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3D 프린팅 기술, 미래 제조업 지도 바꿀까?

맞춤형 소량생산 분야 상업화 확대, 성능개선 및 가격하락 필요

김지웅 기자 (jiwo6565@ebn.co.kr)

등록 : 2016-01-06 18:39

미래 산업의 근간이 될 3D 프린팅 기술을 두고 글로벌 기업들의 움직임이 빨라졌다.

6일 LG경제연구원이 발표한 '3D(3차원) 프린팅 시대 이제 시작이다'보고서에 따르면, 3D프린팅은 더 이상 시제품 제작용이 아닌 맞춤형 소량생산이나 복잡한 디자인을 요구하는 제품 제작에 활용되고 있다.

3D프린팅은 기계가 재료를 한겹 합겹 쌓아 나가면서 실제 모양과 같이 입체물을 제조하는 기법이다. 컴퓨터의 캐드(CAD) 설계도만 있으면 개인도 쉽게 각종 도구를 제작할 수 있다.

특히 이 기술은 제품 가격을 낮추는데 급급하던 대량생산 방식을 대체할 것이란 각광받으면서 더욱 관심을 끌고 있다.

서진원 LG경제연구원 연구원은 "3D프린팅은 기존 대량생산 방식을 보완할 수 있다"며 "다양한 제품을 설비 전환비용 없이 제작할 수 점이 장점"이라고 설명했다.

또한 "맞춤형 제품 제작과 같이 다품종 소량생산을 하는 경우 3D프린팅이 경제성 측면에서 유리할 수 있다"고 덧붙였다.

▲ 3D프린팅 활용 기업의 사업 영역.ⓒLG경제연구원
3D프린팅 기술은 한층씩 쌓아 제품을 제작하는 적층가공 방식이어서 디자인에 제약을 받지 않는다. 특히 복잡한 디자인의 제품을 제작하는 경우 3D프린팅이 기존 제작 방식보다 우위에 있다.

현재 3D프린터가 가장 활발하게 활용되는 분야는 보청기와 치과 가공물, 의수·의족과 같은 의료 보조 기구 분야다. 이 중 보청기 산업은 3D프린팅 생산제품 중 가장 성공적으로 활용되고 있다.

최근에는 3D프린팅이 비교적 부가가치가 낮은 산업으로 확장되고 있다.

대표적으로 미국의 스타트업인 솔스(SOLS)는 고객이 스마트폰 앱을 통해 자신의 발 사진을 찍어 보내면, 고객에게 적합한 맞춤형 안창을 3D프린터로 제작해 배송한다.

또한 GE와 보잉 등 대기업들도 3D프린팅을 통해 자동차나 항공기 부품을 제조하고 있다.

▲ GE(제너럴일렉트릭·General Electric Company)의 T25 센서 보호 부품(상) 및 LEAP 엔진용 연료 노즐.ⓒLG경제연구원·GE항공(GE Aviation)
GE는 지난 2012년 3D 전문기업인 모리스테크놀로지 등 2개 기업을 인수해 별도의 연구센터를 설립, 오는 2020년까지 10만 종류의 제트엔진 관련 부품을 생산하기로 확정했다. 추가로 향후 5년간 30억 달러를 산업용 3D프린팅에 투자한다는 계획도 발표했다.

다만 3D프린팅 사업이 보다 발전하려면 성능 개선이 뒷받침해야 하는 것으로 지적되고 있다.

매출성장 컨설팅 기관인 PwC가 설문조사한 결과에 따르면, 제조업체들이 3D프린팅 활용에 어려움을 겪는 이유는 출력 품질(47.2%)과 가격(31.5%), 소재 혼용(22.2%), 출력 속도(19.4%) 등 주로 성능과 관련된 사항이 많은 것으로 나타났다.

서 연구원은 "국내 한 병원에서 3억원이 넘는 산업용 3D 프린터를 활용하고 있는데 실제 출력물과 디지털 설계 사이에 오차 때문에 여러번 제품을 출력을 하는 경우가 자주 있다"고 한 사례를 설명했다.

전문가들은 3D프린팅 분야가 발전하기 위해선 기기 성능 개선과 가격 경쟁력 확보가 가장 먼저 이뤄져야 한다고 조언하고 있다.