3D프린팅의 현주소를 짚어보고 3D프린팅이 산업 전반에 가져올 변화를 들여다보고자 한다.<편집자주>

<글 싣는 순서>

①제조업의 미래, 현실로 느낀다

②성장·발전 가능성을 보다

③국내 기술의 현주소를 듣다

④상용화·글로벌을 말하다

다품종소량생산에 적합한 '3D프린팅' 기술이 4차 산업혁명을 주도할 핵심 기술로 떠오르고 있다. 사진은 3D프린터 모습.

시제품 제작비용·시간 절감…기존 대량 생산화→다품종·맞춤형 ‘장점’

세계 3D프린팅 시장 연평균 27% 성장세…3D프린터 시장도 동반성장

‘제조업의 미래’로 일컬어지던 ‘3D프린팅’ 시장이 현실로 다가오고 있다.

3D프린팅 기술은 수십 년 전 개발됐지만 그동안 양적팽창을 거듭해온 산업 사회에서 두각을 나타내지 못했다. 3D프린팅으로는 대량생산이 어렵다는 점이 그 이유다.

하지만 ‘4차 산업혁명’이 시작되며 얘기가 달라지고 있다. 산업 구조가 대량생산 시스템에서 맞춤생산 서비스로 바뀌고, 제조업과 정보통신기술(ICT)의 융합이 요구되는 현재 3D프린팅의 고도기술력이 산업 전반의 변화를 예고하고 있다.

3D프린팅은 미국의 척 헐(Chuck Hull) 박사가 1986년 ‘입체인쇄술’이라는 이름으로 특허를 출원, ‘3D SYSTEMS’사를 설립해 처음 상용화했다. 플라스틱이나 액체 등 소재를 한층 씩 쌓아올려 물체를 만드는 ‘적층가공법’이 기본 원리다.

3D프린팅 기술이 나오기 이전 제조업에서는 전통적인 제조공법인 ‘절삭가공법’을 사용했다. 최종 부품 형상에 가깝게 만든 후 불필요한 부분을 제거해 최종 형상을 얻는 방식으로, 대량생산은 가능하지만 공정 과정에서 깎아서 버리는 부분이 생기기 때문에 비효율적이란 지적이 제기돼왔다.

3D프린팅은 이러한 비용을 절약하고 디자인에서 제조까지의 시간을 단축시키는 장점이 있다. 또 절삭가공법으로 얻기 힘든 복잡하고 정교한 부품을 완벽하게 구현할 수 있다고 해서 제조업의 가능성을 열었다는 분석이 제기된다.

3D프린팅 기술은 아직까지 속도와 비용, 크기의 제한을 받고 있지만, 성장 잠재력만큼은 높이 평가되고 있다.

IT 시장 분석 및 컨설팅 기관인 IDC는 올해 ‘Worldwide Semiannual 3D Printing Spending Guide’ 보고서에서 전세계 3D프린팅 시장이 연평균(CAGR) 27%의 성장세를 보이며 2015년 110억 달러 규모에서 2019년 267억 달러 규모로 성장할 것으로 내다봤다.

IDC 컨수머 인사이트 그룹의 크리스토퍼 슈트 부사장은 “3D프린팅은 수년 동안 자동차나 항공우주 등 특수 제조​​ 시장에서 중추적인 역할을 담당해 왔지만, 저가 3D프린터 및 소재 가격 인하로 지난 3년간 시장이 극적으로 확대됐다”고 말했다.

생산량은 적지만 복잡한 구성을 가진 우주, 항공 등 분야에서 활약하던 3D프린팅 기술이 교육과 의료, 기타 제조 시장으로까지 보급되고 있다는 설명이다.

IDC는 3D프린팅이 기존의 대량생산 제품을 개인의 필요와 요구에 맞게 최적화함에 있어서 혁신적인 효과를 낼 것으로 분석했다.

3D프린팅 기술은 3D프린터 시장과 동반 성장하고 있다. 우리 정부도 3D프린터를 미래성장동력으로 꼽고 시장을 예의주시하고 있다.

미국 시장조사기관 가트너는 올해 3D프린터 출하량을 전년(22만9168대)과 비교해 2배에 달하는 45만5772대로 전망했다. 또 향후 4년간 꾸준히 증가해 2020년에는 670만대 규모를 형성할 것으로 추산했다.

가트너의 피트 바실리에르 연구 부사장은 “3D프린팅은 특정 산업 특정 용도를 넘어서 시제품을 제작하는 것은 물론 제조 프로세스를 증강하고 심지어는 최종 제품 자체를 생산하고 있다”며 “한때 틈새시장에 그쳤던 3D프린터가 이제는 전세계 소비자와 기업이 폭넓게 수용하는 주류 기술로 변화했다”고 말했다.

김보배 기자  bizbobae@m-i.kr

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