개발 및 공급 : 스트라타시스 주요 특징 : ±50㎛ 출력 정확도, ±50㎛ 이내의 93% 이상의 반복성 및 최대 RA 3㎛의 표면 마감 평활도, 시간당 최대 20mm의 프린트 속도, 최대 300℃의 열변형 온도 지원, 다양한 고성능 3D 프린팅 재료 지원, 소량생산을 위한 설정 비용 및 툴링 비용 제거 등     스트라타시스가 자체 후가공 시스템인 오리진 큐어(Origin Cure)와 함께 사용할 수 있는 오리진 2 DLP(Origin Two DLP) 프린터를 출시한다. 이 솔루션은 기존의 적층제조 기술로는 달성할 수 없었던 정확성, 반복성 및 표면 마감을 제공하여 단기간 생산으로 사출성형 부품 수준의 품질에 대한 제조업체의 수요를 충족시키기 위해 출시됐다. 제조업의 대량생산 방식은 공급망 중단, 자재 부족, 소비자 선호도 변화 등의 도전과제가 있어 대량생산 비용을 상쇄할 수 있는 소량생산 솔루션에 대한 수요가 증가하고 있었다. 이번에 스트라타시스에서 출시한 오리진 2는 적층제조 시 소량생산에 일반적으로 발생하는 높은 설정 비용 및 툴링 비용을 제거하며 고객의 정밀한 요구 사항을 충족하도록 설계됐다. 스트라타시스의 오리진 큐어를 사용하면 제조업체는 엄격한 품질 관리를 통해 최종 부품의 요구 사항을 충족할 수 있고 외부 업체에 대한 의존도가 줄어 내부생산이 가능하다. 예비 부품의 온디맨드 배송을 통해 재고 관리를 개선하고 창고 비용을 절감하며, 일관된 품질을 유지하면서 단일 공정으로 부품 제조를 통합할 수 있다. 오리진 큐어 솔루션은 커넥터, 항공우주, 자동차 등의 산업에 필수적인 ±50㎛ 수준의 정확도를 일관되게 달성하도록 설계됐다. 오리진 2 프린터는 실, 개스킷 하우징 및 윈도 부품과 같은 애플리케이션을 위해 ±50㎛ 이내의 93% 이상의 반복성과 최대 RA 3㎛의 표면 마감 평활도(바닥의 수평상태)를 달성하는 동시에 시간당 최대 20mm의 고속 프린트 속도를 유지한다. 오리진 2의 가열 챔버는 최대 300℃의 열변형 온도(HDT)로 재료를 안정적으로 프린트할 수 있어 다양한 고성능 애플리케이션에 적합하다. 385 나노미터 파장에서 작동하여 고온 레진부터 고점도 제형까지 광범위한 고성능 재료를 지원한다. 스트라타시스의 라니 하각(Rani Hagag) 의료 및 소비재 비즈니스 최고 책임자는 “적층 제조는 제조 현장의 모든 규모에서 생산의 핵심 요소로 성장했다”면서, “새로운 오리진 솔루션을 통해 소량 고정밀 부품을 필요로 하는 제조업체는 이제 요구 사항을 충족할 수 있는 대량 생산의 대안을 갖게 되었으며, 이는 이전에는 적층 제조로는 불가능했던 일”이라고 말했다. ABI리서치의 라이언 마틴(Ryan Martin) 수석 연구 책임자는 “제조업 부문에서 소량 생산을 위한 적층제조의 가치는 점점 더 커지고 있다”며, “제조업체는 소량 및 맞춤형 부품에 3D 프린팅을 사용하여 리드 타임과 폐기물을 줄이고 있고 이를 통해 제조 유연성과 비용 효율성이 향상되어 프로토타이핑과 주문형 생산을 모두 지원할 수 있다. 결과적으로 적층제조는 시장의 요구에 빠르게 적응하고 재고 비용을 절감하고자 하는 기업에게 실용적인 솔루션으로 입증되고 있다”고 강조했다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

  INFOWORLD   Editorial 17　AI 시대, 한국 제조 산업의 과제는?   Case Study 18　3D 프린팅으로 휴머노이드를 제작한 글룩　로봇 산업의 새로운 가능성을 제시하는 적층제조 20　영화감독이 채택한 언리얼 엔진 버추얼 프로덕션　포토리얼리즘의 장벽 낮추고 영화 제작의 비용 효율 향상   People&Company 23　한국IBM 이은주 사장　AI와 하이브리드 클라우드로 디지털 혁신 지원 26　아비바코리아 김상건 대표　산업 디지털 전환 위한 포괄적 소프트웨어 기술 제공 28　AI & 자율제조 전문기업 인터엑스　제조 데이터 스페이스 플랫폼을 통한 AI 자율제조 생태계 조성   Focus 30　알테어, ‘ATC 2024’에서 최신 AI/시뮬레이션/HPC 기술 공유 32　태성에스엔이, “CAE와 AI의 융합으로 제품 개발 혁신” 35　3D시스템즈, 제조산업을 위한 3D 프린팅 비전과 기술 소개 38　언리얼 페스트 2024, 콘텐츠 융합 시대를 위한 시각화 기술의 생태계 비전 선보여 51　IBM, 산업 혁신을 돕는 AI와 하이브리드 클라우드 기술 소개   Column 54　디지털 지식전문가 조형식의 지식마당 / 조형식　디지털 디톡스에서 디지털 안식년까지, 인간의 조건 56　현장에서 얻은 것 No.18 / 류용효　PLM에 AI를 품다   New Products 40　효율 높이고 다운타임 줄인 CNC 시뮬레이션 소프트웨어　베리컷 9.5 43　무선 통신 및 신호 처리 앱의 개발 간소화 지원　매트랩 2024b / 시뮬링크 2024b 44　멀티 머티리얼 산업용 3D 프린터　FX10 46　클라우드에서 회로도 자동 생성　이빌드 2025 48　AI PC 시대를 위한 성능 및 효율 제공　인텔 코어 울트라 200V 시리즈 프로세서 50　고정밀 3D 프린터와 후가공 시스템의 결합　오리진 2 / 오리진 큐어 65　이달의 신제품   On Air 68　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　옴니버스를 통한 MEP 자동설계 AI 운용사례 69　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　생성형 AI와 크리에이티브 콘텐츠의 융합   60　New Books 62　News   Directory 123　국내 주요 CAD/CAM/CAE/PDM 소프트웨어 공급업체 디렉토리   CADPIA   AEC 70　BIM 칼럼니스트 강태욱의 이슈 & 토크 / 강태욱　LLM RAG의 핵심 기술, 벡터 데이터베이스 크로마 분석 74　새로워진 캐디안 2024 살펴보기 (10) / 최영석 　가져오기 기능 소개 Ⅱ 78　데스크톱/모바일/클라우드를 지원하는 아레스 캐드 2025 (6) / 천벼리　더 나은 도면 작업을 위한 CAD 협업 기능   Visualization 83　AI로 실시간 3D 경험 만드는 유니티 뮤즈 / 유니티 코리아　LLM 통합으로 뮤즈 챗의 정확성과 신뢰성을 높이는 방법   Reverse Engineering 86　문화유산 분야의 이미지 데이터베이스와 활용 사례 (10) / 유우식　근대 서지 데이터베이스   Analysis 97　성공적인 유동 해석을 위한 케이던스의 CFD 기술 (14) / 나인플러스IT　항공 음향 시뮬레이션을 위한 엔지니어 가이드 Ⅲ 102　설계자를 위한 해석 프로그램, 앤시스 디스커버리 / 김현재　디스커버리 익스플로어 스테이지의 유동해석 주요 업데이트 및 활용법   Mechanical 108　제품 개발 혁신을 가속화하는 크레오 파라메트릭 11.0 (5) / 김주현　EZ 톨러런스 어낼리시스 알아보기   Manufacturing 115　산업 디지털 전환을 위한 버추얼 트윈 (5) / 박태준　혁신을 위한 MOM 솔루션의 필요성   PLM 120　영업 성공 리더십 - 솔루션/가치 영업 활동 프로세스 (1) / 홍승철　성과 중심의 가치 솔루션 영업 프로세스         캐드앤그래픽스 당월호 책자 구입하기   캐드앤그래픽스 당월호 PDF 구입하기  

스트라타시스가 자체 후가공 시스템인 오리진 큐어(Origin Cure)와 함께 사용할 수 있는 오리진 2 DLP(Origin Two DLP) 프린터를 출시한다. 이 솔루션은 기존의 적층제조 기술로는 달성하기 어려운 정확성, 반복성 및 표면 마감을 제공하여 단기간 생산으로 사출성형 부품 수준의 품질에 대한 제조업체들의 수요를 충족시키기 위해 출시됐다. 오리진 2는 적층제조시 소량생산에 일반적으로 발생하는 높은 설정 비용 및 툴링 비용을 제거하며 고객의 정밀한 요구 사항을 충족하도록 설계됐다. 오리진 큐어를 사용하면 제조업체는 엄격한 품질 관리를 통해 최종 부품의 요구 사항을 충족할 수 있고 외부 업체에 대한 의존도가 줄어 내부 생산이 가능하다. 예비 부품의 온디맨드 배송을 통해 재고관리를 개선하고 창고비용을 절감하며, 일관된 품질을 유지하면서 단일 공정으로 부품 제조를 통합할 수 있다.     오리진 큐어 솔루션은 커넥터, 항공우주, 자동차 등의 산업에 필수인 +/- 50㎛ 수준의 정확도를 일관되게 달성하도록 설계됐다. 오리진 2 프린터는 실, 개스킷 하우징 및 윈도 부품과 같은 애플리케이션을 위해 +/- 50㎛ 이내의 93% 이상의 반복성과 최대 RA 3㎛의 표면 마감 평활도(바닥의 수평상태)를 달성하는 동시에 시간당 최대 20mm의 고속 프린트 속도를 유지한다. 오리진 2의 가열 챔버는 최대 300℃의 열변형 온도(HDT)로 재료를 안정적으로 프린트할 수 있어 다양한 고성능 애플리케이션에 적합하다. 385 나노미터 파장에서 작동하여 고온 레진부터 고점도 제형까지 광범위한 고성능 재료를 지원한다. 스트라타시스의 라니 하각(Rani Hagag) 의료 및 소비재 비즈니스 최고 책임자는 “적층제조는 제조 현장의 모든 규모에서 생산의 핵심 요소로 성장했다”면서, “새로운 오리진 솔루션을 통해 소량 고정밀 부품을 필요로 하는 제조업체는 이제 요구 사항을 충족할 수 있는 대량 생산의 대안을 갖게 되었으며, 이는 이전에는 적층제조로는 불가능했던 일”이라고 말했다.

정보통신산업진흥원(NIPA)이 '2023년 3D 프린팅 전문인력 양성교육 프로그램'을 진행한다. 이 프로그램은 3D 프린팅 기업의 고부가 가치화 및 신시장 창출을 위해, 산업 현장에서 필요로 하는 최고 수준의 3D 프린팅 전문 인력을 양성하는 것을 목표로 진행된다. 주요 교육 프로그램으로는 ▲전주기 플라스틱 3D 프린팅 교육 과정 ▲전주기 금속 3D 프린팅 교육 과정 ▲전문 소프트웨어 교육 과정 ▲산업 현장 적용 3D 프린팅 교육 과정 등이 있다. '전주기 플라스틱 3D 프린팅 교육 과정'과 '전주기 금속 3D 프린팅 교육 과정'은 3D 모델링 - 3D 프린팅 - 후가공 등 전체 공정에 걸친 과정을 실습 중심으로 교육한다. '전문 소프트웨어 교육 과정'은 솔리드웍스, 지오매직 디자인X, 인벤터, 앤시스, 3-Matic 등 실무에서 활용되는 전문 소프트웨어에 대한 교육을 실습 중심으로 진행한다. '산업 현장 적용 3D 프린팅 교육 과정'은 기계부품(제조), 주얼리(귀금속), 항공/우주(금속), 치과기공 등 산업 분야별로 3D 프린팅 기술을 활용할 수 있는 이론과 실습 교육을 진행한다. 교육 프로그램을 운영하는 인사이트플러스는 "교육 대상은 3D 프린팅과 관련한 학생 및 재직자, 미취업자이며 교육 비용은 전액 국비로 지원된다"고 밝혔다. 교육 신청은 마포 3D-FAB 홈페이지를 통해 가능하다.  

          SLA 3D 프린팅 방식의 장점과 특징     2023년 8월 23일(수) 오후 2시     나의 분야에 SLA 3D 프린팅 응용이 적합한 지가 궁금하신가요? 궁금하지만 SLA 3D 프린터 장비를 직접 보러 가실 시간이 없으셨나요? 이번 웨비나에서는 SLA 3D 프린터, Form 3+를 온라인으로 시연하여, 하드웨어를 직접 살펴보며 SLA 방식 3D 프린팅의 원리와 특징, 그리고 후가공 공정까지 가까이서 보여 드리고자 합니다. 비용, 장점, 기술의 차이점 등, SLA 방식 3D 프린터 도입을 고려하실 때 참고하시기 좋은 핵심 포인트만 당 사의 김민서 엔지니어가 알려드리겠습니다. 제품 시연 후, 그동안 SLA 기술 관련해서 궁금하셨던 질문을 라이브로 답변드리는 Q&A 시간도 가질 예정이니 많은 참여 부탁드립니다! 다음 발표 내용을 기대해주세요: Form 3+ SLA 3D 프린터 온라인 제품 시연 SLA 3D 프린팅 기술과 다른 방식의 3D 프린팅 기술의 차이점 설명 SLA 프린팅이 적합한 응용분야 추천     웨비나 등록 →     당일에 라이브로 참여가 어려우신가요? 사전 등록해주시는 분들께는 웨비나가 마친 후 "다시 보기" 링크를 드리오니 지금 등록을 해주세요!         Copyright © {{my.Current Year}} Formlabs. Inc.  |  35 Medford St. Somerville, MA 02143  |  www.formlabs.com View this email in your browser this email in your browser  

앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공 사례   금속 적층제조 공정은 금속 파우더를 용융시켜 적층하는 방식으로, 공정 특성상 열 변형이 동반된다. 이러한 열 변형은 출력 결과물의 구조적 신뢰성에 큰 영향을 미치므로, 제품의 치수 정밀도를 높이기 위해 반드시 해결해야 한다. 열 변형 해결을 위한 대표적인 방법은 앤시스 애디티브(Ansys Additive)를 이용하여 보상 모델을 활용하는 것이다. 보상 모델은 설계 모델과 실제 생산된 제품 간의 치수 차이를 해결하기 위한 방법이다. 적층공정 중 발생하는 제품 변형을 예측하여 이에 대한 보상 모델을 생성하면, 보상 모델이 사전 예측된 변형 거동을 따라 변형됨으로써 원하는 치수 정밀도를 충족하게 해준다. 이번 호에서는 워크벤치 애디티브(Workbench Additive)를 활용하여 L-PBF 방식의 보상 모델 생성 방법에 초점을 맞추어 다뤄보고자 한다.   ■ 김선명 | 태성에스엔이 적층제조센터 DfAM팀의 매니저로, 적층제조 특화 설계를 담당하고 있다. 이메일 | smkim23@tsne.co.kr 홈페이지 | www.tsne.co.kr   적층 공정에서의 보상 모델 적층제조 공정에서 발생하는 제품의 열 변형은 설계 치수와 실제 제품 간에 치수 차이를 발생시키는 원인이다. 치수에 오차가 발생함에 따라 구조 및 성능에 대한 문제가 발생할 뿐 아니라, 후가공에서도 문제가 발생할 수 있다. 따라서 적층제조 공정에서 치수 정밀도와 성능을 유지하기 위해 열 변형을 고려한 제품 설계가 필요하다. L-PBF 적층제조 공정에서 열 변형이 발생하는 원인은 고출력 레이저를 사용하여 금속 분말을 용융시키기 때문이다. 이렇게 제작되는 부품은 제조공정 중에 고온의 에너지를 지속적으로 받게 되고, 제조공정이 끝나도 열응력이 남아있는 등 열 변형에 대한 문제점이 존재한다. <그림 1>은 제조공정 중 발생하는 열이 충분히 배출되지 못해 발생한 열 변형의 대표적인 예이다.   그림 1. 원본 지오메트리 : (a) 설계 모델, (b) 시뮬레이션 결과, (c) 제작 모델   이러한 열 변형에 의한 수축/팽창으로 유발되는 제품 변형을 방지하기 위해 보상 모델의 적용이 필요한 것이다. 그러나 열 변형 거동을 고려한 보상 모델 설계를 직접 수행하기에는 어려움이 있으므로 시뮬레이션을 사용하여 보상 모델을 생성한다. 앞서 언급한 보상 모델이란, 적층제조 공정 중 발생하는 제품 변형을 사전 시뮬레이션을 통해 예측한 후, 열 변형 발생 시 원본 설계와 동일한 형상이 도출되게끔 모델링을 변경하는 방법이다. 먼저 <그림 2>와 같이 열 변형으로 인한 팽창이 일어날 것으로 예측되는 영역에 대해 형상을 변경시킴으로써 보상 모델이 생성된다. 이 보상 모델에 대한 적층공정 시뮬레이션을 수행한 결과, 동일 구간에서 열 변형으로 인한 팽창이 발생하며 원래 설계대로 제품 형상이 완성됨을 확인할 수 있다.   그림 2. 보상(compensated) 지오메트리 : (a) 설계 모델, (b) 시뮬레이션 결과, (c) 제작 모델   L-PBF 공정 시뮬레이션의 보상 모델 생성 방법 이 글에서는 <그림 3>과 같은 형상의 Ti-6Al-4V 재질의 더블 아치형 모델을 이용하여 L-PBF 적층공정 시뮬레이션을 진행하고 보상 모델을 생성하고자 하며, 과정은 다음과 같다. 먼저 보상 모델 생성에 앞서 첫 번째로 모델의 L-PBF 시뮬레이션을 수행한다. 다음으로 Inherent Strain 해석을 기반으로 L-PBF 시뮬레이션 진행 후 결과를 검토하며 보상 모델의 생성 기준을 정의하고, Distortion Compensation 기능을 활용하여 보상 모델 생성을 위해 <그림 4>에서 나타낸 순서대로 워크플로를 진행하여야 한다. 마지막으로 생성된 보상 모델의 L-PBF 시뮬레이션 결과를 검토하여 실제 출력물의 결과가 어떻게 나올지 분석하여야 한다.   그림 3. L-PBF 시뮬레이션을 위한 모델   그림 4. 보상 모델 생성의 워크플로   ■ 기사의 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.

글로벌 제조산업계의 디지털 전환이 가속화되면서 디지털 제조 구현을 위한 핵심 요소 중 하나인 3D 프린팅 기술의 중요성이 부각되고 있다. 3D 프린팅 기술은 제조혁신 및 다른 산업과의 융합을 통해 고부가가치가 높은 신시장을 창출할 수 있는 주요 핵심 수단이나, 국내 시장은 핵심 장비/소재/소프트웨어에 대한 외산 기술 의존도가 높은 가운데 제조업의 3D 프린팅 활용/투자 필요성 인식이 저조한 실정이다. 과학기술정보통신부와 정보통신산업진흥원(NIPA)은 국내 3D 프린팅 산업 활성화를 위한 정책 수립의 기초자료를 제공하기 위해 국내 3D 프린팅 산업 실태와 국내외 3D 프린팅 동향을 조사한 후, 그 결과를 정리한 ‘2022 3D 프린팅 산업 실태조사’보고서를 발표했다. 이 글에서는 내용을 요약, 소개한다. ■ 이성숙 기자   과학기술정보통신부와 정보통신산업진흥원 주관으로 진행된 ‘2022 3D 프린팅 산업 실태조사’의 조사 대상은 크게 3D 프린팅 공급사와 수요사로 구성되어 있다. 공급사는 3D 프린팅 장비·소재·소프트웨어 제조 및 외산 제품 유통 기업과 모델링, 컨설팅, 교육, 출력, 콘텐츠 유통 등의 서비스를 제공하는 기업이 대상이다. 또 수요사는 3D 프린팅 기술을 직접 도입한 기업과 출력 서비스 등의 서비스를 이용하는 기업 및 기관이 대상이다.   3D 프린팅 산업 현황 3D 프린팅 거시환경 분석 정치/정책(Political), 경제(Economic), 사회(Social), 기술(Technological) 등 PEST 관점에서 글로벌 3D 프린팅 산업의 주요 이슈를 분석해 보면, 코로나19 완화로 인한 세계 경제의 회복 속에 미.중 기술 패권전쟁으로 신보호무역주의가 강화되며 공급망 재편이 가속화되고 있다. 정치/정책 관점에서는 미.중의 패권전쟁이 확대되는 가운데, 각국 정부는 신보호무역을 중심으로 한 제조 리쇼어링 확대를 통해 통제 가능한 공급망 구축을 강화했다. 경제 관점에서는 장비 부품, 소재 등 공급망 타격에 따른 부품 공급 지연 지속과 환경에 대한 경각심으로 탈탄소 운동과 ESG 경영이 확대되는 경향을 나타냈다. 사회 관점에서는 코로나19의 촉발로 개인 건강에 대한 사회적 중요성이 확대되며 안면보호대, 인공호흡기 등 다양한 의료 제품에 3D 프린팅 기술이 적용되고 있다. 기술 관점으로는 5G/IoT 기술의 고도화에 따른 인더스트리 4.0의 확대 속에 스마트 공장 수요가 증가하며 AI, 빅데이터 등 첨단기술과의 융합이 확대되고 있다.   주요 국가별 정책 동향 미국, 유럽, 중국, 일본 등 글로벌 주요 국가들은 3D 프린팅의 국제 경쟁력 확보를 위해 자국의 대표 제조산업 정책에 3D 프린팅 기술을 포함하고, 코로나19로 촉발된 디지털 전환을 자국 경제 성장의 동력으로 삼아 3D 프린팅 기술을 통한 제조 혁신에 나서고 있다. 특히, 미국은 코로나19 이후의 제조업 혁신 가속화를 위해 ‘America Makes’를 중심으로 추진된 3D 프린팅 지원정책을 제조산업 육성정책에 포함하며, 생산시설의 디지털화를 통한 현지 생산기지 강화와 더불어 부처기반의 3D 프린팅 R&D를 확대하고 있다. 중국 또한 장기적인 자국 제조산업 육성정책인 ‘중국제조 2025’를 중심으로 3D 프린팅, 인공지능 등의 차세대 첨단기술과 제조업의 융합을 확대하고 있다.   그림 1. 국내 3D 프린팅 산업 주요기업 현황(출처 : NIPA)   국내 3D 프린팅 산업 현황 국내 3D 프린팅 산업은 장비, 소재, 소프트웨어와 서비스 등 4가지 시장으로 구성되는 가운데 국산 제조업체와 외산 유통업체가 경쟁하고 있다. 3D 프린팅 프로세스는 디자인, 모델링부터 3D 프린팅 제품 제작 후 최종적으로 후가공을 거쳐 완성된다. 3D 프린팅 기술은 우주/항공, 자동차, 국방/방산, 발전/플랜트, 의료/치과 등 고부가가치 응용산업에서 활용되며 시장을 확장하고 있다. 2022년 국내 3D 프린팅 사업체는 2021년 대비 8개 사, 2.6% 증가한 320개가 존재하고 있다. 특히, 코로나19로 인한 3D 프린팅 산업의 더딘 확장성과 안전성 이슈에 따른 부정적 인식 확산으로 시장의 정체가 지속됨에 따라 국내 장비 제조, 소프트웨어 개발 및 서비스 기업의 사업 축소/전환 및 폐업이 나타났다. 그러나 기존 기업에서 퇴사한 임원들의 신설법인 설립과 외산 중심의 시장 형성에 따른 외산 유통기업 확대 등으로 인해 국내 3D 프린팅 기업체가 소폭 증가했다. 최근 3년간 서비스 분야의 업체 비중은 축소되는 반면, 장비 제조업체의 비중은 지속적으로 증가하는 추세이다.   3D 프린팅 시장 동향 코로나19 완화에 따른 세계 경제회복, 기업들의 투자 확대 및 3D 프린팅 공급망이 개선되면서 2021년 글로벌 3D 프린팅 시장은 전년 대비 약 27.7% 성장한 152억 달러를 기록했다. 특히, 2020년 코로나19 팬데믹의 영향으로 매출실적이 감소했던 글로벌 3D 프린팅 대표 기업인 3D시스템즈와 스트라타시스의 매출이 회복세로 반전하는 등 산업 전반적으로 성장세가 증가하는 상황이다. 글로벌 3D 프린팅 시장을 장비, 소재, 서비스 등 세부 시장으로 살펴보면, 2021년 시장은 서비스 부문이 59.1%로 시장을 주도한 가운데 그 뒤를 이어 장비 23.8%, 소재 17.0% 순으로 나타났다. 특히, 세계 시장은 서비스 중심의 선진 시장 구조를 띄는 가운데 서비스 시장은 코로나19 완화에 따른 경제 회복으로 출력 서비스 수요가 크게 증가하며 2019년 대비 1.6%p 상승했지만, 장비 시장은 수요사들의 보수적인 투자로 인해 신규 장비, 소프트웨어 투자가 제한적인 수준에서 성장하며 2019년 대비 2.6%p 감소했다. 한편, 소재 분야는 3D 프린터 장비의 누적 보급 확대에 따른 고정 소비가 증가하며 시장점유율이 2019년 대비 0.9%p 소폭 증가했다.   응용산업별 활용 동향 응용산업별 2021년 3D 프린팅 시장 비중을 살펴보면, 우주/항공 산업이 16.8%로 가장 높은 가운데 그 뒤를 이어 의료/치과(15.6%), 자동차(14.6%)가 시장을 주도하고 있다. 특히, 고부가가치 산업인 우주/항공은 엔진, 인공위성 등 다양한 분야에서 3D 프린팅 기술이 활용되면서 3D 프린팅 응용산업에서 선두를 차지했다. 코로나19 이후 의료 및 치과 분야 내 개인맞춤형 3D 프린팅 활용이 더욱 활성화되면서 전통 강세 시장인 자동차 산업을 추월하며 시장에서 2위의 자리를 기록했다. 응용산업 내 3D 프린팅 활용목적을 살펴보면, 완제품 제작이 50.7%로 가장 높은 가운데 시제품 34.2%, 교육/연구 11.6% 순으로 나타났다. 우주/항공, 의료/치과, 자동차 등의 고부가가치 산업에서 대량생산, 품질 등의 생산성 향상, 자체적인 3D 프린팅 센터 구축, 소재 다양화 등으로 인해 최근 완제품 목적의 3D 프린팅 활용이 증가하고 있다.   그림 2. 국내 3D 프린팅 공급사 현황(출처 : NIPA)   국내외 3D 프린팅 산업 비교분석 세부 시장별 비중 세계 시장과의 비교분석을 위해 스캐너를 제외하고 소프트웨어 시장을 장비 시장에 통합하여 장비, 소재, 서비스 시장으로 재구분하여 2021년 국내외 3D 프린팅 시장 부문별 비중을 비교해보면, 국내외 시장 모두 서비스 시장이 과반을 차지하며 시장을 주도하는 가운데 장비, 소재 순으로 구성된 것으로 나타났다. 해외 시장은 자동차, 우주/항공 등 고부가가치 산업에서의 R&D와 3D 프린팅 부품 활용을 위한 표준 구축으로 완제품 적용이 활발히 일어나고 있으나, 국내는 실질적인 완제품 활용을 위한 경영진 인식, 표준, 기술력 부족 등으로 서비스 시장 규모에 비해 활용 수준이 다소 낮은 것으로 분석된다.   산업용 3D 프린터 누적 판매 비중 주요 국가별 산업용 3D 프린팅 누적 판매비중을 비교해보면, 미국은 스트라타시스, 3D시스템즈, GE 애디티브, HP 등 주요 3D 프린팅 기업을 기반으로 33.1%의 장비 판매 비중을 차지하며 3D 프린팅 시장에서 선두주자로 자리매김하고 있다. 그 뒤를 이어 중국(10.6%), 일본(8.9%), 독일(8.3%), 이탈리아(4.3%), 한국 (3.9%)에서 산업용 3D 프린터 판매가 활발히 일어나는 것으로 나타났다. 특히 중국, 일본 등 아시아 국가는 미국과 유럽 국가에 비해 늦은 3D 프린팅 시장 진입에도 불구하고 인재 육성, R&D 등 정부 주도의 산업 활성화 지원과 디지털 전환에 따른 신기술 도입 확대 등으로 고성장세를 유지하고 있다. 한편 국내는 캐리마, 인스텍, 로킷 헬스케어 등의 기업들이 세계 시장에서 기술력을 인정받으며 세계 시장에서 6위(3.9%)를 기록했다.   3D 프린팅 소재 활용 비중 현재 국내외 3D 프린팅 소재 시장은 플라스틱 중심으로 구성되며 금속이 그 뒤를 잇는 것으로 나타났다. 특히, 국내는 최근 금속 3D 프린팅 기술 도입 확대로 인해 글로벌 시장 대비 플라스틱 비중이 상대적으로 적고 금속(20.8%)과 의료/치과에서 활용되는 바이오, 세라믹 등의 기타 소재(5.5%) 활용률이 다소 높게 나타나고 있다.   3D 프린팅 활용 용도 전세계적인 3D 프린팅 활용 용도를 살펴보면, 완제품 제작이 50.7%로 과반을 차지하며 시장을 주도하고 있는 가운데 시제품 제작(34.2%), 교육·연구(11.6%)가 그 뒤를 잇고 있다. 반면 국내에서는 시제품 제작(46.0%)을 목적으로 한 3D 프린팅 기술 활용이 가장 높았으며 그 뒤를 이어 완제품 제작(44.0%), 교육·연구(14.0%) 순으로 나타났다. 현재 국내 3D 프린팅 기술 활용은 시제품 제작을 중심으로 활용되고 있으며 완제품 제작도 예비부품 제작 등 기업 내부적인 용도로 주요하게 활용되고 있어, 산업 활성화를 위해서는 3D 프린팅 부품을 통한 매출 발생까지 이어질 필요가 있다.   3D 프린팅 기술 수준 3D 프린팅 기술 수준 및 기술격차 글로벌 주요국의 3D 프린팅 기술 수준은 미국이 가장 높은 기술력을 보유하고 있으며 그 뒤를 이어 유럽 96점(-0.4년), 일본 86.7점(-1.4년), 중국 86.3점(-1.5년), 한국 84.2점(-1.7년) 순으로 미국과 기술격차를 보인다. 특히, 국내 3D 프린팅 기술은 기초, 응용 부분보다 사업화 부분에서 경쟁국인 유럽(95점), 중국(90점), 일본(85점)에 비해 상대적으로 취약한 것으로 나타났다. 종합적으로 국내 3D 프린팅 산업 시장은 주요국 대비 기술격차를 축소시키기 위한 자국 기술력 확보를 지원하기 위한 노력이 필요하다.   3D 프린팅 특허 경쟁력 글로벌 주요국과 3D 프린팅 특허 경쟁력을 비교해 본 결과, 세계 최고 경쟁력을 보유한 미국 대비 유럽(94점), 일본(92.8점), 중국(85.2점), 한국(85점) 순으로 확인되었다. 국내는 세부적으로 특허 영향력에서 2위를 차지하였으나 3D 프린팅 특허 활동도 4위(80.3점), 특허 시장력 4위(80.1점)를 포함 전반적으로 80점 초반대의 점수를 기록하며 미국과 큰 격차를 기록했다. 즉, 3D 프린팅 특허의 질은 미국을 제외한 타 국가 대비 높은 수준이나, 절대적인 특허 수와 패밀리 특허 부족으로 격차가 확대되었다. 국내 3D 프린팅 산·학·연·관은 다양한 연구개발 활동을 강화하여 3D 프린팅 특허 출원을 확대해야 한다.   그림 3. 국내 3D 프린팅 수요사 현황(출처 : NIPA)   국내 3D 프린팅 산업의 방향 산업 트렌드 미.중의 패권전쟁과 러시아의 우크라이나 침공 장기화 속에 공급망 타격에 따른 부품 공급 지연과 환경 보호에 대한 경각심 강화로 탈탄소 운동과 ESG 경영 확대 등 거시 환경의 변화에도 불구하고 3D 프린팅 기술의 고도화에 따른 생산성 개선, 공급망 재편 및 제조혁신을 위한 기업들의 투자로 인해 3D 프린팅 산업은 성장세를 유지하고 있다. 특히, 산업 내 3D 프린팅 기술 적용 확산을 위한 3D 프린팅 기업들의 R&D, 타 기업/기관과의 협약체결 등 다양한 노력이 지속되면서 시장의 성장을 견인하는 가운데, ‘3D 프린팅 프로세스 자동화’, ‘온디맨드 생산/개인맞춤형 제품생산 증가’, ‘3D 프린팅 출력물의 대형화’, ‘친환경 이슈에 따른 엔지니어링 플라스틱 수요 증가’, 그리고 우주/항공, 자동차, 국방/방산, 의료/치과 등 고부가가치 산업에서 ‘금속 3D 프린팅 수요 증가’가 주요 트렌드로 나타나고 있다.   국내 산업계의 애로사항 국내 3D 프린팅 산업은 지속적인 성장세를 유지하고 있으나, 산업계에서는 전년 대비 성장세가 크지 않아 사업을 중단하거나 축소하는 사례도 증가하고 있다. 국내 3D 프린팅 산업을 활성화하고 국내 기업들의 성장을 지원하기 위해서는 ‘3D 프린팅 기술에 대한 부정적 인식’, ‘외산 선호도 심화’, ‘전문인력 및 교육기관 부족 현상’, 그리고 ‘응용산업별 레퍼런스 및 성공사례 미흡’ 등 기업들이 현장에서 체감하는 여러 가지 문제점을 해결하는 것이 필요하다. 이와 함께 3D 프린팅 기술과 관련하여 시장이 형성될 수 있도록 법/제도 개선 및 마련이 시급하다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

경북대학교 첨단정보통신융합산업기술원 의료융합기술센터가 3D 프린팅 기술을 적용하여 인체삽입형 의료기기 양산에 성공했다고 밝혔다. 경북대 첨단기술원 의료센터는 정부 기관 지원을 받아 의료기기를 제조할 수 있는 금속 3D 프린터 8대를 구축하였고 식약처 GMP, 제조업허가, ISO13485, 45001, FDA(510k) 허가 등 관련 인증 취득을 통해 국내 15개사와 제조위탁 계약을 체결하였다. 이 중 한국기술은 경북대 첨단기술원 의료센터에 3D시스템즈의‘DMP(Direct Metal Printing) Flex 350’ 3D 프린터 4대를 공급하였다. 이 장비는 최대 275×275×380mm 크기의 부품을 생산할 수 있는 대형 금속 3D 프린터로, 500W에 달하는 고출력 레이저가 탑재돼 생산성을 높인 것이 특징이다.     경북대 첨단기술원 의료센터는 DMP Flex 350 장비를 활용하여 다공성 구조가 적용된 정형외과용 임플란트 제품인 '추간체유합보형재'를 양산하고 있으며, 최근 시도한 다층 적층 구조 공정 연구를 통해 8일 만에 장비 한 대로 1300개 이상 제품을 양산할 수 있는 공정 기술을 개발하였다. 이러한 공정 기술을 바탕으로 연 10만 개 이상의 3D 프린팅 의료기기를 양산할 수 있는 체계를 구축하였으며, 현재 중소 의료기업 제품을 연 3만 개 이상 지원·공급하고 있다. 이러한 성과를 인정받아 2022년에는 한국산업기술진흥원(KIAT)으로부터 우수 연구기반센터 표창을 수상하기도 하였다. 한국기술은 "자사는 3D 프린팅 종합 솔루션 공급기업으로서 1997년부터 국내 600여개 기업과 교육기관에 산업용 3D 프린터를 공급하고 있다. 장비 공급을 넘어 시제품 제작 서비스를 통해 장비 도입이 부담되는 기업과 창업자 등에게는 제품 개발에 적극 협력하고 있다. 또한, 디자인 역설계, 후처리, 후가공 등 제품 구현과 관련된 서비스를 최대한 제공, 기업과 기관의 신제품 출시 및 성능 향상에 도움을 주고 있다"고 소개했다. 경북대 첨단기술원 의료센터 김영철 센터장은 “의료기기 시장은 정형외과, 치과 등 3D 프린팅 기술이 빠르게 적용되어 양산 및 상용화가 이루어지고 있으며, 기존 제작 방식의 한계점을 극복한 개선된 제품이 출시되고 있다. 경북대 첨단기술원과 한국기술은 지속적인 협업을 통해 새로운 패러다임의 선두주자로서 국내 3D 프린팅 의료산업 발전에 기여할 것”이라고 말했다.

▲ 산업용 SLA 3D 프린터로 출력한 지그, 케이스, 조립부품 양산사례(이미지 제공 : 글룩)  국내 최대 규모의 3D 프린팅 팩토리를 구축·운영 중인 글룩은 3D 프린팅을 이용한 부품 대량 생산 체계를 더욱 다양한 산업 분야로 확대하기 위한 시스템 구축을 완료했다고 밝혔다.   글룩은 경기도 파주에 산업용 3D 프린팅 자동화 팩토리를 구축·운용하면서 자동차(차체·배터리 제조 등), 타이어, 전자·통신장비, 의료·헬스기기 등의 산업에 쓰이는 부품들의 양산을 진행하고 있다. 팩토리 설립 이후 수많은 양산 사례들을 발굴했으며, 2022년 4분기에는 산업용 SLA(광경화수지 적층 조형) 3D 프린터 6대(600mm급 5대, 2000mm급 1대)를 추가 도입하기도 했다. 글룩이 현재 운용 중인 산업용 SLA 3D 프린터는 총 28대에 달한다. 크기도 2000mm급 1대, 1000mm급 2대, 600mm급 25대 등 다양해 대량 생산부터 초대형 부품의 제작까지 모두 대응 가능하다. 특히 2023년 하반기에 파주 3D 프린팅 팩토리를 지금의 약 7배 규모로 증축함으로써 서비스할 수 있는 수준과 범위를 더욱 확대할 예정이다. 최소 주문 수량이 1개(MOQ=1ea)라는 점도 글룩의 강점이다. 수 천개 이상의 양산 고객은 물론 단일 시제품 제작이 필요한 고객도 손쉽게 도움을 받을 수 있다. 홍재옥 글룩 대표는 “설계-출력-세척-후가공 등 전 공정을 표준화했고, 지속적 연구개발을 통해 발주 수량에 상관없이 단기간 내에 고품질 제품의 양산 제작을 하고 있다”며 “점점 다양해지는 산업군과 고객 니즈를 충족시키기 위해 QA(Quality Assurance)와 DfAM(Design for Additive Manufacturing) 설계 내재화도 진행하고 있다”고 말했다. 글룩은 앞으로 공장 자동화를 통해 비용효율적(Cost-effective)인 제조 환경 구축에 더욱 주력할 계획이다. 특히 여러 개의 부품을 단일 부품으로 일체화하거나 기존 방식으로는 제작하기 힘든 복잡한 형상 등에 DfAM 솔루션을 제공하는 등 다양한 사례를 만들어 나가고 있다. 홍재옥 대표는 “3D 프린팅 기술로 제작된 양산 제품들이 4차 산업혁명의 기술 발전과 함께 제조, 의료, 예술, 건축 등 전 산업 분야에 널리 활용되고 활용 범위도 점차 넓어질 것”이라며 “점점 증가하는 양산 수요와 필요성을 고려한 팩토리 확장을 통해 서비스 능력과 수준을 더욱 높여 3D 프린팅을 통한 제조분야 혁신에 한 걸음 더 나아갈 방침”이라고 강조했다.  

쓰리디시스템즈코리아가 한국교통대학교 3D프린팅센터와 업무 협약을 맺고, 3D 프린팅 인프라 구축 및 전문인력 양성을 추진한다고 밝혔다. 이번 업무 협약은 3D 프린팅 인프라 구축 및 전문 인력 활성화를 위한 것이다. 쓰리디시스템즈와 한국교통대학교는 향후 ▲기업 경쟁력 강화를 위한 기술 및 정보 교류 ▲보유 시설 및 장비의 공동 활용 ▲3D 프린팅 전문 인력 양성을 위한 교육 지원 및 세미나 추진 ▲인프라 구축을 위한 상호 협력 ▲지역 유관 업체를 위한 3D 프린팅 서비스 지원 등을 추진할 계획이다. 2012년 설립된 한국교통대 3D프린팅센터는 수송 기계부품, 의료기기 등 부품을 3D 프린팅으로 제작하는 기술을 개발해 왔다. 또한 3D 모델링, 3D 스캐닝, 역설계, 해석, 시제품 제작, 후가공 등 3D 프린팅 전 주기 기술을 확보해 기업 신제품 개발 및 전문 인력 양성을 지원하고 있다.     한국교통대학교 3D프린팅센터의 박성준 센터장은 “본 센터는 아시아 내 글로벌 3D 프린팅 제조 서비스 거점으로 도약하기 위해 노력하고 있으며, 세계적인 3D 프린팅 기업과 협력이 큰 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다. 쓰리디시스템즈코리아의 정원웅 대표는 “교통대와 함께 3D 프린팅 기술 보급 확산과 전문 인력 육성에 적극 나서 대한민국 제조 경쟁력 강화에 이바지하겠다”고 말했다.