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3D프린팅 ‘원천기술 확보’…외산 탈피 지름길
3D프린팅 ‘원천기술 확보’…외산 탈피 지름길
  • 김연균 기자
  • 승인 2020.12.15 10:09
  • 댓글 0
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지난해 국내 시장 규모 4000억대
산업 적용·활용도 수준은 낮아
제조업 활용도 1.46%, 교육 편중

외산 산업용 3D프린터 70% 육박
기술 자문 한계·장비 활용도 낮아
“선점 가능 기술에 역량 집중할 때”

코로나19 이후 비대면 수요가 서비스 중심에서 제조 등 산업 전반으로 확산됨에 따라 설계 도면만으로 어디서든 필요한 제품을 제작할 수 있는 3D프린팅 기술이 재조명되고 있다. 그러나 높은 외산 3D프린팅 의존도는 국내 기업 육성 및 시장 활성화에 걸림돌이 되고 있다는 주장이 일고 있다.

국내 3D프린팅 산업의 경우, 국가 주도적 정책에 따른 보급형 수요가 국내 시장을 형성하고 있으며 미국과 3.3년의 기술격차를 보인다. 조달부문이 아닌 실제 산업에서의 적극적인 경쟁을 통해 장비, 소재, SW에서의 원천기술을 확보해 글로벌 시장에서의 경쟁력을 갖추는 것이 무엇보다 시급한 실정이다.

 

■해외 시장 미국·독일 등 주도

NICE평가정보가 한국IR협의회의 의뢰를 받아 발표한 ‘3D프린팅’ 보고서에 따르면 세계 3D프린팅 시장은 2017년 73억4000만 달러에서 연평균 26.45%로 성장해 지난해 2019년에는 117억4000만 달러, 2023년에는 273억 달러에 달할 것으로 전망됐다.

해외 3D프린팅 시장은 제조업 선도국인 미국, 독일의 주요 업체들이 주도하고 있다.

미국은 2012년 15개의 제조업혁신센터를 신설하고 이들을 연결하는 제조혁신 네트워크를 구축했다. 독일은 Industry 4.0에서 스마트 팩토리 구현을 위한 생산방식으로 3D프린팅을 지목하고 함부르크 정부의 연합계획서 구상안을 발표해 함부르크를 주요 거점으로 지원하기로 했다. 일본은 의료·소재부문에 5년간 30억엔을 투자하고 있으며, 중국은 ‘중국제조2025’을 통한 스마트 제조혁신의 수단으로 3D프린팅 기술보급 프로젝트를 시행해 전국 단위 연구개발 및 생산 시범 종합기지를 구축 중이다.

특히 세계 3D프린팅 시장에서 스트라타시스, 3D시스템즈 등 해외 기업이 인수합병을 통해 규모를 키우고 점유율을 높여가고 있고, 양산성을 확보하기 위해 장비, 소재, SW에 초점을 맞춘 기술개발 활동이 활발히 이뤄지고 있다.

스트라타시스는 항공우주, 자동차, 헬스케어, 소비재 및 교육 등 다양한 산업군에서 비즈니스 혁신을 제공하고 있다. 1400여건의 적층 기술 관련 글로벌 특허를 바탕으로 제품의 시제품 설계에서부터 제조용 툴링, 최종 완제품 파트 생산에 이르기까지 제품 수명주기 프로세스 전반에 걸쳐 새로운 가치를 창출하고 있다.

최근 스트라타시스는 3D프린팅 스타트업 오리진(Origin)을 인수하는 계약을 체결했다. 합병 규모는 1억달러(약 1000억원)에 달하며, 각종 인허가 및 폐업조건에 따라 인수는 오는 2021년 1월경 마무리될 것으로 예상된다.

 

■국내 햅시바·센트롤 등 중심 기술 개발 

국내에서는 햅시바, 센트롤, 로킷헬스케어, 캐리마, 인스텍, 티피씨메카트로닉스 등의 업체를 중심으로 3D프린팅 기술이 개발되고 있다.

햅시바는 2012년 3D프린팅 사업에 처음으로 진출했다.

자체 개발한 3D프린팅 솔루션 ‘Veltz3D’를 론칭한 이후 3D프린터 장비를 비롯해 관련 콘텐츠 사업을 확대하고 있다. 재료압출 방식(ME) 및 광중합 방식(PP)의 3D프린터를 자체 개발·판매하고 있다.

산업용 기계인 목적의 ‘D Series’, ‘M Series’, ‘SPS Series’가 주력 제품이다. ‘D Series’는 쥬얼리, 덴탈 부문 활용을 주요 타겟으로 하며, 덴탈 전용 3D프린터 ‘D2’를 출시했다. ‘M Series’는 초정밀 연구분야에 활용할 수 있으며 ‘SPS Series’는 정밀 조형이 가능하다.

로킷헬스케어는 국내 3D프린터 시장 초기인 2012년에 설립된 시장 초기 선도기업으로, 독자 기술로 3D프린터 개발 및 양산화에 성공하고, 국내 개인용 3D프린터 시장의 강자로 자리매김했다. 정부 조달에서 일반 소비자까지 다양한 고객층을 보유하고 있어, 정부의 3D프린팅 상용화 관련 활동 및 관련 사업 참여도가 높은 점이 특징이다.

특히 2018년 사명을 로킷에서 로킷헬스케어로 변경하고, 바이오 3D프린터 ‘인비보’를 중심으로 맞춤형 인공장기를 실현하는 바이오 헬스케어 기업으로 거듭나고 있다.

티피씨메카트로닉스는 40년 이상 보유 중인 공장자동화 관련 기술 특허 및 노하우를 바탕으로 2013년 3D프린터 ‘FINEBOT’을 개발하고 2014년 인천의 단해 창도클러스터에 3D프린터 전용 제조라인을 구축하는 등 3D프린팅 시장에 진출했다.

주력 제품인 ‘FINEBOT’은 주로 교육이나 개인 활용 목적의 보급형 3D프린터로 재료압출 방식(ME)을 적용한 제품이다. 동사의 제품 라인을 확장하기보다는 새로운 기술과 디자인을 적용해 ‘FINEBOT’ 브랜드를 지속 업데이트하고 있으며, 초보자도 쉽게 사용할 수 있도록 한 인터페이스가 특징이다.

 

■산업 활성화 방안은

국내 3D 프린팅 산업은 크게 3가지 분야에서 취약점을 드러내고 있다.

우선 공공·의료 분야에서의 시범제작·활용 및 일부 제조 분야에서의 기술개발·실증 지원 등으로 국내 시장 규모는 확대되고 있는 반면, 3D프린팅 산업 성장을 이끌 고부가가치 수요산업 기반은 취약하다.

정보통신산업진흥원(NIPA)에 따르면 3D프린팅 국내 시장규모는 2017년 3404억원에서 2019년 4233억원으로 1.24배 성장했다. 기업체수도 같은 기간 302개에서 402개로 1.33배 늘었다.

그러나 시장 성장에 비해 산업 적용 및 활용도 수준은 낮은 편이다. 통계청에 따르면 3D프린팅 활용기업은 0.95%에 불과했으며, 제조업에서의 활용도는 1.46%로 나타났다.

실제 제품 생산에 3D프린팅을 적용하는 비중이 낮다하더라도 교육, 시제품 중심의 서비스 분야에 편중돼 있다. 실제로 조사에 따르면, 3D프린터 사용 용도가 시제품 제작이 40.1%, 교육이 23.8%를 차지했다. 이어 완제품, 전시용모델, 공구·부속품 등에 활용되고 있었다.

외산 의존도 및 기술 장벽도 풀어야 할 난관이다.

NIPA에 따르면 산업용 3D프린터 외산 비중은 매출액 기준으로 69.6%에 달한다. 업계에서는 높은 외산 의존도에 따른 기술 자문에 한계가 있고, A/S 문제로 인한 장비활용도 낮은 편이라고 평가하고 있다.

3D프린팅 업계 관계자는 “외산 장비, SW는 가격도 비싸고 활용 시 제약이 많아 3D프린팅의 산업적 대중화를 위해서는 기술 자립화가 필요하다”며 “기술격차가 크다고 하지만 아직 선점되지 않은 많은 시장이 존재하므로 기술선점이 가능한 유망기술에 역량을 집중해야 한다”고 강조했다.

3D프린팅 전문 인력 양성도 부족하다.

NIPA의 ‘2019년 3D프린팅산업 실태조사’에 따르면 기업의 애로사항 중 인력 관련 내용이 31.2%를 차지하고, 정책 수요에서도 전문인력과 교육콘텐츠 등 인재양성 관련 내용이 52.5%에 달할 정도로 기업의 요구가 높았다.

이혜림 NIPA 선임연구원은 “국내 3D프린팅 교육프로그램의 문제점으로 산업별로 특화된 커리큘럼 부재, 고급기술 교육 프로그램 부재 등이 거론되고 있다”며 “3D프린팅 운영인력 뿐만 아니라 설계 역량을 갖춘 전문인재 양성에 초점을 맞춘 밀착형 프로그램이 필요하다”고 조언했다.



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