미래 먹거리 3D가 앞장선다
3D프린팅 기술력이 하루가 다르게 발전하고 있다. 하지만 이 분야도 전자, 항공, 의료부문 등과 마찬가지로 선진국을 중심으로 기술력이 증강되고 있다. 개발도상국은 마음만 있지 아직은 앞선 선진국을 따라가고 있지 못하고 있는 실정이다. 그럼 3D프린팅 기술력이 가장 앞선 곳은 어디인가. 거의 모든 산업부문에서 앞선 경쟁력을 자랑하는 미국과 유럽이다. 발전양상도 국가별로 특징이 다르게 나타나고 있다. 미국은 보잉사나 GE 등 대기업을 중심으로, 유럽은 프라운호프연구소나 대학교 등 대학연구기관이, 일본은 스기우라, 파소텍 등 중소기업을 통해 활발한 연구가 진행되고 있다. 3D기술력은 산업용과 가정용으로 구분되고 있으며, 산업용이 이 업계를 주도하고 있다. 산업용의 경우 2012년 기준 전 세계규모가 약 22억달러로 추산됐다. 미래의 발전력에 비해 아직은 미미한 편이다. 하지만 미래학자들은 매년 약 20% 가까이 성장해 2021년에는 108억달러에 이를 것으로 예상하고 있다.
글싣는 순서
① 기술혁명 3D프린팅이란
② 가장 앞서있는 미국의 3D프린팅 기술력
③ 우리나라 3D프린팅 실력 어디까지 왔나
④ 대구 경북 지역의 3D프린팅 수준은
⑤ 대구·경북 3D프린팅 기술력의 발전방향
스트라타시스社-3D시스템즈社 두 곳이 美시장 양분
제조공정 보안 유지로 기술력 외부유출 철저히 막아
□ 미국의 3D프린터 주요기업
미국은 스트라타시스사(Stratasys)와 3D시스템즈(Systems)사가 이 시장을 양분하고 있는 실정이다.
스트라타시스사는 1991년 FDM방식의 3D프린터를 최초로 개발한 회사다. 2011년 미국의 솔리드스케이프와 프랑스의 오브젯을 인수, 이로인해 기존의 FDM뿐 아니라 폴리젯 기술에 대한 특허를 가지고 있으며, 전 세계 프린터시장의 57.4%의 비율을 차지하고 있다. 스트라타시스사는 모조(Mojo)를 비롯한 아이디어 시리즈(Idea Series) 프린터, 폴리젯 (Polyjet)방식의 디자인시리즈 프린터, FDM방식의 프린터, 프러덕션 시리즈 프린터, 덴탈시리즈 프린터 등 다양한 제품을 갖고 있다.
3D시스템즈사는 1998년 SLA방식의 3D프린터를 세계최초로 개발했다. 2011년 이후 여러회사를 합병해 시장점유율이 20%대로 점차 높아지고 있다. 3D시스템즈사는 Cubf를 비롯한 개인용 3D프린터, 프로페셔녈 3D프린터, SLA, SLS방식 프린터, DMP(Direct Metal Printing)방식 프린터 등 다양한 프린터제품을 가지고 있다.
□ 메이커보트
3D기술력이 곧 회사의 흥망을 결정짓는 관계로, 3D프린팅 회사에 대한 취재는 쉽지 않았다. 특히 제조공정에 대해서는 사진촬영은 물론이고, 언론의 접근을 극도로 제한하는 등 미래 신기술답게 통제가 심각했다. 본지가 취재한 메이커보트사도 사정은 비슷했다. 미리 취재일정을 조율했음에도, 제조공정에 대해서는 엄격히 취재를 제한하고, 본사에 대해서만 취재가 허용됐다. 메이커보트 홍보담당자 살라니코프는 “3D프린터업체는 새로운 기술력이 곧 생명으로 언론의 접근이 쉽지않다. 다른 회사들의 입장도 다 비슷하다. 새 기술이 언론을 통해 노출되면 안되는 만큼 극도의 보안이 유지된다”며 양해를 구했다. 사실 3D업계의 취재는 국내서도 비슷하다. 아직 규모면이나 기술수준 등에서 구미의 선진국에 비해 뒤처지는 국내지만 3D프린팅의 제조과정에 대해서는 취재가 제한되고 있다.
여러 회사들과 경쟁을 하고 있는 만큼 기술력이 외부로 유출되는 것을 극도로 꺼리기 때문이다.
미국 뉴욕에 본사를 둔 메이커보트사는 스트라타시스사의 자회사로 데스크탑 3D 프린팅 산업계의 표준으로 자리잡았다고 평가받고 있다. 지난 2009년에 설립되었으며 엔지니어, 건축가, 디자이너, 교육자 등을 중심으로 한 고객들에게 3D 프린터를 공급한다. 전 세계에 8만개 이상의 3D 데스크탑 프린터를 공급함으로써 세계최고의 점유율을 차지한다. 메이커보트사의 경영방식은 누구나 3D 프린터를 쉽게 사용할 수 있게 함으로써 접근성을 높인다는 것이다.
종업원 수는 400여명으로 추정되고 있으며, 최근 뉴욕 브루클린에 17만평방미터의 공장을 증설하고, 데스크탑 3D 프린터산업의 혁명을 주도하겠다는 각오다. 실제 신설공장은 이전의 회사에 비해 2배의 생산능력을 자랑하고 있고, 생산과정을 획기적으로 개선, 미래시장 점유율을 높이기 위해 노력중이다. 회사는 본사와 공장으로 2원체제로 운영되고 있다. 본사는 우리의 벤처건물과 비슷한 형태로 대규모 빌딩에 기술력을 가진 벤처업체들이 대거 입주해, 신기술을 개발하고 있다. 신축 공장은 R&D 팀과 가까이 위치해 성장하는 3D프린팅 시장의 변화에 신속 대응하는 것을 목표로 하고 있다.
메이커보트의 3D프린터는 교육자, 엔지니어, 디자이너들이 주로 사용하며 교육을 제고하고 실시간 시제품작업(Real-time Prototyping)을 통한 디자인 설계과정을 촉진한다.
□메이커보트사의 사업방향
메이커보트사의 3D프린팅산업의 사업방향은 교육(education), 공학(engineering), 디자인(design)이다. 교육은 교육과정에서부터 교육기자재나 과학원리를 학생들에게 보여주고, 공학과 디자인은 시제품을 신속정확하게 제조하는 것을 생명으로 여긴다.
메이커 보트사는 미국의 각 대학들과 연계해, 대학이 설계과정을 제공하면 공장의 프린팅 기계가 이 작업을 수행해준다. 각 대학들은 자체에서 프린팅 기계를 구매하기가 힘든만큼 산학협동으로 설계와 제조공정을 분리해 서로 윈윈 전략을 구사하고 있다. 메이커보트사는 각종 제조업체에서 신제품을 개발할 때 필요한 시제품을 3D 프린터를 이용하여 만듦으로서 완제품의 제조과정을 용이하게 하도록 하고, 이 업체와 연결을 통해 향후 3D프린팅 업계에서 우위를 점하려는 경영전략을 펼치고 있다.
메이커보트사는 3D프린팅을 보다 더 쉽게 이용할 수 있도록 하기 위해 데스크탑 3D 프린팅산업에 포괄적인 3D산업환경을 제공한다. 메이커보트의 3D 산업환경에는 프린터구동을 위한 메이커보트 소프트웨어, 원거리에서 프린터를 작동시키고 모니터할 수 있는 클라우드 플레폼기반의 스마트폰용 메이커보트 앱, 그리고 3D 설계를 위한 세계최대의 오픈소스 공유 사이트인 메이커보트사의 씽크버스(thinkverse)가 있다.
메이커보트사의 복제용 스마트 압출기(replicator smart extruder)는 다른 압출기로 교체시간을 최소화해, 프린터의 정지시간을 최소화하는 획기적인 장치로서 이 장치를 통해 합성물을 압출분사해 제품을 제조한다.
이 회사 홍보담당자 살라니코프는 “3D기술력은 하루가 다르게 발전하고 있는 만큼, 향후 어떻게 변화할지 예측이 힘들다”며 “아마 10~20년후에는 인간도 만들 수 있을 정도로 상상속의 일을 할 것으로 본다”고 말했다.
인터뷰 메이커보트사 요한 브로어 부사장
“메이커보트사의 최대 기술력은 첫째 3D 조형물을 만들 수 있는 다양한 제품의 재료와 둘째, 이 재료를 압출분사하는 기계장치인 압출기(mart extruder)에 있다”
메이커보트사의 요한 브로어 부사장(46·사진)은 상대보다 앞선 이 기술로 3D데스크 탑 시장에서 우위를 점하고 있다고 밝혔다. 그는 이 기술은 하루가 다르게 더욱 발전되고 있는 만큼, 이 분야에 근무하는 자신도 3D기술력이 어떻게, 어디까지 발전할 수 있을지가 가늠할 수 없다고 했다.
즉 3D의 역사가 길지 않지만 현재 미국에서 엄청난 속도로 발전되고 있는 만큼, 향후 발전모습에 대해서는 정확한 진단조차 할 수 없을 정도로 무한한 가능성이 있을 것이라는 것.
“시장조사 전문업체 가트너가 올해 주목한 만한 10대전략기술로 3D프린터가 지난해 10위에서 3번째로 상승했습니다. 이처럼 현재 3D프린팅기술은 전 세계적으로 주목받고 있으며 앞으로 인류에 큰 변화를 이끌 것으로 확신합니다”
특히 3D프린팅기술이 더욱 다양하게 활용되고 개발되면서 이로인한 경제적효과 또한 어마어마할 것이라고 강조했다.
또 각 전문기업들은 기술력향상에 사활을 걸고 미래시장 점유율을 높이기 위해 총력을 집중하고 있는 만큼 발전에 가속이 붙을 것이라고 전망했다. 그는 향후 제조공정상 경제성이 떨어지는 분야는 3D분야가 집중적으로 파고들어 조만간 제조업에 엄청난 변화가 올 것이라고 말했다.
※본 기획물은 지역신문발전기금의 지원을 받았습니다.
/미국 뉴욕에서 이창훈기자
