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4차 산업혁명 3D 프린팅에 주목한다
글로벌 경쟁력 갖추기 위한 투자 활발

[FA저널 SMART FACTORY 이건오 기자] 3D 프린팅은 다품종 소량생산과 개인 맞춤형 제작이 용이한 까닭에 시제품의 제작비용 및 시간 절감, 제조공정 간소화 등 많은 장점을 보유하고 있어 전통적인 방식과 다른 형태의 생산, 유통, 소비 방식을 만들어 내고 있다.

사물인터넷, 빅데이터 등을 통한 제조업 디지털화는 3D 프린팅 확산을 촉진하는 주요 요인이다. [사진=dreamstime]

사물인터넷, 빅데이터 등을 통한 제조업 디지털화는 3D 프린팅 확산을 촉진하는 주요 요인이며 3D 프린팅은 신속하고 다양한 수요변화에 대응한 스마트 팩토리의 핵심 구성 요소로 자리잡고 있다. 제조 현장에 구축된 사물인터넷 등 디지털 인프라는 세계 어디서나 3D 프린팅을 활용해 동일한 제품을 생산할 수 있는 기초 데이터를 제공하며 유연한 제조가 가능해지면서 소프트웨어 중심의 수요 맞춤 제품 설계가 확대될 것으로 전망된다.

본지 ‘2018년 산업자동화·스마트 팩토리 시장 전망’ 설문 조사에 응답한 8.7%의 3D 프린팅 기업들은 2018년 스마트 팩토리 성장과 관련해 5~20% 성장 42.9%, 전년 동일 35.8%로 대부분의 기업들이 전년과 비슷하거나 그 이상의 성장을 이룰 것으로 내다봤다. 이어 가장 큰 성장을 기대하는 산업 분야로 반도체 56.3%, 전기·전자 23.7%, 자동차 12.5%를 꼽았다.

세계 3D 프린팅 시장은 2015년 기준 51억달러 규모로 강한 성장세에도 불구하고 기계설비 시장에 비하면 여전히 작은 규모다. RolandBerger의 보고서에 따르면 금속을 이용한 3D 프린팅은 일반 기계설비 시장의 약 10% 정도를 차지하고 있으며 전체 3D 프린팅 시장은 2018년 125억달러, 2020년 210억달러 규모로 성장할 것을 전망했다.

3D 프린팅 업계의 2018년 가장 큰 성장을 기대하는 산업 분야 및 국내 스마트 팩토리 시장 성장 해결책 [자료=FA저널 SMART FACTORY]

3D 프린팅 시스템의 실제 활용은 미국, 독일, 일본 3개국이 60% 이상을 차지하고 있다. 프린팅 시장 규모는 항공기, 자동차, 의료분야를 중심으로 많은 기업들이 의욕적으로 도입해 성장되고 있으며 2018년까지 세계 제조업체의 25% 이상이 3D 프린팅을 도입할 것으로 예측했다.

3D 프린팅 장비 공급업체는 소수의 선두기업들이 시장의 약 70% 이상을 점유하고 있으며 장비 공급업체가 직접 소재 개발을 통해 소재 공급까지 주도하고 있는 상황이다. 2013년 이후 급격한 성장세에 있으나 국내 기업의 시장 점유율은 10%에 불과하며 해외 기술에 의존하고 있는 실정으로 파악된다. 외산 제품의 강세 이유는 국산 제품의 신제품 개발 빈도 저하 및 외산 제품에 대한 선호 등이 주요 요인으로 분석된다.

4차 산업혁명에 대응하는 산업계에서 가장 관심이 뜨거운 분야 중 하나가 3D 프린팅이다. 업계 관계자에 따르면 현재 3D 프린팅은 제작시간 절감, 정밀성 향상, 금속소재 개발 등 단점을 극복하기 위해 다양한 기술 개발을 하는 단계에 있다. 장비 및 소재를 개발·생산하는 제조업과 생산대행 및 제작 지원을 제공하는 서비스업 등 다양한 산업이 연관돼 있으며 전후방산업으로의 파급효과가 큰 제조업의 토대이면서 향후 신산업을 이끌어갈 원동력이 될 전망이다.

이번에 실시된 본지 설문 조사에 따르면 3D 프린팅 기업들의 경우 구축비용 52.9%, 기존 설비의 노후화 및 적용 가능 여부 28.6%, 시장경기 악화 10.7%를 스마트 팩토리 성장의 장애 요소로 꼽았으며 중소 제조기업을 위한 스마트 팩토리 구축 지원 확대 53.9%, 스마트 팩토리 구축에 대한 실질적인 데이터 23.5%를 해결책으로 응답했다.

새롭게 출범한 정부는 4차 산업혁명 대응을 위한 정책이 중점적으로 추진되는 시점이니만큼 주요 산업인 3D 프린팅 기술을 활용한 단종·조달애로 부품 제작 지원과 인프라 확충을 위한 3D 프린팅 지역센터 구축, 각종 전문교육, 중소기업 시제품 제작지원 등 3D 프린팅 산업에 집중하겠다고 밝혔다.

3D 프린팅 산업이 4차 산업혁명의 핵심 과제 중 성장 속도가 가장 빠른 분야이며 교육도 상당히 중요한 요소라는 의견이 많다. [사진=FA저널 SMART FACTORY]

정부는 과기부, 기재부, 산업부, 고용부 등 관계부처 합동으로 지난 4월 ‘2017년도 3D 프린팅 산업 진흥 시행계획’을 확정하고 신규 수요창출, 기술경쟁력 강화, 산업 확산 및 제도적 기반 강화 등에 총 412억원의 예산을 투입하겠다고 발표했다.

3D 프린팅 산업을 주도하고 있는 국가들의 활용 분야를 보면 주로 자동차, 항공·우주, 방위 분야를 위주로 활성화가 진행되고 있으나 국내 시장은 아직 초기 단계로 규모가 크지 않아 일부 산업 분야에서 점차 확산돼 가고있는 추세다.

이를 해소하기 위한 방안에 대해 언급한 국내 3D 프린팅 업계 관계자는 기업마다 갖고 있는 자사의 경쟁력과 장애요소를 제고할 수 있는 여러 가지 새로운 솔루션과 기술들을 적재적소에 활용해야 한다고 말했다. 또한, 이를 위해 기업의 기존 프로세스를 혁신할 수 있는 노력과 투자가 이뤄져야 한다고 전했다.

3D 프린팅 산업이 4차 산업혁명의 핵심 과제 중 성장 속도가 가장 빠른 분야임을 감안하면 교육도 상당히 중요한 요소라는 목소리가 있었다. 단시간 내 현재 IT 교육 시장의 상당 부분을 대체할 것으로 내다본 기업도 있었다.

더불어 미래 산업 경쟁의 핵심 요소는 품질, 가격적 우위뿐만 아니라 맞춤형 제작, 최적화된 재고 및 공급 체인 관리 등과 같은 기타 공정 요소가 주요하게 될 것인데 3D 프린팅은 이러한 요구를 만족시킬 수 있는 주요한 기술의 하나로 시장 적용을 보다 앞당길 수 있을 것으로 전망하는 응답도 있었다.

[이건오 기자 (fa@infothe.com)]

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