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3D 프린팅의 현재와 미래
  • 트렌드
  • 미국
  • 실리콘밸리무역관 김필성
  • 2014-05-25
  • 출처 : KOTRA

 

폭발적으로 성장하는 3D 프린팅 산업의 현재와 미래

 

 

 

3D 프린팅이 하드웨어 시제품 제작에 소요되는 시간을 줄여 제조업에 혁신을 가져올 것이라는 전망이 있다. 그래서인지 이제는 3D 프린터를 실리콘밸리 등에 소재한 Tech Shop*에서 비교적 쉽게 접할 수 있게 됐다. 갈수록 성장하는 3D 프린팅산업, 그 현재와 미래를 조명해본다.

* 주:하드웨어 개발에 필요한 각종 설비, 기기를 저렴한 비용으로 이용하도록 공개된 시설

 

□ 3D 프린팅 시장 전망

 

 ○ 2017년까지 3D 프린팅 시장의 규모는 60억 달러까지 성장할 것으로 전망됨.

  - 당장은 기업의 활용도가 높겠지만 2015년 이후 일반 소비자의 활용도 역시 높아질 것

 

3D 프린팅산업 시장 규모

 

□ 3D 프린팅 시장의 구성

 

 ○ 3D 프린팅이 활용될 시장은 크게 3가지로 구분되며 기술, 재료 분야 등 세부 산업별로 다양함.

  - (Bio printing) 인체 장기 및 피부 등을 복제하는 바이오 프린팅

  - (Consumer) 일반 소비자을 위한 보급형 3D 프린터

  - (Enterprise) 산업용기기 등 기업 단위의 3D 프린터

 

 ○ 3D 프린팅 활용 산업군은 학계, 방위산업, 토목, 자동차, 소비재, 전자제품, 중화학, 의료바이오, 제조업계 등 다양

 

3D 프린팅의 기술

3D 프린팅의

요소 기술

  - 첨가물 제조(Additive Manufacturing)

  - 액체접작체를 가루에 분사해서 형태를 만드는 기술(Binder Jetting)

  - 파우더를 분사해 형태를 만드는 기술(Material Jetting)

  - 석고같은 분말 재료를 섞어 만드는 기술(Powder Bed Fusion)

  - 얇은 재료를 쌓아올려 만드는 적층 기술(Sheet Lamination)

  - 광중합 기술(Vat Photopolymerization)

  - 열이나 레이저로 깎아내 만드는 기술(Heat / Laser Sintering) 등

자료원: Gartner

 

 ○ 3D 프린터의 가격은 수요에 따라 변하겠지만 수년 내에 현상 유지가 될 것

 

3D 프린팅 기기 평균 가격

 

□ 3D 프린팅 시장은 이제는 단순 시제품 제조를 넘어서

 

 ○ 1980년대 3D 프린팅 기술이 등장하면서 3D 프린팅은 그간 완제품을 위한 시제품 제작에 주로 사용됨.

 

 ○ 기존의 약점인 내구성이나 완성도 문제가 해결되면서 3D 프린팅으로 완제품 생산이 가능한 단계에 진입

  - 이제는 프린터 모듈을 이동시키는 등 제어 관점의 소프트웨어 기술이 중요함.

  - 최근 실리콘밸리를 중심으로 하드웨어와 소프트웨어의 융합을 통해 3D 프린터의 품질 개선에 총력을 기울임.

 

 ○ 3D 프린팅 관련 제품은 다양하지만, 최근 실리콘밸리와 VC, 테크전문가 사이에서 회자됐던 제품을 보면 향후 다양한 시장 가능성을 엿볼 수 있음.

 

제품

제품 설명

올해 5월 테크런치 디스럽트에서 선보인 제품, 색의 헥사 코드를 복사해 적용하면 소비자가 원하는 색상의 색조 화장품을 제조할 수 있는 프린터임. 제품명은 mink, 기기 가격은 300 달러

3D 프린터계의 안드로이드라는 별칭으로 불리는 ‘Spark’, 3D 프린터를 사용하기 위한 플랫폼임. CAD SW로 유명한 Autodesk사의 제품으로 왼쪽의 이미지는 Spark가 탑재된 Autodesk사의 3D 프린터

영국계 스타트업 Lix사가 선보인 제품으로 디자이너나 건축가를 위한 3D 프린팅 펜, 펜 입구에서 잉크가 나오자마자 굳음. 원하는 형태를 그림을 그리듯이 입체로 제작할 수 있음. 전원은 USB로 공급받으며 크기는 휴대가 간편한 일반 펜 정도

메릴랜드에 위치한 스타트업 M3D사가 선보인 소비자용 3D 프린터, 올해 4월 킥스타터에서 5만 달러를 목표로 펀딩을 시작해 총 340만 달러의 투자를 유치한 제품이기도 함. 이 제품의 가장 큰 특징은 225g의 가벼운 무게와 소비자 가전제품으로서 구매를 부르는 가격 경쟁력(299달러)

텍사스에 있는 Solid Concept사가 금속 소재를 사용해 제작한 3D 프린팅 총, 기존에 플라스틱으로 제작한 총은 있었으나 금속을 재료로 사용함으로써 내구성이 강화됨.

 

□ 실리콘밸리에서 주목받는 3D 프린팅 기업: Not Impossible Labs(www.notimpossiblelabs.com)

 

 ○ 폭탄 테러로 손을 잃은 14세 Daniel Omar를 돕기 위해 Project Daniel이 추진됨.

  - 인간의 신체 일부도 3D 프린팅으로 재생될 수 있는 가능성을 보임.

 

 ○ 그러나 IT기술과 기업 지원의 한계가 드러남. 앞으로 BT 분야 등 다양한 기업과의 파트너십과 협력이 진행돼야 함.

 

자료원: Not Impossible Lab 홈페이지

 

□ 2014 SME Silicon Valley에서 논의된 3D 프린팅의 미래는?

 

 

 ○ 지난 5월 22일 실리콘밸리에서 SME SV Annual conference가 개최됨. 오전에는 3D 프린팅, 오후에는 로보틱스에 관한 세미나가 열림.

 

 ○ 콘퍼런스에서는 3D 프린팅이 기존에 시제품을 만드는 용도로 사용됐던 것에서 한층 진화된 상황임을 강조함. 응용산업 분야별 발전방향에 대해 토론함. 특히 1) 3D 프린팅의 위기와 기회 요인에 대해 논의하고, 2) 3D 프린팅 소프트웨어에 대해 토의함.

  - 3D 프린팅의 대중화를 위해 아직 극복하지 못한 한계는 재료 가격임. 3D 프린터의 단가는 소비자용의 경우 많이 떨어졌으나(데스크톱형 3D 프린터로 유명한 Makerbot의 주력 가격대가 2000~3000달러) 재료비는 여전히 문제임. 특히 프린터로 제작하는 제품의 크기가 커질수록 재료가 많이 투입되기 때문에 3D 프린터로 제작한 제품의 가격도 함께 높아지는 구조가 될 수 있음. 따라서 3D 프린팅의 대중화를 위해 재료 가격을 낮추는 것은 반드시 실현해야 할 과제임.

  - 상기 위기 요인에도 기회 요인으로는 3D 프린팅의 빠른 대중화를 지적함. 또한 현행 제조방식이 3D로 완벽히 대체될 수 없다는 한계에 대해서는 전문가가 공감했지만, 하이브리드 방식, 즉 3D로 생산할 수 있는 제품과 그렇지 않은 제품이 공존할 것이며, 5년 후에는 3D로 생산 가능한 제품이 상대적으로 많아질 것이라 판단함. 이는 현행 3D 프린팅의 가장 큰 단점 중 하나인 프린팅 속도가 2~3년 내 크게 개선되면서, 제조업의 생산 사이클을 줄일 것이기 때문임.

  - 3D 프린팅을 위한 소프트웨어는(3D 스캐너 소프트웨어 포함) 관련 주요 플레이어는 Autodesk, Trimble, Tinkercad 등이 있음. 소비자는 이러한 소프트웨어를 사용해 제품을 제작함. 현재 표준은 없으나 오픈 소스화(Spark)되면서 시장의 파이가 더욱 커지게 될 것

 

□ 시사점

 

 ○ 실리콘밸리에서 Techshop 등을 통해 3D 프린팅을 저렴하게 사용할 수 있는 환경이 조성돼 금형 없이 하드웨어를 제조함.

  - 관련 한국 기업은 3D 프린팅에 익숙해져야 함. 제품 기획, R&D부터, 생산 등 밸류 체인 진행 속도가 점진적으로 빨라지기 때문임. Time to market 관점에서 미국 기업과 경쟁한다면 밀릴 수 밖에 없는 상황

 

 ○ 금형 관련 기업은 비즈니스의 다변화를 고심할 시점임. 3D 프린팅 기술이 산업 전반에 퍼질 2017년이 되면 금형 관련 기술 및 기기의 수요가 크게 줄 것으로 예상됨. 사업 다변화로 비즈니스 리스크를 줄일 것

 

 ○ 아울러 3D 프린팅 관련 하드웨어, 재료, 소프트웨어 관련 기업은 현지 기업과 파트너십, M &A를 통해 시장 선점을 본격화 할 시점

 

 

자료원: Tech Crunch, San Jose Mercury, Gartner, SME Silicon Valley 2014, kickstater, M3D, Lix, KOTRA 실리콘밸리 무역관 자료 종합

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