3D프린터의 전망 및 과제
산업시장분석실 선임연구원 성태응 (Tel: 02-3299-6172 e-mail: ts322@kisti.re.kr)
| [요 약] 1. 3D프린터 시장은 도입기 단계이나 다양한 산업에 응용이 가능한 특성으로 인해 2012년 13억 달러 규모에서 2016년에는 31억 달러 수준으로 시장의 급격한 성장이 예상된다. |
1) 제품개요
3D프린팅은 3차원으로 설계된 데이터를 기반으로 다양한 원료를 사출해 입체적인 형태의 물체를 만들어내는 기술을 말한다. 미국 3D Systems가 1980년대 초에 세계 최초로 개발하였다. 재료를 깎거나 잘라 만들던 기존의 제품 생산 방식과 달리 3D프린팅은 얇은 층을 한 층씩 무수히 쌓아 제작하기 때문에 적층가공(additive manufacturing) 기술이라고도 일컬어진다. 3D프린팅에 사용되는 소재는 플라스틱, 액체 형태의 재료, 고무, 스테인레스 스틸에 이르기까지 다양하며 여러 소재를 혼합하여 제작하는 것도 가능하다.
3D프린팅 기술은 현재까지 제조업 분야에서 많이 활용되고 있다. 기존의 제조 방식과 달리 틀 없이 프로토타입을 만들 수 있고 여러 번의 수정을 거친 후 다시 만들어 확인할 수 있기 때문에 제조업 분야 시제품 개발 단계에서 주로 사용되고 있다. 특히 여러 차례의 시제품 제작이 요구되는 자동차 업계에서 활용되는 사례가 늘어나고 있는 추세이다. 실례로 람보르기니는 시제품 제작에 통상 4개월 동안 40,000달러의 비용을 소요했으나 Aventador 시제품을 제작하는데 3D프린터를 이용해 20일, 3,000달러 수준으로 제작 기간과 비용을 줄일 수 있었다. 그러나 3D프린터 산업은 제품의 높은 가격으로 인해 주로 제조업 분야에서 활용되는 초기 성장 단계에 있으나 향후 가격이 낮아져 대중화되는 시점부터 소기업들은 다품종 소량생산을 통해 큰 이윤을 창출 할 수 있을 것으로 기대되며 개인의 개성이 중요시되는 시대에 개인에 최적화된 제품 제작이 활성화될 것으로 예상된다.
Mauldin Economics는 3D프린터 산업이 2012년 13억 달러 규모에서 2016년에는 31억 달러, 2020년에는 52억 달러 규모로 성장할 것으로 예상하고 있다. 반면 국내 3D프린터 분야는 현재 도입초기 단계라 할 수 있으며 현재까지 정확한 시장규모도 파악되지 않고 있는 상황이다. 다만 업계전문가들의 인터뷰 등 시장관련 기사들을 종합하였을 때 2012년 기준 국내시장규모는 300억원 내외로 추정된다.
3D프린터 시장의 경쟁 상황을 살펴보면 3D프린팅 분야에서 500개 이상의 등록 혹은 출원 중인 국제 특허기술을 보유하고 있는 업계 1위 업체인 미국의 Stratasys와 세계 최초로 3D프린팅 기술을 개발한 미국의 3D Systems이 세계 시장을 이끌고 있는 상황이다. 특히 이 두 업체는 인수합병을 통해 시장 주도권을 획득하기 위한 경쟁을 벌이고 있는데 Stratasys는 2012년 이스라엘의 Objet를 인수하여 현재 시가총액 3조원대, 3D프린터 시장의 53%를 점유하고 있으며 3D Systems는 미국의 Z-Corporation을 인수, 세계 시장의 22%를 점하고 있다. 3D프린터 시장은 아직까지 그 규모가 크지 않기 때문에 자금난을 겪는 소규모의 기업들이 대형 기업에 인수되는 사례가 많을 것으로 예상된다. 실제로 Stratasys는 최근 가정용 3D프린터 시장의 약 25%를 점유하고 있는 벤처기업 Makerbot의 주식을 4.03억 달러에 취득함으로써 실질적으로 인수했다.
Stratasys는 우리나라 공식 대리점인 프로토텍(Prototech), 시스옵엔지니어링(SysOpt Engineering), 티모스(Thymos)를 통해 3D프린터를 공급하고 있으며 국내 유통채널을 확대하고 있다.
3D프린터를 생산하는 우리나라 업체로는 캐리마를 들 수 있는데 국내 최초로 3D프린터를 자체 개발한 비상장 중소기업이다.
3D프린팅 기술이 범용화됨에 따라 발생할 것으로 우려되는 것이 바로 저작권 문제이다. 3D프린팅은 그 특성상 제품 설계 도면들이 인터넷에서 공유된다. 즉 3D프린팅을 통해 제품을 제조하고자 하는 이들은 상품을 제조하기 위한 정보에 쉽게 접근할 수 있다. 물론 저작권자의 허가하에 도면이 공유되는 것은 문제가 없으나 제품 설계 도면이 불법으로 인터넷에서 유통될 소지가 다분하다. 아직까지는 높은 가격으로 인해 3D프린터가 대중화되지 않아 저작권 문제가 크게 이슈화되지 않고 있으나 향후 3D프린터가 대중화·범용화되면 이 문제가 크게 대두될 것으로 보인다.
한편, 3D프린팅 기술은 악용될 가능성도 지니고 있다. 3D프린터로 제작된 플라스틱 권총이 세계 최초로 시험발사에 성공함에 따라 큰 논란이 일고 있다. 3D프린팅을 이용한 총기제작을 연구해온 비영리단체 디펜스 디스트리뷰티(Defense Distributed)는 미국 텍사스주 오스틴에서 시험 발사에 성공한데 이어 3D프린터를 이용해 제작한 소총까지 등장했다. 미국 NBC 방송은 매트라는 이름의 캐나다 남성이 3D 프린터로 22구경 소총을 만들어 발사에 성공했다고 전했다. 이 남성은 “3D 프린터로 권총을 제작해 발사에 성공한 디펜스 디스트리뷰티드(Defense Distributed)를 보고 소총을 만들었다”고 밝혔는데 실제로 3D 프린터로 제작한 권총 발사에 성공한 디펜스 디스트리뷰티드가 인터넷상에 권총 설계 도면을 공개하자 이틀 만에 다운로드 건수가 10만 건을 넘어섰던 것으로 알려졌다. 이에 따라 미국에서는 3D 프린터 총기 제작을 금지하는 법안을 만들려는 움직임도 일어나고 있으나 3D 프린터가 점차 대중화되고 있는 추세인데다 온라인상에서 총기 설계도면을 내려받는 것을 규제하는 데는 한계가 있어 실효성을 기대하기는 어려울 것으로 예상된다.
이처럼 3D프린터는 여러 가지 기술적, 정치적 과제들을 가지고 있으나 다양한 산업에서 응용이 가능한 특성상 미래전망은 밝은 편이라 할 수 있다.
<표 3> 산업별 3D 프린터 활용사례
| 기술명 | 방식 |
| 자동차 | 대시보드, 바디패널 등의 시제품 |
| 의료 | 인공치아, 인공뼈, 인공관절 등 보형물 |
| 패션 | 구두 등의 시제품 견본 |
| 항공/우주 | 알루미늄 동체 등 주요부품 |
특히 자동차, 의료, 패션, 항공/우주 분야에서 그 활용도가 점차적으로 높아지고 있으며 지속적인 가격하락으로 인해 그 용도가 개인 소비자에게까지 미칠 경우 시장규모는 급속도로 성장할 것으로 예상된다. 결론적으로 3D 프린터의 확산은 다양한 산업분야와 생산방식의 변화를 야기할 것이고, 새로운 시장의 창출을 촉진시킬 것이나 산업재산권 보호를 위한 제도적 정비가 선행되고 안전문제에 대한 우려를 불식시킬만한 노력 또한 병행되어야 할 것이다.