금속소재 분야 4차 산업혁명 대응 간담회서 실무적 지원 호소
미국, 중국, 인도, 영국, 호주 등 국가 기술력 상당 수준
산업부, 미래부 등 3D프린팅 산업 구축 민관협력 체계 구축

[환경데일리 김영민 기자]3D 프린팅 산업에 날개를 달기 시작했다.

NASA는 Piper Aircraft(파이퍼 에어크래프트)사와 같이 항공우주 분야에서 가장 흥미로운 3D 프린팅 사업을 수행하고 있다. 민첩한 흰색 차량이 애리조나 사막을 누비며, 바람과 작열하는 태양, 극한을 오가는 온도가 만나는 험한 지형을 이리저리 이동하는 장치를 3D프린팅으로 만들었다. 향후 NASA 우주 비행사와 엔지니어가 화성의 열악한 환경을 시뮬레이션한 바위, 모래 및 언덕에서 달리기 위해 3D 프린팅 기술을 적용했다.

그뿐만 아니다. 사람 중요한 신체장기인 인공 콩팥(신장)과 심장은 물론 혈관까지 3D프린팅으로 만들어지고 있다.

산업계는 가파르게 성장하고 있다. 강철대신 가장 가볍고 견고하면 연비를 극대화할수 있는 자동차, 조립성 건물, 첨단 부품에 이르기까지 고성능 엔지니어링 열가소성 수지로 만든 탄성을 지닌 3D프린팅 산업이 4차 산업혁명의 새역사를 예고하고 있다. 이미 벤츠, BMW사는 이런 시제품 및 부품을 제작하기 위해 상당부분까지 접근하고 있다.

이런 기술력이 가능하기 까지는 Stratasys유한회사와 같은 3D 프린팅 산업에 중추적인 솔루션을 연구개발한 덕택이다. 3D프린팅 산업, 멈출 수 없는 진행형이다. 국내외에서 산업중심의 새로운 블루오션이 되고 있다. 물론 실업률 하락 등 찬반 논쟁도 식지 않는 3D 프린팅 산업은 경제활성화에 큰 역할은 기정사실화 되고 있다.

건축에서부터 국방, 중장비, 자동차, 항공, 발전기, 치의공, 선박, 철도, 의료, 교육, 주얼리, 헬스케어 등에 이르기까지 총망라하는 핵심으로 자리매김하고 있다.

3D 프린팅은 1986년 처음 발명됐다. 이듬해 3D시스템즈가 3D 프린터 제품을 첫 내놓으면서 3D 프린터 시장은 무한 가능성으로 기회를 맞고 있다. 3D프린팅의 환호하는 이유는 바로 신속성, 가격대비 효율성 제품 생산이 가능하다는 이점 때문에 주로 시제품 제작으로 많이 이용되고 있다.

해외에서 3D 프린팅에 대한 관심도와 산업 활용도가 높다. 미국이 가장 높고 이어서 오스트레일리아, 싱가포르, 뉴질랜드, 남아공, 네덜란드, 홍콩, 캐나다, 영국, 중국, 인도 등이다.

이들 국가의 공통점은 고도의 IT기술, 로봇기술, 소재 기술이 뒷받침되고 있는 상태에서 필요한 3D 프린팅 기술을 통해 저임금 국가에 빼앗긴 제조업의 영역을 다시 찾기 위한 몸부림도 작용되고 있다.

국내의 경우 삼성, LG, 현대차그룹, 포스코, 롯데, 한화, 효성 등에서 3D 프린팅 산업과 관련 시장 접근성을 타진하거나 어느 정도 분석을 마친 상태다.

2017년 들어 처음으로 열린 금속소재 분야 4차 산업혁명 대응전략을 위한 간담회에서 관련 전문가들이 이구동성으로 입을 모았다.

17일 서울 종로구 수송동 석탄회관 대회의실에서 정만기 산업통상자원부 제1차관과 관련 전문가들은4차 산업혁명을 이끌 입체(3D)프린팅 산업의 핵심 소재인 '금속분말 소재 육성전략'에 대해 심도 깊게 논의가 이뤄졌다.

모두발언에서 정 차관은 "우리나라 금속소재산업이 앞으로도 지속적인 경쟁력을 유지하기 위해서는 4차 산업혁명이라는 도전과 기회에 적극적으로 대응해야 한다."며 "4차 산업혁명 시대에 소비자 맞춤형, 다품종 소량생산 등 제조업 혁명을 촉발할 것으로 예상되는 3D 프린팅에서의 필수소재인 '금속분말'의 중요성이 부상하고 있다."고 말했다.

정 차관은 "모형 제작용 위주로 글로벌 시장이 이미 형성된 플라스틱(고분자 필라멘트, 광경화 수지 등) 소재 분야에 비해 완제품을 생산하는 금속 입체(3D) 프린팅 분야는 대량생산으로 전환하는 시점으로 2015년 기준 전세계 시장 규모가 8000천만 달러에 불과하지만(Wohlers report), 앞으로 금속분말 시장의 급성장은 꾸준하게 증가할 수 있을 것으로 예상된다."고 덧붙였다.

간담회에서 민간전문가들은 금속분말 3D 프린팅의 성장기반은 ▲금속분말(철, 타이타늄 등) ▲공정기술(프린팅 최적화) ▲입체(3D)프린팅 장비의 3대 기술요소 ▲수요시장으로 연구개발(R&D)을 통해 3대 기술을 확보하고 수요시장을 창출해야 한다고 입을 모았다.

현재 국내 기술수준과 시장경쟁력 모두 선도국 대비 열위이나 격차가 줄고 있으며 '정밀금형용 철계(Fe)'와 '의료용 타이타늄(Ti)' 분말의 경우, 국내수요 시장을 기반으로 성장 가능성이 높다고 평가했다.

산업용은 1조원 규모 자동차 부품 특수금형 시장이 형성되고 있고, 개인용 분야 경우는 치아 임플란트, 의료용 관절, 보청기, 의족, 악기, 소규모 주택, 무인항공기, 캐릭터, 등 고가의 개인 맞춤형 임상적용 사례로 적용되고 있다. 

이날 간담회에 참여한 기업 대표, 연구 관계자들은 금속분말 3D프린팅 시장이 초기 단계로서 향후 성장 가능성은 높게 보고 있지만 투자에 따른 높은 리스크와 작은 수요시장으로 인해 어려움이 있다며 R&D 및 수요창출을 위한 정부의 역할을 요청했다.

정 차관은 "시장 및 민간 주도의 금속분말 3D 프린팅 산업 생태계의 조기 구축이 중요하며 정부도 이를 적극적으로 뒷받침하겠다."며 "간담회에서 논의한 전문가와 기업의 의견을 반영하고 3D 프린터 장비, S/W, 금속·세라믹소재 등 관련 분야를 총집결해 곧 '3D 프린팅 산업 육성방안'을 발표하겠다."고 말했다.

2013년 오바마 정부는 3000만달러 규모의 3D 프린팅 특화기관 설립 계획을 공개했다. 일본, 중국, 유럽 일부 국가에서도 발빠르게 3D프린팅 산업에 대한 정책지원을 추진해오고 있다.

박근혜 정부도  '3D 프린팅 산업 발전전략'내놓고 본격적인 지원 사업에 나선 상태다.

찬반 논쟁도 여전하다. 일부 전문가들은 3D 프린팅에 대한 환상은 깨야 한다며 제조산업을 위협하는 장치가 아니다는 주장이다. 단적으로 2D 프린터 보급으로 출판업이 영향을 받았는가를 보면 알 수 있다는 의견이다.

건축 건설업계는 3D프린팅으로 크고 작은 부품을 곧바로 조립이 가능하게 제작 현장에 적용할 경우, 일부 건설직 노동자들은 설 자리를 잃게 된다는 의견이다. 그러나 시행 시공사 입장에서는 공사비 절감과 안전성 확보차워에서 볼 때 3D 프린팅 산업에 호의적이다.

국토교통부, 해양수산부, 산업통상자원부, 환경부 등은 3D 프린팅 산업 활성화될 경우 정밀 부품 등 수입 감소와 더불어 역수출 작용에 따른 경제 부문의 인적 노동감축으로 실업률을 부추길 수 있다는 우려도 높다. 

(사)3D프린팅연구조합의 강민철 상임이사(공학박사)는 "강경화성 소재 시장은 전체 3D 프린팅 소재 시장에서 50%를 차지하고 그 중 6% 정도가 금속"이라며 "세계 시장에서 메탈 프린터 대형 제품은 가격이 25~30억 원, 소형은 3억 원 정도로 가격로 꾸준히 팔리고 있다."고 말했다.

 
그는 "금속분말 소재는 전 세계에 20종 정도로 폭이 넓지 않고 장비에 따라서도 결과물의 차이가 있고 현재 3D 프린터로 자동차의 프로토타입이나 모터스포츠의 부품 제작과 그 외에 연료분사장치, 엔진블록, 실린더 헤드 등도 3D 프린터로 하고 있다."고 밝혔다.

또 다른 참석자는 "기업 경쟁력과 함께 산업기반 활성화를 위해 3D 프린팅 산업은 다양한 산업에서 적용할 수 있도록 산학연이 힘을 모아야 한다."면서 "과거 선진국에서 산업계를 리더해온 흐름을 볼때 뒤따라 가는 것은 그만큼 비용을 더 지불하는 경험을 해오지 않으냐"고 찬성 입장을 강조했다.

3D 프린팅 산업의 고용증대와 결합된 정책이 먼저 선행돼야 한다는 입장도 나왔다.

이들은 "국가 전체적으로 3D프린팅 산업 육성은 인재양성과 다양한 업체 지원, 창업시장에 대한 다변화된 정부의 시선이 선행되고 더불어 노동시장이 균형을 잡기 위한 중소기업 중심의 지원 등 중장기적인 노력이 시급하다."고 말했다.

이날 간담회는 임영목 산업기술평가원 PD, 문만빈 현대제철 상무, 김형중 센트롤 부사장, 박현성 현대자동차 박사, 정용권 고려특수선재 부사장, 임수창 CEP테크 대표, 노동우 KAI 상무, 이병윤 창성 CTO, 선두훈 코렌텍 사장, 강성태 두산중공업 상무, 강민철 3D프린팅연구조합 사무국장, 최한신 생산기술연구소 책임연구원, 유지훈 재료연구소 책임연구원과 산업부 등 관계자 20여명이 참석했다.

한편 미래창조과학부는 지난해 10월 제9차 다부처공동기술협력특별위원회를 열고 다부처공동기획사업 2건을 선정하고 이 중 3D 프린팅 기반 융복합 의료기기 개발(374억원, 6년) 심의해 최종 선정했다.

이는 보건복지부(주관), 미래부, 식약처가 참여하며 금속,고분자, 세포 3D 프린팅을 활용한 의료기기 개발을 통해 의료기기 시장에서의 경쟁력을 강화하고 전문기업을 육성하는 것이 주 목적이다. 

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