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최종편집 2020-08-03 18:06 (월)
3D프린팅, 다방면에 응용될 차세대 핵심산업으로 성장
3D프린팅, 다방면에 응용될 차세대 핵심산업으로 성장
  • 김호일 기자
  • 승인 2020.07.30 13:44
  • 댓글 0
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NICE정보통신 '3D 프린팅'보고서 발표
4차 산업혁명의 핵심, 2023년 시장규모 273억달러
[사진=픽사베이]
[사진=픽사베이]

【뉴스퀘스트=김호일 기자】 두산중공업이 30일 항공우주분야 부품산업에 필수적인 AS9100 인증을 획득함에 따라 3D프린팅에 대한 관심이 고조되고 있다.

3D 프린팅은 제조공법 혁신을 통해 다방면에 응용될 차세대 핵심 산업분야로의 성장이 기대된다.

NICE평가정보가 한국IR협의회의 의뢰를 받아 이날 발표한 ‘3D프린팅’보고서에 따르면 세계 3D프린팅 시장은 지난 2017년 73.4억 달러에서 연평균 26.45%로성장해 지난해 2019년에는 117.4억 달러 시장규모에서 이후 연평균 22.52%로 성장해 오는 2023년에는 273억 달러에 달할 것으로 전망됐다.

3D 프린팅 기술이란 3D데이터를 기반으로 소재를 쌓아가며 제품을 제조하는 기술로, 기존의 절삭가공 에 대비되는 공법이다.

NICE평가정보의 양예훈 선임연구원은 “3D프린팅 산업은 산업 생태계 재편에 따라 전·후방 산업의 다양한 경제 주체들의 활동이 복합적으로 얽혀있는 밸류체인구조를 형성한다”며 “해당 산업은 기존 제조업과 비슷한 특징을 지니지만, 시제품 제작 등의 분야에서 기존 공법대비 공정과 시간을 절감할 수 있다는 장점이 있어 보완적 공법으로 활용되고 있다.”고 설명했다.

양 연구원은 이어 “현재 3D 프린팅 기술 관련, 전 세계적으로 각국 정부가 적극적 정책 지원을 하고 있다”며 “연구개발 시간을 절감할 수 있다는 공법의 특징상 3D프린팅 산업은 연평균 20%에 육박하는 시장성장이 예상된다”고 강조했다.

보고서에 따르면 미국은 지난 2012년 15개의 제조업혁신센터를 신설하고 이들을 연결하는 제조혁신 네트워크를 구축한 것으로 알려졌다.

독일은 Industry 4.0에서 스마트 팩토리 구현을 위한 생산방식으로 3D프린팅을 지목하고 함부르크 정부의 연합계획서 구상안을 발표하는 등 함부르크를 주요거점으로 지원하고 있다.

일본은 의료/소재부문에 5년간 30억 엔을 투자하고 있으며 중국은 '중국제조2025'정책을 통한 스마트 제조혁신의 수단으로 3D프린팅 기술보급 프로젝트를 시행, 전국단위 연구개발및 생산 시범 종합기지를 구축 중이다.

양 연구원은 “제조혁신 체계 마련, 전문 인력 양성 등 각국 정부의 단계적 지원으로 플라스틱 재료가 아닌 금속재료의 제품 제작이 가능할 정도의 기술력을 확보해야 하며, 이를 통해 교육용이 아닌 양산에 활용될 수 있는 공법이라는 인식개선이 필요하다”며 “장비 소재 S/W 기술개발을 통한 세계 시장에서의 경쟁력 확보가 시급하다”고 지적했다.

세계 3D프린팅 시장에서는 스트라타시스(Stratasys), 3D Systems 등 해외 기업들은 인수합병을 통해 규모를 키우며 점유율을 높여가고 있다.

또한, 적극적인 이종 산업간 파트너십 체결을 통해 사업영역을 확대하고 있다.

반면, 국내 3D프린팅 산업의 경우, 국가 주도적 정책에 따른 보급형 수요가 국내 시장을 형성하고 있으며 미국과 3.3년의 기술격차를 보이고 있다.

양 연구원은 “조달부문이 아닌 실제 산업에서의 적극적인 경쟁을 통해 장비, 소재, S/W에서의 원천기술을 확보해 세계 시장에서의 경쟁력을 갖추는 것이 시급하다”고 지적했다.

3D프린팅 산업은 새로운 공정이라는 특성상 초기 기술 활용도가 필수적이고, 자본 집약적이며, 시장 진입장벽이 높은 성장기 산업의 특징을 지닌다.

양 연구원은 "3D 프린팅은 현재 시제품 생산에 주로 적용되고 있으나 미래에 다품종 소량생산, 소비자 맞춤형 제품을 지향하는 4차 산업혁명의 핵심 산업 분야가 될 것으로 주목받고 있으며 모든 전방시장에 적용될 가능성이 크다"고 강조했다.

양 연구원은 이어 "제품을 설계하고, 설비를 조작하는 전문지식이 필수적이며 이를 위해 투입되는 교육시간 및 비용이 소요되는바, 기술개발을 위한 장기적인 투자, 초기 설비구축 및 생산을 위한 자본이 요구되어 시장 및 기술의 진입장벽이 높은 편"이라고 말했다.

3D프린팅 산업 실태조사정보(정보통신산업진흥원, 2018)에 따르면, 3D프린터를 도입한 국내 기업들은 제품개발주기 단축(29%), 개발비용 절감(22%), 공정 개선(20%) 등의 효과가 나타난 것으로 파악됐다.

3D프린팅을 활용할 경우 시제품은 금형이나 틀 없이도 신속하게 제작할 수 있어 공정이 간소화되고, 수정한 후 다시 만들어 확인하는 것도 가능하기 때문에 시제품의 개발비용 및 시간, 인건비 및 조립 비용 절감 관점에서 다양한 장점이 있다는 것이다.

이에 3D프린터의 수요 기업 및 서비스는 더욱 증가할 것으로 전망된다

지난 2009년 첫 가정용 3D프린터가 출시된 이후 2014년에 본격적으로 3D프린팅 시장이 활성화되기 시작했다.

활성화 초기에는 시제품을 제작하는 용도 정도로 3D프린팅이 활용되었지만, 미국, 독일, 일본 등 주요국들이 제조업 경쟁력 강화정책을 수립하고 이를 위한 방안으로 3D프린팅을 장려함에 따라 시장규모는 커지고 적용 분야 또한 다양해지고 있다.

그리고 중국 등 신흥 성장국들도 제조업의 성장활력 제고와 고용창출 그리고 무역수지 개선 등을 위해 3D프린팅 장려 정책을 수립하해 추진함에 따라 가파른 성장세를 보이고 있다.

정보통신산업진흥원의 '2018년 3D프린팅 산업 실태조사'(2019)에 따르면, 국내 3D프린팅 시장은 2018년 3958억 원으로 전년 대비 약 16.2% 증가했으며, 2022년 7,317억 원 규모에 도달할 것으로 예상된다.

한편 해외에서는 지난 2015년 Aprecia가 3D프린팅을 활용해 최초의 FDA 승인 뇌전층 치료제를 개발한 바 있다.

2017년 Siemens는 냉각수 공급용 임펠라를 개발해 슬로로베니아 원전에 설치했고, 미국에너지부 산하 오크리 국립연구소(ORNL)도 원자로 노심 시제품을 출력해 개발하고 있다.

양 연구원은 "국내에서는 성진테크윈이 전투기 KF-16에 장착되는 전술정찰영상정보수집체계의 덕트 3종을 3D프린팅으로 대체하는 프로젝트를 추진 중이고 한국원자력연구원은 원전 핵심부품의 내열소재를 3D프린팅 공법으로 제조하는 기술을 개발했다."고 소개했다.