가. 3D 프린터 현황

 

2D 프린터로 종이를 인쇄하는 것인데 반해 3D 프린터는 3차원 물체를 기존의 절삭가공 방식이 아닌 적층하는 방식으로 실물제품을 찍어내는 프린터라고 보면 된다. 3D 프린터는 가장 큰 장점은 제작사이즈 내에서는 기존 절삭가공 방식의 한계를 뛰어넘는 복잡한 모형의 형상일 수록 빛을 발휘하는 것이라는 것이다. 이것은 바닥에서 위로 재료를 쌓아가는 방식이기 때문에 제품형상 구현에 한계 없다는 것이다. 인간이 상상하는 데로 어떤 모양도 출력이 된다. 그래서 앞으로 지금까지 보지 못한 다양한 예술성 디자인이 적용된 많은 제품이 출시될 것이다. 현재 프린터 출력시간, 재료종류, 재료색상, 재료강도가 문제점으로 부각되고 있지만 시제품 (MockUp)용 제품 개발에는 특수한 경우 제외하고는 문제가 안된다. 단 양산제품을 대량으로 찍어내는 환경에는 미흡하고 다품종 소량을 생산하는 경우에는 지금의 기술로도 대응 가능하다. 재료강도는 현재 양산되고 있는 제품의 80% 까지 근접하고 있으며, 재료종류는 플라스틱, 파우더, 고무, 왁스, 금속, 나무, 종이 등 현재 약 30 가지 정도 가능하므로 큰 제약이 없다. 재료색상은 다양한 색상을 지원하는 재료가 출시되고 있으며 후가공으로 도금처리 까지 가능한 소재가 있으니 큰 걱정을 안해도 될 것 같다. 향후 기술 발전이 이루어지면 3D 프린터와 재료 단가가 내려가서 개인용 프린터가 많은 구매가 예상된다. 현재도 저렴한 개인용 3D 프린터가 출시 판매되고 있다. 3D CAD 툴이 일반인이 쉽게 사용할 수 있도록 개선되어야 하는 문제는 가지고 있다. 응용분야는 본 사이트 응용분야 메뉴항을 보면 된다. 앞으로 3D 프린터가 ICT 용복합 기술, 인터넷 비즈니스 등이 연계되어 3차 산업혁명를 이끄는데 아주 많은 역할을 할 것이다. 마지막으로 우리사회는 급속하게 노령화로 진입하고 있는데 노후에 일자리, 여가생활 등 문제를  3D 프린터를 이용하는 1인 공장 개념을 활용하여 해결할 수도 있을 것이다.

 

나. 3D 프린터 원리

 

 

 

  

1. 3D 모델링 Data 소스

 

- CAD, Scanning, CT, MRI, 초음파 등이 있다.

 

2. STL  Format 변환 절차

 

- 3D 모델링으로 저장 또는 Export된 STL 파일은 아래 그림과 같이 많은 삼각형 구조의 조합으로 3D CAD 모델 형상을 표현 한다.

- 삼각형의 구조의 STL 파일 데이터의 정밀도에 조형물이 영향을 많이 받는다.

 

 

 

3. Layer Slicing 절차

 

- STL 파일을 Layer Slicing 과정을 거치면 3D 프린터 명령어인 g Code가 생성된다.

- Slicing하는 무료 툴로는 Cura, Make Ware, Skeinforge, Slic3r, KISSlicer 등이 있다.

- STL을 g Code로 변환하는 과정을 일반적으로 CAM 이라고 한다.

- Layer Slicing은 아래 그림과 같이 3D 프린터 적층 Layer 두께 (예, 0.016 ~ 0.5 mm 사이 선택) 간격으로 Slicing 

 

 

4. 3D 프린터 절차

 

- 3D 프린터 방식 중에서 가정(개인)용 3D 프린터 대중화에 적합한 FDM(FFF 라고도 불림) 방식을 기준으로 한다.

- 우리가 손으로 작업하는 글루건과 재료인 글루건심을 매칭하면 도움이 된다.

- 수동으로 작업하는 글루건은 열에 녹는 글루건심을 손으로 조형하므로 조형 모양이 일정하지 않다.

- 글루건대비 3D 프린터는 3D Physical Object Sample을 가로/세로로 헤더(노즐)과 높이로 트레이(베드)가  X축(가로, 좌우)/Y축(세로, 전후)/Z축(높이, 상하)로 모터 3개를 이용하여 이동하면서 3D CAD 파일의 모양에 따라 자동으로 조형물을 완성하는 것으로  볼 수 있다. 또 다른 하나의 모터는 헤드(노즐)로 ABS/PLA 필라멘트를 열로 녹여서 사출(압출)할 수 있도록 밀어주는(Roller) 기능으로 사용된다.

- 글루건심은 ABS/PLA 필라멘트로 개념이해 측면에서 매칭하면 된다.

- FDM  방식, ABS/PLA 필라멘트 사용 가정하에 적층 Layer 두께를 0.1 mm 이상 간격으로 적층한다.

- 우리가 집에서 사용하는 2D 프린터인 종이프린터와 원리는 비슷하다.

 

- FDM(FFF) 방식외 다른 방식의 3D 프린터 절차는 아래 다.항의 "3D 프린터 방식별 분류"에 따라 Physical Object Sample을 만든다.

- 어떤 방식을 이용하더라도 3D 모델링, STL Format 변환, Layer Slicing 절차를 거쳐서 Layer by Layer 방식으로 적층하는 것은 같다.

- 3D 프린터로 Layer by Layer 방식 AM (Additive Manufacturing) 프로세서로 조형물을 완성하는 것은 크게 분류하면 다음과 같다.

  > 열에 녹는 플라스틱 등 필라멘트 (Thermoplastic, Semi-Liquid)를 상온 또는 팬을 사용하여 적층고형 (FDM)

  > 고체에서 젤 형태로 변한 재료를 잉크젯 처럼 액체로 분사 (Liquid-Inkjet) 후 UV light로 적층 고형 후 초음파 세척  (MJM)

  > 석회가루 등 파우더 재료를 접착제를 사용하고 컬러잉크를 분사하여 컬러화 조형  (3DP)

  > 액체(상)수지 (Liquid Resin/Photopolymer)를 광학 적층 DLP / UV 레이저 빔으로 적층경화 (DLP/SLA)

  > 금속, 세라믹등 가루형태(파우더)을 레이저로 녹여(소결) 적층조형 (SLS/DMLS)

  > 종이, 금속호일, 플라스틱등 재료가 A4 종이 형태 (Sheet)를 한장씩 적층조형 (LOM)

 

- RepRap, 아두이노 등 오픈소스 하드웨어 기반의 3D 프린터 제작기술이 저가형 Desktop 3D 프린터 대중화를 이끌고 있다.

 

5. 3D 프린터 Physical Object Sample (Part) 및 서포트 형상   

    

- A 그림의 모형은 서포트(Support, 지지대) 재료 없이 제작해도 만들 수 있으나, B 그림의 모형은 바위에 아래로 달린 종류석 모양이므로 플라스틱 재료가 굳을 때 서포트가 없어면 아래로 처지므로 가능하면 서포트 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

- 모델 Part 조형물 모양에 따라 Part 재료만 사용할 것인지 아니면 서포트 재료도 함께 사용할 것인지 결정해야 된다.

- 서포트 재료를 추가로 사용하면 서포트 재료비 만큼 제작 비용이 증가한다. 

- Physical Object Sample은 서포트를 제거한 후 남은 Part를 말한다.

 

다. 3D 프린터 방식별 분류

 

3D 프린터 방식별 분류	재  료	특  징
FDM (Fused Deposition Modeling)	ABS, PLA, Thermoplastic (Semi-Liquid), Food	열에 녹는 모델 Part/서포트 필라멘트를 사출헤드로 출력하여 조형, 적층 Layer 두께 0.1 mm 이상, 대중화 주도
MJM (Multi Jet Modeling)	ABS Like, 아크릴 (Liquid-Inkjet)	모델 Part/서포트 광경화성 수지를 잉크젯 프린터 처럼 분사하여 UV light로 고형, 표면조도가 매우 매우 우수
3DP (Three Dimensional Printing)	석회가루 등 파우더	파우더 재료에 접착제를 사용하고, 잉크젯 프린터 헤드를 통해서 컬러 잉크를 사용하여 컬러 출력 가능, 표면조도 약간 미흡
DLP (Digital Light Processing)	Liquid Resin	액상수지를 레이져가 아닌 광학 적층 DLP 경화, 표면조도가 매우 매우 우수
SLA (Stereolithography)	Liquid Photopolymer	광경화성 액상 수지를 UV 레이저 빔으로 경화, 표면조도가 매우 우수
SLS (Selective Laser Sintering)	ABS, PLA, 왁스, 세라믹, 나일론, 유리, 금속 등 파우더	플라스틱, 금속 등 분말을 레이저 빔으로 녹여 조형, 재료강도가 매우 우수 2014년 이후 대중화 예상, 다양한 Application 분야 적용 특히 재료강도 고려시 관심 필요
LOM (Laminated Object Manufacturing)	종이, 금속 호일, 플라스틱 필름 등 Sheet	재료를 겹겹이 층을 쌓아 조형, A4 종이 재료 기반은 표면조도가 우수하고, 종이외 타재료 방식은 표면조도가 약간부족 파악
DMLS (Direct Metal Laser Sintering)	금속 합금	금속 파우더를 레이저로 소결하여 제작, 재료강도가 매우 우수
EBM (Electron Beam Melting)	티타늄 합금	금속 파우더를 전자 빔으로 용해하여 제작, 재료강도 매우 매우 우수
SHS (Selective Heat Sintering)	Thermoplastic 파우더	SLS 방식의 레이저 대신 thermal printhead 사용, 적층 Layer 두께 0.1 mm

 

라. 3D 프린터 역사

 

- 1984 : 3D Systems사 Charles Hull이 SLA 방식 3D 프린터 최초 개발

- 1986 : SLA 방식 특허 획득

- 1988 : SLA 방식 첫 상용화, LOM 방식 특허 획득

- 1989 : SLS 방식 특허 획득

- 1990 : FDM 방식 첫 상용화  

- 1992 : FDM 방식 특허 획득,  SLS 방식 개발, SLA 방식 Layer by Layer 방법으로 파트 완성

- 1993 : MIT에서 3차원 프린팅 기술(잉크젯 기반) 특허 획득, 3DP 방식

- 1996 : 스타라타시스 "Genisys", 3D Systems "Actua2100", Z Corporation "Z402" 출시

- 2002 : 3 차원 KIDNEY 동작

- 2005 : 첫 고선명 컬러 3D 프린터인 Z Corporation "Z510" 출시, RepRap의 오픈소스 기반 3D 프린터 소개

- 2006 : SLS 방식 제조 대량 커스텀화, Objet사에서 다양한 재료를 프린팅 가능한 제품 출시

- 2008 : RepRap에서 첫 Self-Replicating 프린터 릴리즈, Shapeways의 DIY 서비스

- 2009 : MakerBot 3D 프린터 DIY Kit 시장에 출시

- 2010 : Southampton 대학 기술자들이 세계 최초 3D 프린터로 제작한 시험용 비행체 비행 성공

- 2011 : 세계 최초 3D 프린터로 제작한 자동차 소개

- 2012 : 네덜란드에서 3차원 프린터로 인공턱 구현, FDM 방식 특허 20년 기간 만료 대중화 진입 촉진

- 2013 : 줄기세포 기반 3D 프린터 인공장기 소개, 권총 3D CAD 도면 인터넷 업로드(다운로드)

- 2014 : SLS 방식 특허기간 만료로 FDM 방식과 같이 대중화에 많은 기여 예상

 

마. 3D 프린터 3D CAD 파일 Export Format

 

- .STL : 가장 일반적이고 많이 사용되고 있는 포멧 확장자

- .ZPR : Z Corporation사에서 설계, 컬러와 질감 정보를 갖고 있는 것이 특징

- .OBJ : 컬러와 질감 정보를 갖고 있는 것이 특징

- .ZCP & .PLY : 컬러, 질감, 기하적 모양 정보를 갖는 3D 스캐너 데이터 포멧

- .VRML : 컬러와 질감 정보 지원

- .SKP : SktechUp native 포멧

- .3DS : 컬러와 질감 정보를 갖는 3D Studio Max 일반적 사용

- .3DM : Rhino native 포멧

 

- .AMF : STL 등 기존 포멧의 한계를 극복한 향후 표준 예상, 복합 재료, 다양한 색상, 작은 파일 사이즈 등 지원

              향후 표준으로 될지 관심을 가질 필요

 

바. 3D 프린터 출력물 Sample

 

- 아래 사이트를 참조하면 많은 3D 프린터 출력물 Sample을 볼 수 있다.

- 상상하는 데로 제품(작품)이 되는 유용한 정보(영감)를 제공해 주는 사이트다.

- http://www.yeggi.com/

 

사. 3D 프린터 시장

 

1. 3D 프린터 시장 특성

 

- 시장규모를 2D 종이프린터와 단순 비교하는 것은 무리가 있음, 인쇄종이는 문서, 책, 홍보자료 등 인쇄매체에 한정 즉 응용분야가 매우 제한적임

- 3D 프린터 응용분야는 본 사아트에서 메뉴항에 서술한 분야로 파급력이 인쇄종이와는 비교할 수 없이 정도로 방대함, 현재까지 인류역사상  우리생활에 3D 프린터 만큼 영향을 줄 물품, 재료 등이 없다고 사료, 앞으로도 현재 우리가 모르는 신규로 3D 프린터 응용분야가 계속 발굴 될 것임

- 3D 프린터와 2D 프린터 단순 현재 보급대수를 비교하는 것 보다는  앞으로 산업전반에 미치는 방대한 응용분야를 보는 것이 중요하다고 사료

- 다양한 3D 프린터 콘텐츠 (3D CAD 파일, 보다 사용이 쉽고 용이한 3D CAD Tool, ICT/기계 등 부품모듈, 의료/패션/음식/건축 등 3D 프린터 재료, 비즈니스 모델 발굴 등) 개발 보급이 중요한 사항으로 보임, 한국이 3D 프린터 장비 개발에는 늦었지만 3D 프린터 응용분야 콘텐츠 개발에는 선진국보다 잘 할 수 있다고 봄, 다양한 3D 프린터 응용분야 콘텐츠를 발굴하기 위해서는 음식용/패션용/건축용등 3D 프린터도 개발 및 보급 확산 주력 필요

 

2. 3D 프린터 국내시장 동향

 

- 국내 기업, 교육, 연구소, 의료용 등 고가 전문가용 3D 프린터 시장을 제외한 국내 저가형 Desktop 3D 프린터 시장으로 한정 수요예측 (향후 법인용 3D 프린터 시장도 많이 증가하겠지만 특히 개인용 저가형  Desktop 3D 프린터가 시장을 주도 예상)

- 아래 국내 저가형 Desktop 3D 프린터 시장규모는 쓰리디웨이즈에서 수요예측하는 것으로 공식적인 자료는 아님, 참조시 타기관 자료를 참조하여 객관화 필요

 

- 2013 : 국내 저가형 Desktop 3D 프린터  대중화 진입단계, 100 ~ 400 만원대 사이 국내외산 제품 ( 2013.06 기준, 월 600 대 예상, 년간 약 7,200 대 예상, 쓰리디웨이즈 수요예측 수치)

- 2014 : 국내 저가형 Desktop 3D 프린터  대중화 확산단계 예상, 50 ~ 100 만원대 제품도 출시 예상 ( 약 10 만대 예상, 쓰리디웨이즈 수요예측 수치)

- 2015 : 국내 저가형 Desktop 3D 프린터  대중화 폭발적 확산단계 예상 (약 100 만대 예상, 쓰리디웨이즈 수요예측 수치)

 

3. 3D 프린터 해외시장 동향

 

- 중국 저가형 Desktop 3D 프린터가 중국 학교, 동남아 국가로 빠르게 보급되고 있다고  함

- 미국은 최근 아마존에서 저가형 Desktop 3D 프린터를 판매한다고 하니 대중화에 기여 예상

- 마이크로소프트 윈도 8.1에 3D 프린터 출력 지원 기능  추가 및 출시 예정 (데모 시연 완료함)

- 유럽은 우리나라보다 훨씬 전 부터 준비했으므로 산업전반이 빠르게 디지털 제조방식로 전환 예상

- 일본에서는 예비신부들이 결혼식 앨범대신 3D 프린터로 신부와 똑같은 복제 인형 제작 서비스 인기

  산모 태아 초음파 사진를 3D 프린터로 3차원 사진을 출력하여 산모가 추억을 가질 수 있도록 하는 서비스 시작

- 영국에서는 3D 프린터를 활용하여 고객에게 다향한 형상의 구두를 제작 서비스하는 비즈니스 생겨나고 있음

  초등학교 4학년 부터 교육과정에 3D 프린터관련 3D 모델링 등  교육 도입

- 3D 프린터 해외동향은 너무 빨리 실생활에 적용할 수 있는 다양한 비즈니스 모델이 나오고 있는 상황

 

- 해외 저가형 Desktop 3D 프린터인 경우는 앞으로 훨씬 많이 보급 예상 (쓰리디웨이즈 수요예측)

 

아. 3D 프린터 각국 정책 동향

 

- 미국 : NAMII(Natinal Additive Manufacturing Innovation Institute)를 설립하여 3D 프린터를 국가 전략사업화 아이템으로 선정했으며, 3D 프린터를 핵심 제조기반 기술로 활용하기 위해 전력 투구 중이며, 정부, 기업, 연구소, 대학 등 기관이 합심하여 다양한 3D 프린터 기술 및 비즈니스 모델 발굴 및 시장 확대 중, 해외에 이전한 제조라인을 3D 프린터 제조기술을 활용하여 미국 자체에서 생산라인 증대효과를 가지겠다는 것이 핵심

 

- 중국 : 과학기술부는 향후 3D 프린터 핵심기술을 확보하기 위해 총 4,000만 위안의 3D 프린터 연관산업에 지원한다고 함, 중국에서 3D 프린터 확대보급이 기존 전통제조라인 기반한 산업구조 대비 얼마나 잇점이 있는지 앞으로 주시 필요

 

- 유럽 : 영국 노팅엄대와 셰필드대 등 연구센터에서는 3D 프린터 기술 개발 중, 독일은 금속관련 3D 프린터 기술에 많은 연구 중, 프랑스는 고등학생에게도 3D CAD 교육을 진행하겠다고 함, 네덜란드는 선도적으로 3D 프린터 응용분야 사업화를 이끌고 있음

 

- 일본 : 일본 경제산업성은 시메트, 닛산자동차 등 12개 산학연 기관에 금형을 사용하지 않는 모래형 3D 프린터를 개발하여 2017년 까지 계속 성능 향상 예정이며, 정통 제조 강국답게 개인용 3D 프린터 분야보다는 실제 산업현장에 쓸 수 있는 주물제작을 편리하게 할 수 있는 3D 프린터에 정책적으로 지원을 하는 것 같음

 

자. 3D 프린팅 (3D Printing) 이란 ?

 

- 위 항목에서 3D 프린터관련 서술한 내용을 포함한 총괄적 개념의 3차원 물체 프린팅과 관련 있는 모든 정의, 기술, 서비스 등을 의미한다.

- 3D CAD 파일을 다양한 물체(Object) 인쇄가능 재료를 사용하여 3D 프린터로 3차원 물건을 만들어 내는 모든 과정을 말한다. ( 3D + Printing )

- 전통적 제조방식은 금속, 나무 등을 자름, 깍음, 뚫음의 방법으로 물건을 만들거나 아니면 금속 또는 모래 거푸집을 이용하여 플라스틱 또는 금속 액체를 거푸집에 부어서 식히면 외관케이스, 부품 등이 만들어 진다.

- 이에 반해 3D 프린팅 제조방식은 적층(첨가)가공 (Additive Manufacturing)으로 CNC 가공기, 사출 금형기, 프레스기 등을 사용 안하고 위의 (다) 항 3D 프린터 방식별로 물건을 제작한다.

 

차. 3D 프린터와 RP 구분

 

- RP (Rapid  Prototyping)은 일반적으로 장비가격이 10만불 이상 3D 프린터 용어 사용전 많이 부르는 말 , 전문가용 3D 프린터  

- 3D 프린터(Printer)는 일반적으로 장비가격이 10만불 이하 3D 프린터

- 현재는 RP 제품도 편의상 3D 프린터로 부르는 것 같음

- 3D 프린터가 RP 제품도 포함해서 보편화된 용어로 자리잡아 가고 있음

 

카. 3D 프린터 가격

 

- 저가형 개인용 Desktop 3D 프린터 : 1000만원 이하, 현재 일반적으로 개인용은 100 ~ 400 만원 사이, 개인과 법인 용도

- 중가형 전문가용 3D 프린터            : 1000만원~ 1억원 사이, 일반적으로 법인 용도, 특수한 경우 개인이 전문 3D 프린터 활용 샘플 제작 서비스(MockUp, 3차원 사진 등)를 위해 사용

- 고가형 특수전문가용 3D 프린터    : 1억원 ~ 수억원 사이, 일반적으로 법인 용도,  특수한 경우 개인이 전문 3D 프린터 활용 샘플 제작 서비스(MockUp, 3차원 사진, 고고학 복원 등)를 위해 사용

 

타. 3D 프린터 한계와 극복방안

 

 아래 내용은 쓰리디웨이즈에서 예측하는 것으로 공식적인 자료는 아님, 참조시 타기관 자료를 참조하여 객관화 필요

 

- 약 30년 전 부터 개발된 기술들이 대중화 장애요소이었던 특허만료, 가격하락, 오픈소스 하드웨어  기술 등으로 전문가용에서 전 세계적으로 다양한 개인 가정용 3D 프린터가  출시 중

 

- 현재 저가 개인 가정용 3D 프린터가 FDM (FFF) 방식 위주로 플라스틱 재료가 풀컬러가 아닌 다양한 색상별 필라멘트나 3색상 필라멘트를 동시 적용 조형할 수 있지만, 조만간 풀컬러가 지원되는 개인 가정용 3D 프린터 출시 예상

 

- 현재 개인 저가 가정용 3D 프린터로는 플라스틱 재료를 사용하여 휴대폰케이스, 장난감, 플라스틱용기, 컵, 인테리어 제품 등은 충분히 만들어 낼 수 있음 (3D 프린터 시장이 열렸다고 보면 됨)

 

- 다품종 소량 생산에 적합한 개인 맞춤형 의료분야에서 3D 프린터가 전 세계적으로 활발하게 비즈니스 모델 발굴 및 적용 중

 

- 특히 2014년 특허만료 예정인 SLS 방식은 재료강도 측면에서 대중화에 많은 기여예상, 특허만료 후 전문가용에서 개인 작업용 단계로 진입하여 다양한 재료 특히 금속, 세라믹, 나일론 등 재료를 적용하여 다양한 응용분야 개인 비즈니스 모델 창출 예상

 

- 현재는 개인 가정용 3D 프린터로는 기존 또는 신규개발 부품모듈과 3D 프린터 출력 외관케이스(기구물)을 조합해서 전자제품 등을 집에서 하이브리드 형태의 제조 개념으로 진행 예상, 5년 정도 후면 전자부품 등 까지도 3D 프린터와 PCB 프린팅 기술과 연계하여 개인이 제조 가능할 것으로 보이며, 당연히 부품모듈 과 외관케이스 프린팅 후 나만의 전자제품( 대형사이즈인 냉장고 등은 제외) 등을 집에서 제작하는 것이 보편화 예상 (쓰리디웨이즈 예측)

 

- 기존 고가 전문가용 3D 프린터로 항공기, 자동차 부품모듈 등을 개인이 직접 제작하려면 셰이프웨이즈 처럼 3D 프린터 샘플제작 전문공장을 통해서 하지 않으면 개인이 만들기에는 고가 3D 프린터 때문에 가격적인 부분에서 한계를 당분간 가질 것임, 2014년 기점으로  SLS 방식 특허 만료 후  가격적인 부분도 대응 가능 예상

 

- 의류, 신발 등을 3D 프린터로 제작하는 것은 5년 정도 지나면 개인 제작 대중화 예상 (쓰리디웨이즈 예측), 현재는 고가 전문가용 3D 프린터로 주문제작 대행하는 서비스로 시작하는 단계

 

- 음식분야는 부가가치를 많이 창출할 수 있는 분야로 앞으로 많은 관심필요, 현재는 초콜릿, 밀가루, 쌀, 고기 등의 재료로 3D 프린터를 적용하여 음식을 만들 수 있음, 그래서 기존 야채와 과일 등을 혼합해서 하이브리드 형태의 음식을 만들어 먹는 시대가 도래 예상 (쓰리디웨이즈 예측)

 

- 야채와 과일 등을 기존 처럼 싱싱한 상태로 3D 프린터로 출력하는 것은 창조의 개념으로 기존 기술과 전혀 다른 생물창조 기술을 적용해야 하므로 언제 가능할지 예측이 안됨 (쓰리디웨이즈 예측)

 

-  약을 제조하는 것은 특히 치료용 약제 등은 가능하면 약 제조전문공장을 통해서 3D 프린터 출력하는 것이 약 남용 방지 도움, 개인용 3D 프린터로 출력을 허락하는 것은 비타민 등 영양제 정도가 가능할 것으로 보이나 이것도 사회적 공론화를 통해서  여론수렴이 우선

 

- 인공장기를 3D 프린터로 출력하는 것은 전문병원에서 법 테두리에서 진행하는 것이 바람직함, 국가에서 엄격하게 관리하여 문제가 발생하지 않도록 하는 것이 중요, 앞으로 5년 정도 후 안정성을 확보한  인공장기가 환자에게 이식될 것으로 보임 (쓰리디웨이즈 예측)

 

- 자동차, 냉장고, 세탁기 등 Big 사이즈 제품은 3D 프린터로 출력할시 공장형태의 전문공장을 통해서 소비자 개인 취향이 반영된 제품이 제작될 것으로 보임, 3년 정도 지나면 자동차 분야는 전기자동차 활성화 된 후 우리주변에  다수 제작 서비스 업체가 생길 것으로 예상되며, 냉장고,세탁기는 소비자 개인 취향이 반영 제품의 필요성 여부에 따라 제작서비스 도래 시기를 알수 있음 (쓰리디웨이즈 예측)

 

- 건축 분야는 3D 프린터로 출력해서 만드는 것은 기존의 건축물 모형 제작외에는 어려웠으나 3D 프린터 기술 발전으로 외국에서 활발하게 다리, 건물 등을 직접 3D 프린터로 만드는 시도를 하고 있음, 3년 정도 지나면 실제 건축물 제작 분야에 3D 프린터가 많이 사용될 것으로 보임 (쓰리디웨이즈 예측)

 

- 위에서 서술 안한 응용분야는 기존 3D 프린터 기술로도  대응 가능하므로 활발하게 제작 및 서비스 예상

 

파. 3D 프린터 응용분야 활성화 방안

 

- 3D 프린터를 2D 일반프린터 처럼 구비해야 할 품목으로 인식전환  필요, 더이상 전문가 영역이 아닌 상황

 

- 국내 제조환경 활력이 필요하므로 3D 프린터 응용분야를 활성화하여 제조분야 활성화, 고성장경제, 일자리를 창출할 수 있는 최적의 유망 기술, 특히 응용분야가 방대하고 다품종 소량 생산방식이므로 몇 주력 업체가 시장을 독점하는 구조는 줄어들 것임 

 

- 앞으로 북미, 유럽 등 선진국에서는 3D 프린터를 이용하여 자국에서 생산하는 구조로 가기 때문에 중국, 일본, 한국처럼 수출 주도형 산업국가에는 불리한 구조로 무역환경이 조성 예상

 

- 해외에서는 3D 프린터 응용분야 기술이 급속하게 발전하고 있으므로, 수출 주도형 산업인 우리나라는 3D 프린터관련 기술개발에 매진하여 수출품목 확대 기여

 

- 이미 해외에서는 3D 프린터를 활용한 디지털 제조 분야  생산방식으로 이동하고 있으므로 국내에서도 산업 전분야에 디지털 제조 방식을 활용하여 미래 대비

 

- 지금의 3D 프린터가 단가, 성능 제약이 있지만 급속하게 단가하락과 기술발전이 이루어지고 있으므로 3D 프린터를 활용하여 법인은 생산방식의 프로세스를 개선 및 부가가치를 창출할 싯점이며, 개인(사업자)는 저가형 가정용 3D 프린터를 활용하여 업무 및 가정 용품 1인 제조 환경 조성 필요

 

- 초등학교 부터 3D 프린터 교육과정 개설과 실습실을 꾸며서 창의적인 인재 양성에 만전 기할 싯점

 

- 3D 프린터를 활용하여 다양한 분야에 응용하면 사업아이템을 찾기위해 고민하지 안하도 됨, 기존 사업을 3D 프린터를 활용하여 접근하면 모두 새로운 사업 아이템인 상황, 더 중요한 상황은 새로운 비지니스 모델이 예측을 할 수 없을 정도로 너무 많음

 

- 향후는 3D 프린터 때문에 대량생산 방식 보다는 다품종 소량 제조방식으로 전환 예상, 대량생산 방식으로 단가하락의 잇점은 있지만 다양한 소비자 취향을 맞추는 부분에서는 미흡하므로 어떻게 하면 국익에 도움이 되는지 빠른 대응

 

- 위에서 언급했지만 다양한 3D 프린터 개발, 3D 프린터 재료(신소재) 개발, 비즈니스 모델 발굴 체계 구축

 

- 향후 대량생산 제조방식이 각국이 처한 특히 선진국이 직면하고 있는 여러 주변 환경적, 경제적,  정치적으로 더이상 필요하지 않은 상황 도래 예상

 

- 기존 대량생산 체계와 3D 프린터가 기여할 수 있는 다품종 소량 생산 방식간 협업을 통해서 상생발전 환경 조성

 

 

하. 3D 프린터 어떻게 대응하면 좋은가?

 

- 이미 3차 산업혁명은 시작되었고 기존 방식을 고수할 것인가 아니면 3D 프린터의 거대한 흐름에 합류할 것인지는 선택해야 할 시기이며, 늦었지만 빠른 선택을 하지 않으면 경쟁에서 불리

 

- 3D 프린터 관련 분야는 하나의 장치, 사업 아이템, 기술 등이 아니고 생산제조 방식을 송두리체 바뀌는 것과 관련 있기 때문에 빠른 대응이 요구됨 (스마트폰, 인터넷 등은 비교대상이 되지 않음)

 

- 2014년 특허만료 예정인 SLS 방식은 FDM 방식과 같은 길을 간다고 보면 1 ~ 2년 내에 3D 프린터 응용분야 대중화 폭발적 확대 예상

  앞에서 언급한  SLS 방식의 3D 프린터 흐름 동향에 관심을 가지면 도움이 됨

  

- 3D 프린터가 도입되면 기존 전통제조산업, 유통분야에서 일자리가 사라질 것이라고 느끼겠지만 대량제조방식 보다 가내수공업 형태의 다품종 소량 제조방식이기 때문에 일자리가 더 늘어남, 분야별 없어지는 직업도 있고 새로 생기는 직업도 있겠지만 전체적으로는 일자리 수요 증가 예상되며,  청년실업 문제는 기존의 제조방식과 기존기술로는 한계가 있으며 인위적으로 경제부양을 할 수 있는 3D 프린터 활용 응용분야를 활성화 것이 좋은 방안이며, 선진국에서 3D 프린터를 활성화 하겠다는 것은 결국 일자리 문제 때문인 것으로 파악

 

- 기존 대량제조방식이 공장자동화와 저개발 국가로 생산설비 이전 때문에 일자리 창출이 미흡했고, 3D 프린터는 1인 제조도 가능하므로 누구나 일자리를 의지와 아이디어만 있으면 만들 수 있고, 3D 프린터로 직접 디자인 기구물(MockUp)을 출력하므로 개발일정을 단축 시킬 수 있고  여러번 MockUp을 출력해도  재료비가 얼마 안들어서 개발(사업) 위험부담이 적음

 

- 3D 프린터는 선진국에서 30년 정도 기술개발, 성능개선 등이 이루어져서 기존 전통제조방식과 경쟁하더라도 경쟁력을 확보했다고 여겨지며, 3D 프린터 기술을 받아들일가 검토하는 단계는 지난 것 같음

 

- 아무리 좋은 기술도 수요가 없으면 성공을 못하는 데 선진국에서는 이미 3D 프린터 시장이 형성되고 있으므로 수출을 주력으로 하는  우리나라로서는 무시못할 시장이라고 봄