해외 주요국 발전 사례 바탕으로 국내 인프라 고도화 필요

[인더스트리뉴스 박규찬 기자] 3D프린팅의 지난 2016년 세계시장 규모는 전년보다 17.4% 증가한 61억달러로 2022년까지 262억달러로 고성장할 것으로 예상된다. 국가별 시장 점유율에 있어 원천기술 확보 및 산업용 장비, 부품생산 등이 가장 활발한 미국이 39.3%로 가장 높을 것으로 예상되며 이어 독일, 한국은 11위로 1.8%를 차지할 것으로 보인다.

현재 국내 3D프린팅 산업 시장은 빠르지는 않지만 점진적으로 성장세를 보이고 있으나 그 활용도는 크지 않은 것으로 나타났다. 수요기업의 3D프린팅 도입률은 8.7%로 낮게 나타났으며 업종별로는 의료/치과 업종이 15.3% 자동차/조선/항공 분야가 11.2%로 나타났다. 정보통신산업진흥원에 따르면 지난해 국내 3D프린팅 산업 업체 수는 302개로 종사자 수는 1,893명, 매출액은 3,469억원으로 전년대비 16.8% 성장했다.

3D프린팅 산업 발전을 위해서는 국내업체 중심의 내수시장 활성화가 필요하다는 의견이 지배적이다. [사진=dreamstime]

3D프린팅 활용 현황을 보면 아직까지 시제품 목적이 가장 많았으며 완제품 비율은 낮은 것으로 조사됐다. 한 제조 업계 관계자는 “아직까지는 3D프린팅의 제작속도가 느리고 산업용의 경우 기기 비용도 만만치 않아 중소기업의 경우에는 부담이 된다”며, “완제품을 목적으로 생산라인에 바로 투입하기에는 아직 더 지켜봐야 할 것 같다”고 말했다.

최근의 3D프린팅 기술은 정밀한 의료용 맞춤형 제품생산에서 항공기 터빈 등 대형 대량생산에 이르기까지 그 활용도가 점차 커지고 있는 추세다. 최근 글로벌 컨설팅 업체인 Bain & Company가 발표한 보고서에 따르면, 3D프린팅 기술을 사용하는 경우 드론, 무인 자동차 등의 제품을 개발하고 시장에 공급하는데 비용절감 효과가 최고 80%에 이르는 것으로 알려져 있다. 

유럽 각국에서도 3D프린팅 기술개발 및 투자를 확대하고 있으며 특히 독일의 경우 3D프린터 생산 규모는 전 세계 생산규모의 약 10% 규모인 약 10억유로에 달하며 독일 제조업 기업들의 3D프린터 사용 비중은 37% 수준으로 매우 높은 수준이다. 주요국가 제조업 기업들의 3D 프린터 사용 비중을 보면, 미국 16%, 영국 17%, 중국 및 한국 24% 수준이다.

전 세계적으로 수많은 3D프린팅 업체들이 관련 기술개발과 비즈니스를 활발히 전개하고 있다. 한국산업기술평가관리원(KEIT)에 따르면 독일 지멘스는 세계 최초로 원자력 발전소에 사용되는 가스터빈 부품 및 블레이드 등의 금속 부품을 적층공법 3D프린팅 기술로 제작, 상용화에 성공했다. 구매자가 장소에 관계없이 3D프린팅 제품을 주문하면 생산 공장에서 바로 제작이 가능하도록 온라인 부품제조 플랫폼을 제공할 계획이다. 

또한 지멘스는 최근 최첨단 3D 프린팅 생산 공장을 신설하고 3,000만유로를 투자하겠다고 발표했다. 신설 공장은 지멘스의 디지털 및 자동화 솔루션을 이용해 가동되며 향후 항공 및 자동차산업 등에 활용되는 3D프린팅 제품과 서비스를 개발하는 등 사업영역을 확대해 나갈 계획을 갖고 있다.

산업용 금속 및 폴리머 3D프린팅 분야에서 세계시장을 선도하고 있는 EOS는 항공기 부품 제조업체인 프리미엄 에어로텍, 완성차 업체인 다임러와 공동으로 ‘NextGenAM 프로젝트’를 진행하고 있다. 이 프로젝트를 통해 산업용 3D프린팅 기술을 활용한 차세대 양산 시스템을 구축하고 적층제조 부품을 만드는 소재를 티타늄 금속분말에서 알루미늄 금속으로 대체하는 것을 목표로 하고 있다. 

인더스트리4.0에 대응하기 위해서는 해외 주요국 발전 사례를 바탕으로 국내 인프라 고도화가 필요하다. [사진=dreamstime]

최근에는 적층제조 3D프린팅 기술을 활용해 산업용 부품을 시험 생산하는 시설을 프리미엄 에어로텍 사업장에 구축, 전 공정을 자동화하고 통합화해 수작업 공정을 없앴으며 이를 통해 생산비용을 크게 절감시킬 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 시험 생산시설의 핵심은 레이저 4개가 장착돼 대형 금속부품 제조가 가능한 EOS의 고속 3D프린터 EOS M 400-4이며 향후 알루미늄 부품을 제조할 수 있도록 완전한 형태의 ‘셀 생산시스템’을 구축할 계획에 있다.

하지만 국내 산업용 3D프린팅 산업은 초기 단계로 대기업보다는 중소기업 위주로 구성돼 있다. 주요 업체로는 센트롤, 인스텍, 캐리마 등이며 아직 규모는 크지 않으나 기술력을 인정받아 해외 수출도 활발히 하고 있다. 그러나 아직까지 국내 시장에는 수요기업이 많지 않아 활성화가 어려운 상황이다. 

이를 위해 정부는 올해 2월 2018년 3D프린팅산업 진흥 시행계획안을 발표하며 국내 3D프린팅산업 진흥 기본계획 추진전략 및 정책과제를 제시했다. 특히 3D프린팅 제품에 대한 신뢰성 기반 마련 및 안전한 이용환경조성 등 제도적 기반을 강화해 국내 산업을 활성화 한다는 전략이다.

[박규찬 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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