미국 3D 프린팅, 제조산업에 큰 혁명 가져올 것

- 시장 규모 최근 3년간 급성장 –

□ 3D 프린팅 기술이 제조업 패러다임 변화 초래

 ○ 3D 프린팅이란?

  - 3차원 제품 디자인을 2차원 단면으로 연속적으로 재구성해 소재를 층층이 쌓는 제품 제조방식으로 적측가공(Additive Manufacturing)이라고도 함.

 ○ 유력 잡지 및 기관, 3D 프린팅을 유망기술로 언급

  - Economist는 3D프린팅이 제3차 산업혁명을 가져올 수 있는 기술 중 하나로 선정

  - World Economic Forum에서는 3D 프린팅을 2013년 10대 유망기술 중 하나로 선정

  - 미국 신기술 개발 및 지원을 위한 정부기관 중 하나인 Advanced Manufacturing Partnership은 적측가공을 유망 생산기술로 선정

 ○ 미국, 3D 프린팅을 미래성장산업으로 지정

  - 오바마는 지난 2월 국정연설에서 “제조업 혁명의 잠재력을 지닌 3D 프린팅 기술을 모든 기술자가 익혀야할 것”이라고 언급

  - 2013년 미국 정부는 15개의 3D 프린팅 연구기관 설립을 위해 추가적으로 10억 달러를 지원함. 현재 오하이오 주 Youngtown에 3D 프린팅 연구기관 NAMII(National Additive Manufacturing Innovation Institute)를 설립

  - 미국은 전 세계 3D 프린팅시장의 선두 국가로 향후 연구개발(R&D)에 더 많은 투자를 할 것으로 예상됨.

 ○ 3D 프린팅 시장동향

  - 3D 프린팅 전문 컨설팅 업체 Wohlers Associate에 따르면 2012년 3D 프린팅산업의 시장 규모는 전년 대비 28.6% 상승해 22억 달러 정도에 이를 전망

  - 지난 25년 간 3D 프린팅산업은 매년 약 25.4%의 놀라운 성장율을 기록하며 향후 성장율을 더욱 높아질 것으로 기대됨.

  - 향후 몇 년간 두자릿수의 산업성장률을 유지할 것으로 예상되며, 2017년에는 60억 달러까지 성장할 것으로 예상됨.

3D 프린팅 활용제품 생산과정

자료원: Wall Street Journal

□ 미국 기업, 전통적인 제조방식 버리고 3D 프린팅 기술 도입 통한 혁신 추진

 ○ 3D 프린팅 기술 도입 후 제조업에 긍정적 변화

  - 시제품 제작 시 디지털 디자인만 있으면 즉시 제작이 가능하며 오류 발생 시 디자인만 수정하면 다시 제작이 수월해 신제품 개발에 드는 시간과 비용을 크게 절감할 수 있다는 장점이 있음.

  - 자동차 제조업체 포드는 실린더 헤드, 브레이크 로터, 후륜 엑셀 시제품을 3D 프린터로 제작해 보통 제조기간의 25~40%를 감소한 사례가 있음.

 ○ 3D 프린팅 기술, 상품 생산 과정으로 확장

  - 시제품 제작을 넘어서 3D프린팅 기술이 상품 제조에 직접 이용되기 시작함. 나이키는 축구화에 필요한 플라스틱 신발창 또는 육상화의 스파이크 등을 만드는 데 3D 프린팅 기술을 사용함.

  - 3D 프린팅이 기술적 난이도가 높은 자동차, 항공기 등 부품 생산에도 사용됨. 보잉과 유나이티드 테크놀로지는 배관 및 블레이드 등과 같은 항공기 부품 생산 시 3D 프린팅을 이용하고 있음.

□ 시사점

 ○ 3D 프린팅 기술 도입으로 인한 경제적 생산과정 구축

  - 3D 프린팅이 대중화되면서 가격이 하락하고 업무 및 개인용으로 사용 범위가 확대되고 있어 시제품 생산 시 3D 프린팅 기술을 도입해 생산 시간 및 생산 비용을 크게 절감할 수 있음.

 ○ 제품 생산 단순화와 소규모 주문형 제조업 활성화 기대

  - 디지털 설계도와 프린팅 기기만 있으면 제품 생산이 가능해 ‘공장 없는 생산’, ‘1인 제조업의 활성화’, ‘기술 혁신’ 외에도 ‘맞춤 제조업’ 등의 가능성이 주목됨.

 ○ 선진국의 자국 내 제조산업 증가

  - 아시아 지역의 임금 상승 및 고유가시대의 물류비 상승으로 저렴한 노동력 확보를 위해 아시아 각지에서 추진됐던 제조업 아웃소싱 환경에도 변화가 예상됨.

  - 선진국은 3D 프린팅으로 자동화·고도화된 생산공정을 가진 산업에 집중해 이 산업의 제조업을 다시 자국으로 끌어들여 국내 일자리 창출 계획을 추진

 ○ 기술 제약

  - 제품 생산 시 사용 가능한 소재 종류가 제한적이며 아직은 적용되는 기술에 따라서 제품의 제조 속도, 완성도, 강도, 정밀도 면에서 차이가 크다는 단점을 가지고 있으나 기술 발전 및 보급 확대로 빠른 속도로 개선됨.

 ○ 보안문제

  - 3D 프린터는 광범위한 네트워크로 연결돼 있기 때문에 정보유출 위험성에 노출될 수 있음.

  - 제품 디자인의 불법 유통, 무단 도용 및 제품 생산, 불법 무기류 무단 복제 등 저작권 문제와 불법 제작에 관한 제도적 보완이 필요할 것으로 보임.

 ○ 국내 제조업체, 3D 프린터 기기를 비롯한 관련 부품 트렌드 주목 및 기회 모색

  - 3D 프린터 제조 및 이를 활용한 새로운 형태의 비즈니스 모델이 등장하고 개인 맞춤 생산 시대가 예상되며 디자인 및 의료·생명공학시장이 크게 성장할 것으로 예상됨.

자료원: Wall Street Journal, Boston Consulting Group, Wohlers Associate, KOTRA 시카고 무역관 종합 및 의견