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이름 (주)티모스 이메일 3dp@thymos.co.kr
작성일 2015-09-04 조회수 1053
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집중조명- 3D 프린팅은 ‘제3의 산업혁명’

 

 

집중조명- 3D 프린팅은 ‘제3의 산업혁명’

 

인터넷 등 기존의 정보통신기술(ICT) 인프라와 3D 프린팅 기술이 만나 전혀 새로운 형태의 도전과 창조의 기회를 만들어 내고 있다다품종 소량생산에 특화된 3D 프린팅 기술이 속속 등장하면서 이를 응용한 신() 제조업, 하드웨어 창업도 탄력을 받고 있다또한 3D 프린팅은 ‘제조업 혁명’, ‘3의 산업혁명’을 가져올 차세대 생산기술로 글로벌 제조업 재편을 이끌 핵심으로 주목 받고 있다.

지난 2012년 이코노미스트지는 3D 프린팅을 ‘제3의 산업혁명’을 이끌 기술 중의 하나로 선정한바 있으며, 2013년 세계경제포럼에서는 10대 유망기술로 선정이 되었다박근혜 대통령도“3D 프린터 등 신기술로 창조경제의 결실을 거두자”고 언급하기도 했다.

 

미국 업체 시장 점유율 70%대 차지

한국수출입은행 해외경제연구소는 ‘3D 프린팅 보고서’에서 3D 프린팅 시장이 2019년까지 130억 달러 규모로 성장할 것이라고 전망했다.

현재 세계 시장점유율은 미국의 시장조사업체 월러스어소시에이츠(Wohlers Associates)에 따르면 지난 2014년 기준 스트라타시스와 3D시스템즈의 3D 프린터 시장점유율은 각각 39%, 18%에 달한다이어 3위 역시 스트라타시스의 자회사인 오브젝트(점유율 14%)가 차지했다. , 미국의 두 회사가 70%가 넘는 시장을 좌지우지하는 것이다그외에 독일, 일본, 중국 기업이 나머지를 차지하고 있다. 한국 기업 비중은 2.2%에 그친다.

글로벌 컨설팅 기관 가트너에 의하면 지난해 전 세계 3D프린터 출하량은 10만 대에서 올해 2배 이상 증가한 21만대에 이를 것으로 전망된다. 이 증가추세는 계속돼 오는 2018년에는 230만대를 웃도는 성장을 기록할 것이라는 예상이다.

그동안 3D프린터는 많은 이들의 선망의 대상이 됐지만 쉽게 접근하지 못했던 것이 지나친 고가(高價)라는 가격적 측면이었다그러나 이 기술에 관련 원천 특허권이 만료되고 IT기술의 발달로 가정에까지 보급될 수 있는 저렴한 프린터가 생산되기 시작했다가트너는 시장 폭발의 가장 큰 기폭제는 가격이라고 말한다. 가트너는 1,000달러 이하의 3D프린터 가격이 잇따라 나오면서 소비자들의 심리적 구매 저항선이 무너질 것이라고 진단한다.

특히 컴퓨터에 바로 연결해서 손쉽게 물체를 입체인쇄 할 수 있는 ‘플러그-앤드-프린트(plug and print)’ 기술이 올해부터 소비자용 3D프린팅 시장의 성장을 주도할 것으로 내다봤다.

가트너는 “1,000달러 미만의 3D프린터 중 10%2016년까지 ‘플러그-앤드-프린트 기술’을 갖추게 될 것”이라고 밝혔다.

 

적층가공방식·잉크젯 가장 각광

현재 3D 프린팅은 소재를 층층이 쌓아 올리는 적층 방식이 가장 많이 보급돼 있다. 3차원으로 설계된 도면을 무수히 많은 2차원 단면으로 연속 재구성해 소재를 한층씩 인쇄하는 방식으로 입체적인 사물을 만드는 방식이다.

적층가공 방식은 입체적이며 비정형적인 구조의 모델을 자유롭게 표현할 수 있고 깍아서 만드는 방식에 비해 폐기되는 재료가 없다는 장점이 있으며 경량화도 추구할 수 있어 제작비용이 절감되는 동시에 맞춤형 소량생산에 적합하다.

인쇄방식은 광경화성 액상수지(Photo Curing resin)에 레이저, 자외선을 쬐어 경화시키는 ‘광경화 적층방식(SLA)’, 분말형태의 재료를 레이저로 녹이고, 소결시켜 적층 조형하는 ‘레이저 소결 적층방식(SLS)’, 재료를 열에 의해 녹여 일정 압력으로 노즐을 통해 압출해가며 적층 조형하는 ‘융용수지 적층방식(FDM)’, 광경화성 수지를 제트 분사한 후 UV램프로 고형화시키는 ‘잉크젯 적층방식(PJM)’ 등이 있다.

잉크젯 적층방식(PJM)은 미세한 노즐을 통해 잉크젯처럼 뿌리는 형식으로 가장 정밀한 표현이 가능하며 융용수지 적층방식(FDM), 광경화 적층방식(SLA), 레이저 소결 적층방식(SLS) 순으로 정밀한 표현이 가능하다.

소재 역시 진화를 거듭하고 있는데, 플라스틱, 합성수지의 일종인 ABS에서 금속, 유리, 세라믹 등 130여종의 다양한 프린팅 재료가 출시된 상태다.

 

국내 특허활동 등 상대적 부진

이에 비해 세계 3D 프린팅 시장에서 한국의 입지는 아직 열악한 상태다. 신도리코가 지난해 3D 프린터 독자 개발에 성공하는 등 많은 기업이 관련 시장에 뛰어들고 있으며, 로킷 등 중소기업이 자체적으로 3D 프린터를 생산해 합리적인 가격에 보급을 시작하고 있지만 아직 ‘규모의 경제’를 이루지 못했다는 것이 전문가들의 일반적인 평가다.

특히, 관련 세부 기술의 출원·등록 등 글로벌 특허 활동이 줄을 잇고 있는데 반해 국내의 특허 활동은 상대적으로 부진한 것으로 드러났다.

지난 811일 특허청과 한국지식재산전략원에 따르면, 전 세계 국가 가운데 ‘미국’이 가장 많은 3D 프린팅 레이저 가공 제어 기술 관련 특허를 출원하고 있다특허협력조약(PCT)과 유럽은 전체 출원 동향과 비슷한 증가 추세를 보였다. 하지만 한국은 상대적으로 증가폭이 낮은 것으로 조사됐다. 우리나라는 최근 들어 3D 관련 출원건수가 오히려 줄고 있어 선진국과 격차가 더 벌어지는 양상이다.

미국 내 ‘외국인’ 출원 건수는 2005~2008년 출원 건수보다 2009~2012년 출원 건수가 증가한 것으로 분석됐다. 그만큼 시장 진입장벽이 높아지고 있다는 증거라는 게 KIPSI 분석이다각 세부기술 상위 5대 주요 출원인으로는 미국 3D 프린터 전문 업체인 ‘3D시스템스’가 3D 프린팅 가공 위치 제어 부품 기술에서 18, 3D 프린팅 레이저 제어 부품 기술에서 71건을 각각 보유하고 있어 2대 세부기술 부문을 합쳐 최다 특허를 확보하고 있었다.

3D 프린팅 레이저 가공 제어 기술 세부기술인 ‘3D 프린팅 레이저 제어 부품 기술’ 부문 보유 특허 1위 업체는 독일 EOS GmbH로 총 72건을 갖고 있었다. 다음으로는 △3D시스템스(미국·71) △옵토멕(미국·25) △CKD(일본·24) △아르캠(스웨덴·12) 등 순이었다. 순위권에 진입한 한국 업체는 한 곳도 없었다.

 

정부 다양한 육성 노력 기울여

우리 정부도 3D프린팅을 ‘창조경제’의 핵심기술로 육성하기 위한 다양한 노력을 기울이고 있다.

미래창조과학부와 산업통상자원부는 지난해 6월 ‘세계에서 3D프린팅 기술을 가장 잘 쓰는 국가 건설’을 목표로 ‘창의 메이커(Makers) 1000만명 양성계획 및 제조혁신지원센터 구축ㆍ운영계획’을 마련해, 구체적인 방안을 실시하고 있다.

계획에 따르면 2020년까지 초ㆍ중고생, 일반인, 예비창업자 등 1000만명에 대해 3D프린팅 활용교육을 실시한다. 각급 초ㆍ중ㆍ고등학교(2015~20163000, 20175885) 및 무한상상실(과학관ㆍ도서관 등, 201570, 2016~2017227)에는 3D프린터 보급을 지원한다.

또 지자체, 지역SW진흥원, 민간기업 협력을 통해 총 150만명 체험을 목표로 초기 17개 광역시를 중심으로 2017년까지 130개에 달하는 전국 단위의 국민체험ㆍ활용 인프라(셀프제작소)를 구축하기로 했다.

이와 함께 정부는 국내 제조업 전반에 3D프린팅 기술 확산 및 활용수요 창출을 위해 ‘3D프린팅 제조혁신지원센터’를 전국 6대 권역별로 나눠 연차별로 구축을 추진하며 로드맵 구성에도 착수했다.

미래부와 산업부는 3D프린팅 기초ㆍ원천연구에서 사업화까지 기술성장 전주기를 포괄하는 종합적인 로드맵을 작성하되, 10년을 목표로 초기 5년은 세부적인 로드맵 전략의 제시, 후반 5년은 거시적인 관점에서 작성키로 했다.

 

 

출처 : 인쇄산업신문 ( korpin@korpin.com)

기사 원문 : http://korpin.com/news/index.html?board=zboard45&ln_mode=view&id=590

 

 

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