규모의 경제가 허물어진다 ‘고객 맞춤형’ 차별화로 승부하라

Article at a Glance

 국내 3D프린터 기술개발과 정책 수립은 아직 초기 단계에 있다. 판매 중인 프린터의 90% 이상이 수입품이다. 국내 제조기업들이 후발주자로서 단기간에 추격에 성공, 산업 경쟁력을 확보하기 위해서는 우수한 제조 경쟁력과 정보통신기술(ICT) 인프라를 활용한 3D프린팅 산업 생태계 조성이 필수적이다. 무엇보다 기술과 시장을 선점하기 위한 ‘선택과 집중’이 가장 필요한 시점이다. 3D프린팅 시장을 선도하고 있는 미국과 유럽은 기술 우위 확보를 위한 R&D 및 시장 수요 창출에 주력하고 있다. 이를 위해 먼저 체계적인 교육 시스템을 구축해 전문 인력 양성에 힘을 쏟아야 한다.

새로운 도전기술

수요자의 다양한 기호에 따라 제품 모델이 다양화되고 제조업 시장에서 국내외 경쟁이 치열해지면서 제품의 개발기간 및 비용의 단축이 절실하게 요구되고 있다. 특히 세계적으로 경쟁이 치열한 자동차, 가전, 전자산업, 건축 및 의료 분야에서는 제품 모델의 다양화 및 제품 설계 변경이 필수적이다.

기존의 제품 개발 방식에서는 제품의 설계에서부터 시장에 제품을 출하하기까지 대부분의 개발과정이 순차적으로 진행되며 금형디자인, 금형제작, 부품생산, 부품조립, 성능평가, 출하 등의 각 생산공정에서 소요되는 시간과 비용을 누적해 총 제품 개발 비용을 상정한다. 그러나 기존의 이러한 생산방식으로 ‘주문 생산(Build to Order)’ 시대에 대응하기에는 시간과 비용의 측면에서 거의 불가능하다 할 수 있다. 3D프린팅은 기존 기술 중에 주문 생산시대의 요구에 부흥할 수 있는 가장 완벽하고 유일한 기술이다.

관련 산업은 시장의 형성에 따라 매우 빠르게 변하고 있다. 선진국들은 우리보다 한발 빨리 새로운 패러다임 변화에 대응하고 있다.

2012년 원천기술의 특허 만료와 함께 메이커스 플레이스(Makers Place, 개인이 능동적으로 제품을 생산하는 데 필요한 아이디어 및 생산 장비의 공유의 장1 1Steven Kurutz, “The Rise of the Hacker Space : One Big Workbench”, The New York Times, 2013.3.1 닫기 과 온라인 커뮤니티의 결합이 시너지 효과를 내면서 전 세계에서 3D프린팅 산업이 폭발적으로 성장하고 있다. 이것은 새로운 기술, 제품을 요구하는 시장의 새로운 목소리다.

생산자에게는 재료 제작과 시제품 제작의 시간 및 비용을 최소화함과 동시에 빠른 디자인 변경이 가능한 생산 방식을 제공해 주문 생산의 최적화 시스템을 제공한다. 따라서 세계 주요 국가들은 3D프린팅 산업을 미래 제조 혁신기술로 보고 기술 연구개발(R&D) 및 인력 양성, 창업을 적극적으로 지원하고 있다.

많은 전문가들이 주장하는 내용은 3D프린팅 기술의 혁신성 때문이다. 먼저 3D프린팅을 이용한 생산과정과 혁신요소 분석을 통해 제조업에 미칠 경제적 효과를 살펴보고 국내외 시장 현황과 제조업 활용 사례를 통해 3D프린팅 산업과 연관 분야를 통한 혁신전략 방안을 모색해보자.

기술 패러다임의 변화

3D프린팅 기술은 2013년 세계 경제 포럼이 선정한 10대 유망 기술 중의 하나로 전통 방식의 가공 단계를 혁신적으로 단축시켜 생산 비용 절감과 기간 단축 등 생산성 향상의 효과를 가져올 수 있을 것으로 기대된다. 또한 고투입·고비용·고가격 구조의 프로젝트, 주문생산공장(Job Shop), 일괄(Batch) 생산에 해당하는 산업(조선, 항공우주, 로봇 등)에 우선 활용될 경우 부품을 통해 세계 시장 경쟁력을 확보할 수 있다. 1990년대 이후 제조업의 기반이 한국, 중국, 대만 등 아시아 신흥국으로 이동하면서 미국, 유럽, 일본 등의 선진국들이 선진 제조업을 모색하고 있다. 이에 따라 3D프린팅 기술을 제조업 기반 강화의 혁신 기술로 보고 강력한 정책, 자금을 지원하고 있다.

3D프린팅 기술은 현재 초기 성장 단계로서 기술 발전에 따라 높은 성장이 기대된다. 그러나 산업의 핵심 기술로 수용되기까지는 앞으로 5∼10년은 지나야 할 것으로 예상된다. 산업별, 국가별 점유율 현황은 주로 전자제품과 선진국을 중심으로 시장이 형성돼 있다. 최근에는 소규모 사업장에서 3D프린터 장비 및 설비를 갖추고 원하는 제품을 현장에서 직접 생산해 제공하는 서비스까지 등장하면서 3D프린팅 대중화론이 급부상하고 있다.