[인더스트리뉴스 이건오 기자] 금속 소재를 적층해 3차원(3D) 형상을 제작하는 금속 3D 프린팅이 제조업계의 패러다임을 바꾸고 혁신성장을 이끌 기폭제로서 큰 주목을 받고 있다.

이 같은 트렌드는 특허출원 건수로 확인된다. 지난해 금속 3D 프린팅 관련 특허가 2013년 대비 무려 7배 가까이 증가한 총 71건이 출원된 것.

제조업계를 중심으로 금속 3D 프린팅 원천기술 확보 경쟁이 치열하게 전개되고 있다. 사진은 3D 프린터로 제작한 금속 부품 [사진=스웨덴 Höganäs]

특허청(청장 박원주)에 따르면 금속 3D 프린팅 기술은 오바마 전 미국 대통령이 연두 국정연설에서 언급한 2013년 11건이 특허 출원되는데 머물렀지만 2014년 42건, 2015년 62건, 2016년 79건, 2017년 125건으로 급격한 상승곡선을 그리고 있다.

2018년의 경우 전년 대비 성장세가 다소 주춤했음에도 원천기술 선점 경쟁이 가속화되고 있음은 부인할 수 없다는 게 특허청의 분석이다.

출원인은 중소기업이 159건으로 40.8%를 차지했다. 이어 외국기업 25.9%(101건), 정부출연연구소 17.9%(70건), 대학 7.9%(31건), 개인 및 기타 7.4%(29건) 순이었다. 국내 중소기업과 출연연의 비중이 상대적으로 높은 것은 금속 3D프린팅 기술 선점을 위해 정부가 연구개발비 투자를 확대했기 때문으로 풀이된다.

연도별 금속 3D 프린팅 특허 출원 동향 [자료=특허청]

기술별로는 ‘장치 기술’이 88.2%(344건)로 금속 3D프린팅 장치를 이용해 다품종 소량 맞춤형 금속 부품 등을 제작하는 ‘응용 기술’ 11.8%(46건)를 압도했다. 특허청은 이것이 원천특허 만료에 따라 국내 중소기업이나 출연연 등이 장치 기술의 독자 확보에 주력한 결과로 보고 있다.

적층 방식별 장치기술을 분류하면 가장 일반적인 분말베드 용융·소결(PBF) 방식과 직접 에너지 용착(DED) 방식이 각각 51.7%(178건), 15.1%(52건)로 과반수를 넘었다. 그리고 금속 부품 제작 후 별도의 소결공정이 필요한 접착제 분사(BJ) 방식과 재료 압출(ME) 방식이 각각 19.2%(66건), 10.5%(36건)로 뒤를 이었다.

이는 소결공정의 기술적 성숙에 더해 고가의 레이저 사용이 불필요한 오피스형 저가 금속 3D프린팅 기술이 각광 받고 있음을 방증한다.

특허청 이호조 응용소재심사과장은 “기술경쟁력에서 우위를 점하려면 전통적 금속 3D 프린팅 기술은 물론 오피스형 저가 금속 3D프린팅 기술과 같은 새로운 분야의 특허 포트폴리오까지 체계적으로 구축할 필요가 있다”며, “이러한 지식재산권 선점에 기반해 제조업 혁신성장의 토대를 마련해 나가야 한다”고 강조했다.

[이건오 기자 (news1@industrynews.co.kr)]

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