'제조혁명, 상상을 빚는 3D 프린팅' 컨퍼런스 : 3D프린팅, 미래전략산업으로 육성

2014년 10월 31일, 여의도 중소기업중앙회에서 한국3D프린팅협회가 주관한 '제조혁명, 상상을 빚는 3D 프린팅'이란 주제로 컨퍼런스가 개최되었습니다.

아침 10시부터 오후 5시 30분까지 진행되는 꽤 규모가 큰 3D 프린팅 관련 컨퍼런스였는데요, 저 대신 참석한 제 동생을 통해 간접적으로 이 컨퍼런스에 대해 경험할 수 있었습니다.

컨퍼런스에서 나누어준 책에 수록된 발표 슬라이드와 연자분들의 말씀들을 토대로 컨퍼런스의 열기를 함께 공유하고자 합니다.

컨퍼런스는 크게 기조강연과 기술 및 소재 세션 그리고 비지니스 구현사례 세션, 이렇게 세개의 큰 카테고리로서 진행이 되었는데요, 양이 생각보다 꽤 방대하여 일단 각 연자분의 발표별로 포스팅할 계획이며, 대략 10~11개의 포스팅으로 구성되는 장편 시리즈물(?!)이 되겠습니다.

자, 그럼 이제 시작합니다ㅎ (후우..호흡 좀 가다듬구요..)

미래창조과학부 백기훈 국장님께서 축사로서 컨퍼런스의 시작을 열어주셨습니다.

첫번째 카테고리, 기조강연의 첫번째 주제는 '3D 프린팅, 미래전략산업으로 육성'입니다.

연자로서 정보통신산업진흥원 이재길 단장님께서 수고해주셨습니다. 3D 프린팅은 제품 생산 과정에서 별도의 금형작업이 필요 없고 제품의 디자인이 수정되더라도 제작 과정 및 공정상의 변화가 없기때문에 제 3차 산업혁명을 일으킬만한 기술이라는 말로 발표를 시작하셨습니다.

3D 프린팅 기술은 개인으로 하여금 시각, 청각 뿐만 아니라 촉각까지 구현가능한 1인 제조업을 가능하게 하고, 기업으로 하여금 제조과정상의 비용절감, 생산성 향상을 통한 경쟁력 향상을 가능케 합니다. 또한 3D 프린팅 기술과 ICT(Information & Communication Technology), 즉 정보통신기술을 접목하여, 창조적 융합생태계 실현의 모멘텀을 제공할 것으로 기대됩니다.

미국, 유럽, 중국 등의 주요 국가들은 이미 내수진작과 시장선점을 위해 3D 프린팅 산업 육성 정책을 적극적으로 추진중이며 보이지 않는 전쟁을 하고 있습니다. 특히 장기간의 경기침체와 고령화, 저성장의 문제를 3D 프린팅으로 타파하고자 산업정책을 펼치고 있으며, 우리나라에서는 2014년 4월 여러 정부 관계부처가 모여 '3D프린팅 산업발전전략'을 마련하였고, 그 후속조치로서 2014년 6월 미래부에서 '3D프린팅 창의 Makers 1000만 교육계획'을 수립하였으며, 산업부에서 '3D프린팅 제조혁신지원센터 구축계획'을 수립하였습니다.

3D 프린팅이란, 3차원적으로 디자인된 디지털 도면 정보를 3D 프린터에 입력하여 특수 소재를 적층식으로 쌓음으로써 제품을 생산하는 기술입니다. 3D 프린팅 작업과정은 3D 모델링, 3D 프린팅, 후공정의 3단계로 이루어집니다.

3D 프린팅 기술은 재료의 종류, 형태, 광원의 종류 및 적층방식에 따라 다양하게 구분되고, 현재까지 약 15개 정도의 3D 프린팅 기술이 개발되었다고 하며, 지속적으로 개발되고 있다고 합니다. SLA(Stereolithography), FDM(Fused deposition modeling), SLS(Selective laser sintering) 방식이 대표적입니다. 

요소기술로는 설계에 필요한 소프트웨어와 제작에 필요한 소프트웨어가 있으며, 설계에 필요한 소프트웨어는 다시 3D 스캐닝에 관련된 소프트웨어와 3D 모델링에 관련된 소프트웨어로 나뉩니다. 

3D 프린팅에 활용되고 있는 소재로는 합성수지, 금속, 종이, 식재료 등이 있으며 특히 합성수지에서는 ABS가 많이 쓰인다고 합니다.

3D 프린팅은 소비재, 전자, 자동차, 의료를 중심으로 활용범위가 확대 중에 있습니다. 3D 프린팅은 식품, 완구, 쥬얼리 등의 소비재 산업에서 다품종 소량 생산체제의 서비스를 가능하게 하고, 자동차, 항공, 기계 등의 중공업에서는 개발 및 생산공정에서의 시간과 비용을 절감하게 하며, 의료산업에서는 환자 증상에 맞춤화된 다양한 의료서비스를 가능케 합니다.

특히 이 의료산업에서의 3D 프린팅이 중요한데 앞으로의 의료시장에서 3D 프린팅의 이용은 많아질 것이며 이 의료시장을 누가 잡느냐에 따라서 3D 프린팅 판도가 달라질 것이라고 합니다. 현재로서는 보청기나 치아 임플란트 그리고 수술 전 시뮬레이션 등에 주로 사용되고 있으나, 가장 중요한 기술은 세포를 이용한 3D 프린팅이며, 이 세포 3D 프린팅을 어느 국가가 주도해나가는가에 따라 국가 경쟁력까지 영향을 받을 것이라고 합니다.

현재 3D 프린팅은 산업용 중심으로 활용중이나 향후 개인으로 대중화될 전망이며, 위의 그래프에서 현재의 상황은 확산 초기의 후반부라고 합니다. 3-5년 내에 phase 2로 넘어가서 산업용으로 활용하는 것이 대중화되고 개인용 3D 프린팅이 확산되어 장기적으로 가정으로 3D 프린팅이 보급되는 단계가 올 것이라고 합니다.

3D 프린팅 시장 성장을 예측해보면, 초기에는 스트라타시스(Stratasys) 3D시스템즈(3D systems), 메이커봇(MakerBot)에서 공급하는 3D 프린터를 포함한 하드웨어 중심으로 성장하다가 어느 정도 3D 프린터가 보급되게 되면 응용영역의 시장. 즉 3D 컨텐츠 제작이라던가 지적재산권(IP) 거래, 3D 설계도면 전자상거래, 신제품 제작 서비스 등이 성장할 것으로 생각됩니다.

3D 프린팅은 경제, 산업, 문화 등 여러 방면에서 영향을 미칠 것으로 생각되며 패러다음 변화의 촉매제로서 작용할 것으로 생각됩니다. 또한 누구나 온라인과 3D 프린팅을 통해 제조에 참여할 수 있으므로 디지털 제조가 보편화되고 누구나 제조업에 참여할 수 있습니다. 그리고 컨텐츠와 아이디어의 중요성이 부각되게 될 것이며 소비지 생산 확대, 즉 오프라인으로 소비지에 물품을 전달하는 것이 아닌 설계도면만을 전송하여 3D 프린팅을 통해 소비지에서 생산이 가능할 것이라는 것입니다. 이들 변화로 인해 새로운 산업과 일자리 창출이 추가적으로 발생될 것을 기대하고 있습니다.

현재 3D 프린팅 산업은 개인 맞춤형 생산에 초점이 맞춰져 있는데, 이것이 좀더 발전하면 원격주문생산 및 소비지 생산으로 인한 전자상거래의 활성화로 변화할 것이며, 최종적으로는 IoT(Internet of Things), 즉 사물인터넷과 모바일 산업 등의 신기술과의 연계로 발전해나갈 것으로 생각됩니다. 한가지 예로 3D 프린팅을 이용한 지능형 공장(자동화 공장)을 생각해볼 수 있습니다.

미국의 경우에는 3D 프린팅 기술개발 및 인프라 조성에 집중투자하고 있으며 3D프린팅 기술발전을 위한 전문연구기관, NAMII(National Additive Manufacturing Innovation Institute)를 설립하여 3D 프린팅에 대해 연구하고 있습니다.

중국은 3D 프린팅 기술산업연맹을 설립하고 3D 프린팅 혁신센트를 구축하며 대학과 기업과의 연계로서 기술개발을 추진하고 있습니다.

EU에서는 영국과 독일이 주축이 되어 3D 프린팅을 발전시키고 있는데요, 영국은 초중등 과정에 3D 프린팅과 관련된 '디자인과 기술' 과목을 도입하여 교육하고 있고 특히 항공과 우주쪽으로 3D 프린팅 기술을 적용하기 위해 연구중이라고 합니다. 독일의 경우 프라운호퍼(Fraunhofer)라는 독일의 대표적인 출연연구기관에서는 인공혈관 제조기술개발을 추진하여 2011년 3D 프린팅에 성공했습니다.

일본의 경우에는 장비보다는 3D 프린팅 소재부분에 기술개발에 집중적인 투자를 진행하고 있습니다.

3D 프린팅의 세계시장규모는 2012년 22억불(약 2조원)에서 2021년 108억불(약 11조원)로 성장할 것으로 예측되고 있으며 특히 앞으로는 개인용 3D 프린팅 시장이 성장세를 보일 것이라고 합니다.

국내의 3D 프린팅 시장은 미미한 수준이나 크게 발전하고 있으며, 2012년 약 300억원 규모로 생각되어지며 2013년의 경우 약 500억원 정도로 시장규모를 예측하고 있다고 합니다. 3D 프린팅 장비와 소재의 경우에는 대부분 수입에 의존하고 있으며, 서비스 거래시장은 아직 초기단계로 교육이나 컨설팅 분야가 대부분입니다. 활용 또한 테크노파크, 대학, 연구기관 중심으로 이루어지고 있으며, 현재 무한상상실 2개소에서 국민체험으로서 활용 가능하다고 합니다.

현재 3D 프린팅이 직면한 문제는 인프라가 부족하여 활용여건이 미흡하고, 3D 프린팅 시장의 지원체계가 부족하며, 장비와 소재 그리고 소프트웨어를 개발하는데 있어서 연구력과 기술력이 부족하여 기술역량이 취약하고 지적재산권 및 3D 프린팅 총기 등의 3D 프린팅의 불법적 사용에 대한 규제 등에 필요한 제도적 기반이 미비하다는 것입니다.

또한 3D 프린팅 시장이 초기라보니 3D 프린터에 대한 표준화가 되어있지 않고 품질 평가체계가 미흡하여 소비자들이 피해를 입는 경우가 많아 이에 대한 대책이 필요한 실정입니다.

위에서 언급된 문제점들을 해결하기 위해 범정부 협업체계 구축 및 운영이 필요하고 산업육성기반 구축, 법제도 개선이 시급한 실정입니다.

특히 선택과 집중을 통해, 미국과 중국 등 이미 앞서나가고 있는 그룹을 추격해서 따라잡는데 급급하기보다는, 우리나라가 어떤 분야에서 어떤 기술력으로 어느 부분을 선점할 수 있는지 결정 후 발전시키는 것이 또 한가지 방법이 될 수 있을 것입니다.

또한 ICT와의 융합을 통한 제 2차 시장선점으로 3D 프린팅 시장에서의 점유율을 높이는 것도 문제의 해결책이 될 수 있을 것입니다. 그리고 체험과 교육활동을 통해 국민참여기반을 조성하여 3D 프린팅에 대한 국민적 관심을 이끌어내고 인식을 높힘으로서 3D 프린팅 발전의 원동력으로 사용할 수 있을 것입니다.

2014년 4월 '3D프린팅 산업발전전략'을 마련하면서 위와 같은 비전과 목표, 그리고 수요 연계형 성장기반 조성, 비지니스 활성화 지원, 기술경쟁력 확보, 3D 프린팅 관련 제도 개선의 4대 추진전략을 세워 진행중이라고 합니다.

산업쪽에 적용할 수 있는 주요 정책과제로서 산업현장에 3D 프린팅을 시범적용하기 위한 제조혁신지원센터를 구축 및 운영하고, 영세 중소기업을 대상으로 '찾아가는 시제품 제작서비스'를 운영하여 3D 프린팅의 적용범위를 넓혀가기 위해 진행중이라고 합니다. 금년도에 제조혁신지원센터가 5개 구축되어 운영중이라고 하는군요.

일반 국민들의 3D 프린팅 체험환경을 조성하기 위해 무한상상실과 셀프제작소를 구축 및 운영하고 있고 그 규모를 늘릴 예정이라고 하는군요.

연자분께서 가장 중요한 부분이라고 강조하신 기초, 전문 인력 양성 부분입니다. 현재 3D 프린팅에 대한 인력이 매우 부족한 상태라고 하는군요. 3D 프린팅에 대한 인력을 충원하기 위한 교육 커리큘럼을 개발 및 보급을 계획중이며 여러 창업 교육도 실시하고 있다고 하는군요.

또한 3D 프린팅 활용 인력 뿐만 아니라 이 활용 인력을 교육할 수 있는 수준별 강사의 수도 부족하여, 이를 보충하기 위한 전문 및 일반 강사양성과정사업 및 온라인 교육 시스템을 진행중이라고 합니다.

3D 프린팅 산업의 비지니스 모델 발굴 및 사업화 지원을 위해 3D 프린팅을 이용한 제품, 서비스 아이디어 및 사업계획을 공모하고 이에 대한 종합적 지원 정책을 펼칠 예정이라고 하며, 추가적으로 컨퍼런스 등을 통해 정보 교류의 장을 마련할 예정이라고 하는군요.

3D 프린팅용 콘텐츠 시장 활성화를 위해 내년 정도에 3D 프린팅 콘텐츠 유통 플랫폼을 구축할 예정이라고 하는군요.

3D 프린팅은 창업에 적합한 기술로서 위와 같은 정책으로 지원할 예정이라고 하는군요. 특히 창업시 특허부분이 거릴 수가 있는데, 원천기술의 특허가 만료되었다고 해서 이와 관련된 또다른 특허인 개량 특허까지 만료가 되는 것은 아니며 이런 특허에 대한 손해를 막기 위해 특허지도 및 교육에 대한 정책적 지원도 계획중이라고 하는군요. 

이번에 중국 후난성 쪽과 3D 프린팅과 관련되어 기술개발 및 인적교류 사업이 체결되었다고 하는데요, 여기에 관심이 있으신 분들은 연자분께 연락해보시기 바랍니다ㅎ(연자분이 자신한테 연락주라고 하셨어요)

기술경쟁력 확보를 위해 기초 및 원천 연구에서 사업화까지 전주기적 세부 기술 개발 전략을 수립하고, 장비와 연계된 차세대 소재 기술 개발(스마트소재 포함)을 추진하기로 하였으며, 산업용 장비기술 개발 또한 추진하기로 했다고 합니다. 

또한 일반인들도 쉽게 모델링할 수 있는 소프트웨어를 기술개발 중이며 인터넷과 모바일을 함께 융합할 예정이라고 하네요. 2020년까지 약 440억 투자할 예정이라고 하니.. 기대를 해보는 것도 좋을 듯 합니다.

3D 프린팅 관련 제도 개선을 통해 3D 프린팅이 범죄에 악용하는 것을 막고 3D 프린팅에 필수적인 설계도면의 정보를 보호하고 이를 막기위한 해킹방지기술을 개발하고 있다고 합니다.

그리고 이들 추진과제에 대한 차질없는 이행 및 신규과제 발굴을 위해 '3D 프린팅산업 발전협의회' 및 '추진단' 등을 구성 및 운영하여 3D 프린팅의 발전을 최대한 지원할 예정이라고 합니다.

사실 정책이 만들어졌다고 해서 그 산업이 무조건적으로 발전하는 것은 아닙니다. 하지만 아무리 무거운 물체도 처음 움직이기가 어렵지 약간이라도 움직이면 계속 끌고나갈 수 있잖아요(정지마찰력 > 운동마찰력)? 우리나라에서의 3D 프린팅 산업은 이제 초기단계인만큼, 범정부적 지원으로 3D 프린팅 시장이 어느 정도 궤도에 올랐으면 하는 바람입니다. 

오늘은 '제조혁명, 상상을 빚는 3D 프린팅' 컨퍼런스에서 첫번째 발표인 [3D프린팅, 미래전략산업으로 육성]에 대해 알아보았습니다. 녹음되어있는 것을 다시 들으며 발표를 곱씹는 것이 여간 어려운 것이 아니군요;; 그래도 이왕 시작한만큼 끝까지 가보겠습니다ㅎ

다음 포스팅은 2번째 발표였던 [3D 프린팅 2.0과 3D 프린팅 리딩기업으로서의 역할과 미래]에 대해 경험을 공유할 예정입니다.

이제까지 메이드인네버랜드였습니다~!