김홍철 한국기술금융협회 IT 전문위원
4차 산업혁명을 이끄는 주요 산업군 중 하나인 3D프린팅 시장이 미래 IT시장에서 주요 먹거리 산업으로 주목받고 있으며 실제로 엄청난 속도로 빠르게 성장하고 있다는 것은 이미 주지하는 바와 같다. 3D(Three Dimension)는 3차원을 의미하는데, 점과 점을 연결한 선을 1차원, 선이 연결된 평면을 2차원이라 할 때 평면에 축을 더하여 입체화한 것을 3차원이라 표현한다. 가끔 ‘4차원의 세계’라는 표현을 하는데 여기서 4차원이란 3차원의 입체에 시간적 개념을 더한 것이며, 3차원까지의 공간적 영역에 대한 지배에 더하여 시간적 영역을 지배할 수 있게 되는 차원을 의미한다.
기존의 2D프린터가 활자나 그림을 2차원 평면으로 인쇄하듯이, 도면을 바탕으로 3차원의 입체물품을 만들어내는 것을 3D프린터라 한다. 다시 말하면 2D프린터가 앞, 뒤와 좌, 우측으로, 즉 X와 Y축으로 평면운동하지만, 3D프린터는 여기에 상하운동, 즉 Z축 운동을 더하여 입력한 3D 도면을 바탕으로 입체적 물품을 만들어 낸다는 것이다.
3D프린터는 미국 콜로라도 출신의 처크 헐(Chuck Hull)이 가구 제작과정에서 자외선을 이용해 플라스틱판을 경화시키는 공정에서 착안해 연구를 시작했고, 지금으로부터 약 30년 전인 1986년 입체인쇄술(Stereolithography)이란 이름으로 특허를 출원하면서 등장했다. 처크 헐은 특허출원 이후 투자를 받아 회사를 설립하는데 그 회사가 바로 현재 전 세계 3D프린터 시장을 지배하고 있는 ‘3D Systems’이다.
우리나라에서는 3D프린터가 소개된 지 오래지 않아, 최신 기술로 이해되고 있는 본 기술이 이미 등장한 지 30년이 넘었다는 것에 많이 놀랄 수도 있으리라 생각되지만, 한편으로는 선진국과의 기술 수준 격차가 분명히 존재한다는 것을 확실히 인식하고 현명하게 대처해 나가야 할 것이다. 특히 본 기술과 관련한 핵심특허가 잇따라 만료되면서 관련 산업이 최근 몇 년 사이에 빠른 속도로 성장하고 있는데 이에 주목하고 시대의 흐름에 뒤처지지 않게 산학 협동으로 연구와 투자가 시의 적절하게 이루어져야 하지 않을까 싶다. 최근의 시장 흐름은 당초 산업을 목적으로 탄생했던 3D프린터가 상대적으로 작은 크기의 가정용으로, 공학도나 산업종사자들을 위한 교육용으로 등장하면서 상용화가 가속되고 있다. IT시장 리서치회사인 가트너사의 시장전망 자료에 따르면 전 세계 3D프린터 제조 시장규모는 2018년 약 135억 달러(한화로 약 14조)가량 상승할 것으로 발표한 바 있다. 2012년을 기준으로 매년 전년 대비 거의 배 가량의 성장을 지속해 왔고, 당분간은 그러한 속도로 성장을 지속할 것이라는 전망이다. 아직까지 대부분 해외제품 유통과 솔루션, 인쇄 대행 서비스업 등에 제한적으로 활용되고 있지만. 국내 3D프린터 시장규모도 2016년 기준으로 약 1200억 가량 된다고 보고되고 있다.
아울러 현재 3D프린터에 주로 사용됐던 플라스틱 소재 이외에 여러 가지 다양한 물질이 추가되고 있는데, 새로운 소재의 추가는 자연스럽게 수요층을 유도, 확대해 3D프린터의 인쇄영역은 점점 더 그 범위를 확장해 나가고 있다. 나아가 이 기술은 언제, 어디서나, 손쉽게 제품이나 물건을 만드는 개인 맞춤형 생산시대를 열어줄 것이다. 또한 전통적인 자동차, 우주항공 등의 제조산업 이외에도 의료, 바이오, 예술, 교육, 패션 등 전 영역에 걸쳐서 주목받는 산업이 될 것으로 기대된다. 3D프린터의 인기에 힘입어, 3D스캐너 또한 그 전망이 밝다. 블루투스로 연결해 스마트폰에 간단히 앱만 깔면 스캔을 할 수 있는 에오라3D나 간편하게 사용할 수 있는 3D 핸드스캐너 같은 제품들도 속속 출시되면서 기대를 모으고 있다. 이처럼 3D프린터 산업의 성장 및 발전은 당장의 예측이 곤란할 정도로 폭발적이고 긍정적이다.
그러나 중요한 것은, 현대의 산업이나 기술의 특징은, 단독적 기술보다는 이른바 ‘융합’이란 단어로 표현되는 다양한 기술 간 시너지를 통해 새로운 방식의 서비스로 탄생되고 있다는 것이다. 이제 특정기술은 그 기술 자체만으로는 가치를 극대화하기 어렵다. 이전 칼럼에서 ‘디자인’의 중요성을 강조한 바 있는데, IoT와 또는 생명공학과 때로는 자동차 산업 등과 연계돼 생산성, 파급력, 기술력 확보 등이 지속적으로 확대될 수 있도록 하는 ‘디자인’적 마인드 하의 3D프린터 산업발전 전략 수립이 필요하다. 앞서가는 자를 추월할 수 있는 유일한 방법은 그가 간 방향이 아닌 새로운 방향이 돼야 한다는 것을 명심해야 한다.