3차 산업혁명을 이끌어나갈 3D프린터 시장

<출처: cloudtimes.org>

어릴 적 공상만화 영화에서 버튼을 누르면 원하는 물건이 만들어져 나오는 기계를 보며 신기해하던 시절이 있었습니다. 그런데 이러한 일이 실제로 일어나게 되었다는 사실 알고 계셨나요~? 혁신적인 기술의 개발 뿐 아니라 산업전반의 혁명을 이끌어 낼 것이라고 예상되는 3D프린터가 바로 그 주인공입니다. 오늘은 성장하는 3D프린터 시장과 활용 사례 그리고 미래에 관해 함께 이야기를 나누어 보도록 하겠습니다.

 

3D프린터 시장의 성장

<출처: 소셜미디어 전략연구소>

매년 국내, 외 유명 조사기관이나 단체에서는 가장 주목해야 할 IT트렌드에 관해서 발표를 하는데요. 대부분의 기관에서 2014년에 가장 주목해야 할 IT트렌드 Top-10 중 상위 5개 핵심 산업, 시장으로 3D프린트 시장을 손에 꼽았습니다. 3차 산업혁명을 주도하는 대표적인 산업인 3D프린트 시장에 대한 관심은 시장규모의 성장세를 통해서도 확인할 수 있는데요. 2013년 3D프린트 세계 시장규모는 약 22억 달러였고, 2016년까지 43억 달러 규모로 시장이 성장할 것으로 추정하고 있습니다. 

3D프린팅의 원리

프린터라고 하면 대부분 그림이나 활자를 종이에 인쇄하는 2D프린터를 떠올리게 됩니다. 기존의 프린터는 평면인 종이 위에 프린터가 앞뒤(x축)와 좌우(y축)로만 움직이면서 인쇄를 했는데요. 3D프린터는 평면과 더불어 상하축(z축)까지 움직일 수 있는 프린터를 말합니다. 한 번 인쇄할 때 출력된 각각의 면을 레이어(Layer)라고 할 때 레이어마다 모양을 조금씩 변화시켜 인쇄를 하면 원하는 모양을 3차원으로 인쇄할 수 있는 것이죠. 이런 3D프린터는 3D CAD와 같이 평면이 아닌 부피를 그릴 수 있는 프로그램을 통해 3D도면을 제작하여 활용할 수 있습니다. 

최첨단 산업으로 보이는 3D프린터는 무려 30년도 이전에 발명이 되었는데요. 1980년대 미국의 3D시스템즈라는 회사가 물건의 시판 전에 시제품을 만드려는 용도로 3D프린터를 개발했습니다. 3D프린터는 처음에 플라스틱만으로 인쇄할 수 있었으나 그 이후 발전을 거듭하여 현재는 금속이나 나일론 등의 재료와 다양한 색상, 성질 등으로 확장되었으며 상용화가 멀지 않았습니다.

3D프린팅의 다양한 활용

3D프린팅 기술의 발달은 크고 작은 기기의 부품은 물론 의료, 패션, IT, 첨단, 음식, 문화산업 등 우리가 살아가는 일상의 모든 것을 프린트할 수 있게 되었는데요. 그만큼 산업 분야 전반에 다양하게 활용할 수 있게 되었습니다. 가장 큰 변화를 일으킨 곳이 바로 제조업입니다. 제조업이라고 하면 커다란 공장에서 해머, 선반, 용접, 주물, 주형 등의 기구를 이용하는 것으로 생각해 온 개념의 틀을 새롭게 변화시킨 것인데요. 3D프린터를 이용해 제품을 만들어 냄으로써 제작에 들어가는 시간과 인력, 비용에 대한 절감의 효과를 톡톡히 볼 수 있게 되었습니다. 

<출처: usnikefootball>

3D프린터는 의학발전에도 기여하고 있습니다. 지난 2002년 캘리포니아주립대 의대에서는 3D프린터를 이용해 100시간 가까이 걸리던 샴쌍둥이 분리수술을 22시간 만에 성공했습니다. MRI로 찍은 영상을 3D프린터로 인쇄해 미리 예행연습을 할 수 있었기 때문이죠. 3D프린터를 이용해서 인공장기를 만들 수 있습니다. 기존의 줄기세포를 분할해 인공장기를 만들 경우 세포를 배양하는 시간과 노력이 많이 들었는데요. 3D프린팅 기술을 이용할 경우 인공장기 모양을 거푸집 같은 틀로 만들어 틀 안에 줄기세포와 단백질 합성 재료를 흩뿌리면, 줄기세포 세포분열을 통해 장기가 되도록 할 수 있습니다. 그 밖에도 현재 틀니, 인공치아, 인공턱뼈, 인공고막 등을 찍어 의료산업 현장에서 사용하고 있는데요. 이와 같이 인공장기 생산에 3D프린팅 기술이 접목될 경우 장기이식 비용의 절감 효과를 가져올 수 있답니다.

<출처: TED>

3D프린터는 우주산업과 같은 최첨단 산업에서도 유용하게 쓰일 전망입니다. 고가의 부품이 들어가는 우주탐사관련 기계들의 부품을 만드는데 비용과 시간을 절약할 수 있을 뿐 아니라, 로봇을 이용해 우주기지건설 등에 활용할 방안을 연구중입니다. 최근에는 거대 3D 프린터를 통해서 가정용 저택을 24시간안에 짓는 기술도 상용화되고 있습니다. 땅을 다지고 벽돌을 쌓거나 콘트리트를 다지는 인부를 쓰지 않고 타워크레인 올리듯이 거대 3D 프린터를 올리면, 24시간안에 3D 프린터가 집을 짓는 방식인 것이죠. 더 나아가 컨베이어벨트처럼 3D 프린터를 움직이면 다수의 건물을 서로 다른 디자인으로 지을 수 있다는 아이디어도 나오고 있는데요. 저비용 상업용 건물 단지 건설에 유용할 것으로 예상됩니다. 

3D프린팅의 미래

3D프린터를 바라보는 시선은 두 갈래로 나뉩니다. 3D프린터의 발전과 함께 간단한 도면만 있으면 누구나 원하는 물건을 만들 수 있게 되어 새로운 형태의 1인 제조업이 발달할 수 있을 것이며, 원하는 것은 3D프린터로 직접 프린트해서 사용할 수 있기 때문에 생산과 유통의 과정이 줄어들어 제품 단가의 떨어지고, 제품을 만드는 데 드는 시간과 비용 등을 절감할 수 있겠죠.

하지만, 3D프린터 시장의 발달이 핑크빛 미래만을 약속한다고 볼 수는 없습니다. 제조와 생산, 유통과정이 사라지면서 자연스레 공장과 건설현장에서 노동자가 사라지고, 기술을 확보하지 못한 소규모 생산자들은 시장에서 도태 되어지는 결과를 초래할 수 있는 것이죠. 또한 3D프린터를 만들 수 있는 제품에 대한 규제가 없어 총기와 같은 위험물이 불법으로 제작, 유통될 수 있는 단점이 있습니다.

안정된 작업환경을 제공하고자 하였던 다이너마이트가 폭력의 수단으로 악용되었던 것처럼, 혁신적인 문명과 기술의 발달은 항상 동전의 양면과 같은 가능성을 가지고 있습니다. 새로운 산업혁명을 불러 일으킬 3D프린터, 이제는 기술의 개발과 더불어 어떻게 유용하게 쓸 것인지 함께 점검해 보아야겠습니다.