[경제상식] 3D프린팅: 3차원 물체를 만드는 제조기술

 

 

  일반적으로 인쇄를 말할 때는 1차원입니다. 종이에 글자나 도표, 그래프 등을 인쇄하기 때문이죠. 그런데 ‘3D프린팅’은 물체를 3차원으로 볼 수 있도록 만든 것입니다. 그리고 3D프린터는 평면 프린터와 달리 손으로 만질 수 있는 실제 물체를 만들어내는 기기를 말합니다.

 

  3D프린팅은 소재를 층층이 쌓아올리는 제조 방식을 갖고 있습니다. 기존 제조업은 큰 원재료를 자르거나 다듬는 절삭가공 방식이지만, 3D프린팅은 3차원으로 설계된 도면을 무수히 많은 2차원 단면으로 나눈 뒤 쌓아올려 입체적인 사물을 만듭니다. 설계도만 있으면 곧바로 제품을 만들 수 있고, 재료 손실이 적어 개인 맞춤형 소량생산에 적합한 점이 특징입니다.

 

 

3D 프린터로 만든 람보르기니

 

 

  조금 전문적인 용어를 쓰면, 3D프린팅은 적층가공(additive manufacturing) 또는 적층압착(additive pressing)이라고 부릅니다. 적층가공은 가루로 된 물질과 접착제를 사용해 적층(층층이 쌓음) 방식으로 물체를 만드는 과정입니다. 적층압착은 3D프린팅을 할 때 층층히 쌓으면서 압력을 가해 물건을 만드는 것을 의미합니다. 결국 3D프린팅은 3차원 설계도를 3D프린터에 보내 플라스틱, 금속, 세라믹 등 각종 소재를 층층히 쌓아 제품을 만드는 것입니다. 쉬운 예를 들면, 마치 레고블록으로 건물을 만드는 것과 비슷합니다.

 

  3D프린팅의 장점은 제작비용이 크게 줄어든다는 것입니다. 또 3D프린팅을 활용하면 제품 디자인을 쉽게 바꿀 수 있어 디자인 시간을 4분의 1 정도로 단축할 수도 있습니다. 이는 결국 신제품 출시 기간, 인건비, 물류비도 줄일 수 있다는 얘기지요. 특히 3D프린팅은 앞서 설명한 것처럼 인공귀, 의족, 보청기 등을 만드는 데도 활용돼 의료기술의 획기적인 발전에도 기여하고 있습니다.

 

  3D프린팅의 성장잠재력을 높이 평가한 전세계 기업들이 이 사업에 속속 뛰어들고 있습니다. 세계 유명 자동차업체 람보르기니는 시제품을 만들기 위해 3D프린터를 이용합니다. 3D프린터로 만든 시제품으로 테스트를 해본 뒤 직접 생산에 들어가는 방식이죠. 람보르기니는 이를 통해 기존 제작비용 4만달러와 제작기간 4개월을 각각 3,000달러, 20일로 줄이는 데 성공했습니다.

 

 

3D 프린터의 출력모습 출처 www.wikipedia.org

 

  이처럼 세계적 기업들이 3D프린팅 기술을 활용하고 있는 가운데, 시장조사기관 홀러스어소시에이츠는 세계 3D프린팅 시장이 지난 2012년의 경우 전년 대비 28.6% 증가한 22억달러라고 밝혔습니다. 이는 3D프린팅 기술이 상용화되기 시작한 1987년부터 연평균 25.4%의 가파른 성장세를 보이고 있는 셈입니다. 이에 따라 3D프린팅시장은 오는 2019년에는 130억달러 규모로 커질 전망입니다.

 

  그러나 3D프린팅시장이 온통 장밋빛이라고 보기에는 아직 이릅니다. 제품을 만들 때 3D프린터를 쓰면 제품을 만드는 단계마다 프린팅이 필요해 개당 생산속도가 기존 자동화의 경우보다 느립니다. 3D프린팅에 들어갈 소재도 문제입니다. 플라스틱, 목재와 일부 금속분말만 소재로 사용하므로 강철, 세라믹 등과 비교하면 내구성이 부족합니다. 초콜릿, 밀가루, 버터 등 식품이나 활성세포, 생체조직, 맞춤약 제조를 위한 화합물 등 인체와 관련 있는 소재에 대한 안정성을 높여야 하는 문제도 걸려 있습니다. 지적재산권 문제도 눈여겨봐야 할 대목입니다. 기존 제품 구조를 설계도로 옮겨 3D프린트를 해보면 완제품의 외부 디자인과 부품의 구조·기능도 복사할 수 있기 때문이죠. 결국 세부디자인 복제가 가능해져 지적재산권 침해가 쉬워지고 디자인을 불법 유통시키면 분쟁도 늘어날 수 있다는 얘기입니다.

 

 

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