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    4차 산업혁명에 따른 3D 프린팅 시장동향

    낮아지는 가격대와 활용 대중화로 시장 규모 확대 -

    새로운 산업 형태 창출전문인력 필요성 높아질 것으로 예상 -

     

     

     

    □ 4차 산업혁명이란?

     

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    자료원: 바이두

     

    4차 산업혁명이란 사물인터넷을 통해 생산설비와 생산품 간 상호소통체계를 구축해 생산과정의 최적화를 이뤄내는 것을 가리킨다이전까지의 공장자동화는 중앙 집중화된 시스템의 통제를 받고 미리 입력된 프로그램에 따라 생산시설이 수동적으로 움직이는 것에 불과했다하지만 4차 산업혁명에서는 생산설비가 상황에 따라 능동적으로 작업 방식을 결정할 수 있어 각 기기가 개별 공정에 알맞은 것을 판단해 실행하게 된다4차 산업혁명의 핵심은 '모든 것이 연결되고 보다 지능적인 사회'를 구축하는 것이다빅데이터인공지능 로봇,사물인터넷3D 프린팅무인자동차나노바이오기술 등이 융합해 새로운 것을 창조하는 파괴적 기술(disruptive technology)이 중심이 되며 그 속도와 파급력은 매우 빠르고 광범위하다.

     

    □ 세계 3D 프린팅 시장

     

    4차 산업혁명의 유망 업종으로 3D 프린팅 분야가 각광받으며 빠른 속도로 발전하고 있다3D 프린팅(3D Printing)은 분말이나 액체 등 다양한 형태의 물질을 층층이 쌓아 올려 3차원 형태의 입체물로 제조하는 기술을 말한다디자인 데이터만 있으면 3D 프린터가 소재를 적층해 입체적 고체 물질을 구현할 수 있다. 종이에 글자를 인쇄하는 기존 프린터와 비슷한 방식이지만 입체 모형을 만드는 기술이라고 해 3D 프린팅이라고 부른다보통 프린터는 잉크를 사용하지만, 3D 프린터는 다양한 소재를 쓴다기존 프린터가 문서나 그림파일 등 2차원 자료를 인쇄하지만 3D 프린터는 3차원 모델링 파일을 출력 소스로 활용한다는 점도 차이점이다적게는 한두 시간에서 길게는 십여 시간이면 3D 프린터에 입력한 모형을 완성할 수 있다.

     

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    자료원: Wohlers Associates 및 한국산업기술진흥원

     

    조사기관마다 약간의 차이는 존재하나 시장조사기관 홀러스어소시에이츠(Wohlers Associates)는 2017년 3D 프린팅 시장의 규모가 약 60억 달러에 이를 것이라고 집계했다. 해당 기관은 3D 프린팅 시장이 2011년 이래 매년 20~40% 수준의 빠른 성장세를 보이고,오는 2021년에는 약 1.8배 규모인 108억 달러가 될 것으로 전망했다. 3D 프린팅 시장에서 독보적으로 높은 점유율을 자랑하는 국가는 미국으로전체 시장의 38%를 차지하고 있다중국은 3D 프린팅 시장 점유율 4위로, 2·3위인 일본·독일과 근소한 차이를 보이고 있다3D 프린터 기술 발전에 따른 이용 분야의 다양화와 넓은 내수시장으로 볼 때 중국의 3D 프린팅 시장 규모는 빠른 속도로 확대될 것으로 예측된다.

     

    □ 중국의 3D 프린팅 시장

     

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    자료원: 中国科技部中国3D打印产业技术联盟

     

    2016년 중국 과학기술부(中国科技部)와 3D 프린팅기술산업연맹(中国3D打印产业技术联盟)이 발표한 보고서에 따르면 2017 중국의 3D 프린팅 시장 규모는  280 위안에 이를 것이며지속적으로 성장세를 유지해 2020년에는 800 위안에 이를 것이라 예측했다. 2011~2014년 중국의 3D 프린터 수입액과 수입량 추이는 아래 그래프와 같다.

     

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    자료원: 한국무역협회

     

    시장조사기관 IDC는 '2014~2015 중국 3D 프린팅 시장분석 보고서(中国3D打印市场2014-2015分析报告)'에서 중국 내 3D 프린터 출하량이 2014년 34000, 2015년 77000, 2016년 16만 대로 지속적으로 증가하는 추세이며, 그 중 생산량이 크게 증가한 것은 5000달러 이하의 데스크톱 3D 프린터(桌面级3D打印机)라고 밝혔다또한 2020년에는 중국 내 3D 프린터 출하량이 44만 대를 넘을 것이라고 예측했다. 해당 보고서는 중국은 높은 기술숙련도와 안정적·고품질 프린팅 등이 필요한 전문용 3D 프린터(专业级3D打印机수입율이 높으며데스크톱 3D 프린터(桌面级3D打印机)는 국내 생산이 비교적 많은 것으로 분석했다시장 판매율로 볼 때중국의 전문용 3D 프린터 부분에서는 EOS(독일), Stratasys(미국), Renishaw(영국), 中瑞科技(중국), Solidscape(미국사가 상위 5위를 차지하고 데스크톱 3D 프린터 부분에서는 Stratasys, 3D systems(미국), 西锐闪铸, 北京太尔时代 사가 상위 5위를 차지한다.

     

    □ 중국 정부 정책

     

    중국 정부는 에너지 절약자원 절감생산성 향상을 위한 대안 중 하나로 3D 프린팅을 주목하고 있다기존 방식은 소재를 자르거나 깎는 방식이지만 3D 프린팅은 디자인대로 소재를 인쇄하는 방식이기 때문에 낭비되는 양을 줄일 수 있기 때문이다또한 중국 정부는 '국가발전연구계획', '2014년 국가과학기술 프로젝트 지침'에서 3D 프린팅 기술 개발에 4000만 위안( 65억 원)을 투자하고, '3D 프린터 기술산업 연맹'을 설립하는 등 3D 프린터 기술 국제교류 강화를 위해 힘쓰고 있다.

     

    2015년 초부터는 공업정보화부와 국가발전개혁위원회재정부가 함께 '2015~2016년 국가 적층가공산업 발전 추진 계획(家增材制造产业发展推进计划(2015-2016)' 발표해 고도의 국가발전 전략으로 3D 프린팅 산업의 발전방향과 목표를 제시했다3D 프린팅 기술 진흥을 국가적 과제로 삼아 산업 체계를 완성해 나가겠다는 포부다계획에 따르면 2017년까지 3D 프린팅 산업 플랫폼을 구축하고연간 30% 이상의 성장률을 달성할 전망이다.

     

    중국 정부의 3D 프린팅시장 발전정책의 주요 내용

    ① 2017년까지 3D 프린팅 혁신체계 구축전국 5~10개 업체를 연매출액 5억 위안 이상의 연구개 발과 응용능력이 비교적 강한 제조기업 육성

     전국 단위의 연구개발 및 생산시범 종합기지 구축

    ③ 3D 프린팅 기업의 국내외 상장회사채 발행 지원

    자료원家增材制造产业发展推进计划(2015-2016)

     

    '2015~2016년 국가 적층가공산업 발전 추진 계획'에서는 또한 3D 프린팅 교육 시장 활성화를 촉구하고 있다학교에 3D 프린터 기술보급 프로젝트를 실시해 교내 3D 프린터 구비 및 교육 프로그램 개설하고 학생들이 혁신 기술에 대한 흥미와 지식 등을 얻을 수 있도록 명시하고 있다3D 프린터 기술 교육장을 건립해 학생들로 하여금 3D 프린팅 기술을 보다 근거리에서 배울 수 있도록 하는 것은 교육자들의 책임이라고 밝혔다.

       

    □ 유망분야

     

    3D 프린팅 기술은 주로 복잡한 설계 변수와 소량 맞춤형 생산 특징이 강한 항공산업기기 및 의료산업 등에서 적층가공을 통한 수요가 많았다하지만 수년 사이에 적층가공의 활용분야가 부품의 직접 제조분야까지 확장됨에 따라 3D 프린팅 기술의 활용범위는 좀 더 대중화 됐으며일부 산업에서의 수요가 급속하게 증가하고 있다3D 프린팅 기술은 의료 분야에서도 큰 발전을 이끌 것으로 전망된다.인체의 조직을 복구하는 의료 기술에 활용할 수 있고손상된 장기 대신 인공 장기를 만들어 내는 의료과학에도 쓰일 수 있기 때문이다.의족보청기임플란트 등 1:1 맞춤 생산이 필요한 제품을 쉽고 빠르게 만들 수 있으며기존 절삭공정으로는 쉽게 만들 수 없는 복잡한 구조의 금형 틀 부품 및 완성품을 소재 낭비없이 만들 수 있다.

     

     

    3D 프린터 교육 방면 또한 유망한 직종 중 하나이다3D 프린터는 현재 가정에서도 손쉽게 사용될 수 있도록 가격하향화소형화단순화되는 추세에 있다소비자들이 가정에서 직접 만들고자 하는 제품을 만들어 사용할 수 있게 됨에 따라 만들고자하는 제품의 설계디자인 등 전문 교육에 대한 소비자들의 수요가 늘어날 것으로 전망된다건축분야에서도 3D 프린팅 기술은 유용하게 이용되고 있다설계한대로 시공돼 나오므로 낭비되는 자재를 줄일 수 있고 건축 폐기물을 감소시킬 수 있으며사람이 하기에 위험한 일까지 안전하게 할 수 있기 때문이다. 2015년 중국 W사는 폐기물을 재료로 3D 프린팅을 이용해 주택을 지었으며건물 내부 인테리어와 외관은 모두3D 프린팅 기술을 사용해 만들었다이는 단 일주일 만에 만들어진 것이라고 한다뒤이어 해당 회사는 한 달 만에 10채의 건물을 '출력'했다.

     

    W사가 3D 프린팅 기술을 이용해 지은 건물

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    자료원국민일보

     

    □ 시사점

     

    중국 3D 프린팅 시장은 빠르게 발전하고 있는 중이며관련 협회 전문가들은 중국이 미국에 이어 두 번째 규모의 3D 프린팅 산업 대국이 될 것이라 전망하고 있다현재는 3D 프린팅 관련 핵심기술 및 인력 부족으로 타 산업에 비해 소규모 산업에 그치고 있지만 지속적으로 기술 및 설비 응용이 확대되고 있으며장기적 인재 육성 정책을 펼치고 있다이로 미루어 보아 향후 중국에서는 3D 프린팅 활용화로 인한 새로운 산업 형태가 창출될 것으로 예상된다3D 프린터의 개인맞춤형 생산 및 거래 확산으로 개인이 직접 제품을 제작생산소비하는 이른바 '산업의 민주화'시대가 올 것이다이렇듯 새로운 산업 형태가 나타남에 따라 전문인력의 필요성이 높아질 것이며창의력·제조기술·설계·디자인·디지털정보·데이터 등의 다양한 분야에서 재능을 갖춘 인재들을 필요로 할 것으로 예상된다이는 우리 한국 청년들에게 좋은 기회가 될 것이다.

     

     

    작성자: KOTRA 충칭 무역관 김민지

    자료원Wohlers Associates, IDC, 中国产业信息网中国科技部中国3D打印产业技术联盟지식백과, 한국산업기술진흥원한국일보국민일보한국무역협회 및 KOTRA 충칭 무역관 자료 종합