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3D 프린팅, 제조·생산업의 미래를 바꾸다!

2016-10-24

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3D 프린팅, 제조·생산업의 미래를 바꾸다!

 

 

 

 

최근 산업 트렌드를 이야기할 때 결코 빠질 수 없는 키워드가 있다. 바로 ‘3D 프린팅’ 기술이다. 특히 제조업과 관련이 있는 많은 기업들은 ‘3D 프린팅’의 긍정적 효과에 대해 많은 관심을 기울이고 있다. 단순히 제품 생산이라는 가치를 넘어, 제조·생산에 디지털라이제이션을 입혀 보다 스마트한 제조 공정을 만들어내고 있는 ‘3D 프린팅’의 세계로 들어가 보자. 편집자주  

 

 

 

 

차세대 대표 유망 산업은 바로 ‘3D프린팅’

 

2016년 초 스위스 다보스에서 열린 ‘세계경제포럼’에서 회장 글라우스 슈밥은 “4차 산업혁명이 우리에게 쓰나미처럼 밀려올 것이며 그것이 모든 시스템을 바꿀 것”라고 역설했다. 4차 산업혁명이 먼 미래의 일이 아니라 순식간에 들이닥치게 될 현재의 일이라는 경고의 메시지다. 우리가 정치, 경제, 사회 등 모든 분야에 메가톤급 파장이 초래 될 그 변화를 대비해 성장가능성과 기회를 마련하기 위해서는 4차 산업혁명의 본질을 꿰뚫고 이에 대응하는 자세와 준비가 중요하다. 4차 산업혁명의 핵심키워드이자 주요영역으로 무인자동차, 인공지능, 3D프린팅, 빅데이터 등이 있다. 그중에서도 생산·제조기술로의 활용성 측면에서 차세대 유망 산업으로 분류되는 ‘3D프린팅’은 제조업 분야에 커다란 변화를 가져다 줄 것으로 많은 전문가들은 예견한다. 이에 많은 선진국들에서는 3D 프린팅과 관련된 패러다임 전환이 활발히 이루어지고 있다. 맥킨지가 선정한 ‘12대 기술의 2025년 경제적 파급효과’라는 자료에 의하면, 3D프린팅이 9번째로 큰 파급력을 행사할 것이며, 최대 5.5조 달러의 경제적 효과를 가져다 줄 것으로 예측하고 있다. 뿐만 아니라 IDC 조사에서도 3D 프린팅 시장은 2015년부터 2020년까지 연평균 24.1% 성장할 것으로 예상한다. 이는 3D 프린팅이 제조업의 생산 시간을 단축하고 금형 제작 비용을 절감하고자 하는 제조사와 기업의 니즈에 모두 부합하기 때문에 그 잠재성이 크다고 볼 수 있다. 

 

 

 

 

제조환경의 패러다임이 변하고 있다!

소비>생산>유통으로

 

3D프린팅은 제조업 환경에서의 큰 변화를 불러일으킬 것이다. 그 변화 중 하나는 맞춤형 주문생산이다. 미리 재고를 확보해두는 제조방식이 필요없고 ‘생산→유통→소비’의 산업체계를 ‘소비→생산→유통’의 순서로 바꾸어 선주문, 후생산이 가능하며 이를 통해 제조업의 산업영역을 확장시킨다는 점에서 큰 의미를 가진다. 선진국들의 제조업계는 이미 3D프린팅의 가능성을 긍정적으로 인지하고 제조시간 단축, 가격경쟁력 강화, 안전성 향상 등 본격적인 상용화 단계 진입을 위해 주력하고 있다. 미국에서는 3D프린팅 기술을 적용하여 반도체 제조기술을 상용화 단계에 진입시켰고, 시제품으로 배터리를 제조하는 등 기술개발이 활발하다. 독일에서는 인공혈관을 만드는데 성공하여 의료분야 기술에 상당한 역량을 축적하고 있다. 영국에서는 3D프린팅 기술을 적용해 티타늄으로 항공기 부품을 제조하는 방법을 개발했다. 이처럼 제조업에서의 3D 프린팅을 통한 4차 산업혁명 패러다임 변화가 크게 일어나고 있고 이는 의학계와 바이오계도 마찬가지이다. 중국 베이징 대학에서는 악성 척추종양 환자를 대상으로 3D프린터로 만든 흉추 이식수술을 통해 뼈 융합에 성공했으며, 켄터키에서는 14개월 된 아기의 선천성 심장병 수술을 위해 3D프린터로 모형 심장을 만들어 심장 CT스캔을 통해 심장병의 원인을 찾아내 성공적으로 수술을 성공했다. 일본 오가노보는 3D프린터 기술을 활용해 인체 장기 및 신체의 일부를 생산해내고 있다.

 

심지어 영국에서는 종양 제거 수술로 얼굴의 반쪽이 사라진 환자에게 바이오 3D프린터가 환자에게 딱 맞는 얼굴을 출력해 3D 프린팅 된 얼굴을 성공적으로 장착했다. 이처럼 위독한 환자에게는 새 생명을 주고, 장애를 가진 이들에게는 새 삶을 살게 해 주는 3D 프린팅은 의학 및 바이오계에서 큰 가치를 창출 하는 산업으로 각광받고 있다. 전 세계 의료, 보건, 헬스 시장은 무려 8조 달러. 하지만 안타깝게도 한국이 차지하고 있는 3D 프린팅의 활용 비중은 불과 0.5%에 불과하다.

 

 

 

 

국내 3D프린팅 전문 기업 및 대학 내 관련학과 개설

 

이처럼 우리는 4차 산업혁명이라는 주요 과학기술 혁신이 일으키고 있는 중대한 변화와 마주해야하고 이는 피할 수 없는 현실이 되어버렸다. 다보스포럼 회장 글라우스 슈밥은 ‘제4차 산업혁명의 시대 속 소프트웨어 기술을 기반으로 생성되는 디지털 연결성이 사회를 근본적으로 변화시키며, 제4차 산업혁명은 역사상 어떤 산업혁명과도 다른 양상으로 전개되어 인간의 삶은 완전히 바뀌게 될 것이다.’고 자신 있게 말한다. 통계청에서 제공하는 2014년 산업별 매출액 증감률을 보면 유일하게 제조업만 2.8% 마이너스 성장을 했다. 또한, 제조업의 영업 이익률은 2010년 이후 계속해서 하락하고 있고, OECD가 발표한 나라별 제조업 혁신도를 보면 독일이 82%, 프랑스 56%, 일본 50%, 한국은 38%이다.

 

그렇다면 앞서 살펴본 해외 국가들의 4차 산업혁명 패러다임에 발맞추어, 3D 프린팅을 기반으로 한 성장 동력을 위한 노력에 비해 국내의 경우는 어떠한가. 다소 늦은 출발이긴 하지만 국내에서도 일부 학계 및 단체에서 크고 작은 움직임들을 보이고 있다. 국내 3D프린터를 제조하는 업체로는 (주)캐리마, (주)인스텍, (주)로킷 등의 소수의 업체가 시장에 참여하고 있으며 이외에도 개인용 3D프린터를 제작하고 3D 설계 소프트웨어 기술을 보유한 우수한 기업들도 있다. 또한 학계에서는 ‘4차 산업혁명과 GE이 대혁신’이라는 제목으로 영향력 있는 CEO 및 학자들을 대상으로 지식기부 강연을 통해 변화의 모멘텀을 만들기 위한 노력을 하기도 한다.

 

우리나라는 훌륭한 디지털 토양을 가지고 있는 인터넷 강국이다. 하지만 아직 우리나라 제조업계는 3차 산업혁명의 패러다임을 벗어나려는 움직임이 선진국들에 비해 현저히 적다. 3D 프린팅의 경우 IT를 기반으로 거기에 담을 소프트웨어를 잘 구성해야 한다. 그 역량을 만들어서 가치를 만드는 힘이 4차 산업혁명에 대비하는 소프트파워가 될 수 있다. 이를 위해서는 사회, 교육, 문화, 제도 모든 것이 변화되어야 한다. 특히, 기업은 스스로 역량 향상을 통해 일자리를 만들어 내야하며 교육계는 창의적인 교육을 통해 컴퓨터 언어인 소프트웨어 중심의 인재를 양성해내야 한다. 

 

 

 

 

 

 

학계는 전문지식인 양성, 기업은 성장 동력 구축 절실

 

미래학자 엘빈 토플러는 ‘21세기 문맹은 읽지 못하고 쓰지 못하는 사람이 아니라 배우려 하지 않고 낡은 지식을 버리지 않는 사람이 될 것”이라고 말했다. 4차 산업혁명이라는 말에 포함된 ‘혁명’이라는 단어는 가죽혁(革), 목숨명(命) 즉 이전의 관습이나 제도 등을 단번에 깨뜨리고 새로운 것을 세우는 일이라고 해석할 수 있다. 엘빈 토플러의 말처럼 과거의 것들을 과감히 버리고자 하는 혁신의 마인드가 필요하다. 아직도 3D 프린팅을 단순한 하드웨어의 보급으로 여기고, 컴퓨터 교육을 단순 코딩교육으로 생각하는 인식 등에는 변화가 필요하다. 3D 프린팅이 하드웨어뿐만 아니라 3D모델링, 소프트웨어, 프린팅 소재, 3D콘텐츠 및 온라인 커뮤니티가 전반적으로 활성화되어 다양한 응용산업이 한층 도약하는 계기라고 인식해야 한다.

 

4차 산업혁명이 가져다 줄 놀라운 세상의 변화에 대하여 제조사가 먼저 대비하고 기술을 개발하는 것이 시급하다. 학계와 개인은 새롭게 등장하는 기술을 어떻게 활용해 개인의 경쟁력을 높일 것인가를 고민해야 한다. 그럴 때 대한민국이 3차 산업혁명을 전후로 인터넷 세계 최강국이 된 것처럼, 이러한 선순환 구조 속에서 당당히 4차 산업혁명의 중심에 서게 될 것이다.

 

 

 

글_ 서준렬

울산폴리텍대학 산업융합디자인학과 외래교수

 

 

 

 

 

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