2012년, 3D 프린팅이 미래의 혁신 기술로 재조명받기 시작했다. 영국의 경제 주간지인 이코노미스트는 3D 프린팅을 제3차 산업혁명을 이끌 기술이라고 소개했다. 호드 립슨 미국 컬럼비아대 기계공학과 교수는 미래에는 사람들이 필요로 하는 물건들을 3D 프린터를 통해 언제 어디서나 만들어낼 수 있는 세상이 될 것이라고 전망했다. 이런 전망과 더불어 음식, 의류, 건물, 인체조직 등 다양한 제품에 3D 프린팅 활용이 시도되면서 3D 프린팅의 무한한 가능성에 대한 기대가 고조됐다.

하지만 최근 1~2년 사이에 3D 프린팅의 한계가 드러나고 있다. 제조업체들도 상용 제품 생산에는 3D 프린터를 좀처럼 활용하지 못하고 있다. 컨설팅업체 PwC가 조사한 결과에 따르면 제조업체들은 3D 프린터의 성능, 소재의 다양성, 전문인력 등의 측면에서 3D 프린팅 활용의 어려움을 겪고 있다고 응답했다. 이를 대변하기라도 하듯 테리 궈 폭스콘 회장은 “3D 프린팅은 속임수에 불과하다(3D printing is gimmick)”는 주장을 펼치기도 했다. 폭스콘에서 3D 프린팅을 활용하기 위해 다양한 시도를 했으나 어떤 실질적인 상업 가치도 찾지 못했다는 이유에서다.

3D 프린팅은 여전히 미래의 혁신기술인가, 아니면 반짝했다가 사라지는 기술 중 하나가 될 것인가. 매티아스 호워그 옥스퍼대드 경영대 교수는 3D 프린팅이 전통적인 제조 방법을 보완하는 기술로 자리잡을 것이라고 주장한다. 앞으로 다양한 제조 영역 중에서 3D 프린팅은 ‘소량 맞춤형 제품 생산’과 ‘복잡한 디자인 제품 생산’을 중심으로 활용이 확대될 전망이다.

3D 프린팅이 가장 활발하게 확산되고 있는 영역은 부가가치가 낮은 맞춤형 제품 생산이다. 솔스(Sols)라는 스타트업(신생 벤처기업)은 3D 프린팅을 활용해 서로 다른 신체 조건, 생활 방식을 고려한 개인별 맞춤 신발 안창을 제작한다. 고객들이 스마트폰으로 자신의 발 모양을 스캔해 보내면, 솔스는 이를 바탕으로 고객의 발 모양에 맞는 안창을 디자인하고, 3D 프린터로 제품을 출력해서 배송해 준다. 설립 후 지금까지 3년간 약 200억원의 투자를 유치했다.

맞춤형 제품 중 고부가가치 제품 제작에서도 3D 프린팅 활용이 확산되고 있다. 로컬모터스(Local Motors)는 독자적인 BAAM(big area additive manufacturing) 대면적 3D 프린터를 활용해 차량의 외형을 한 번에 출력할 수 있게 됐다.

그 덕분에 별도의 전환비용 없이 서로 다른 차량 외형을 제작할 수 있는 제조 유연성을 확보했다. 정보기술(IT) 기업이 소프트웨어를 주기적으로 업그레이드하듯이, 로컬모터스는 차량의 외형을 주기적으로 업그레이드하는 서비스 제공을 목표로 하고 있다. 로컬모터스는 현재 고속도로 주행이 가능한 전기차 ‘스윔(LM3D Swim)’을 개발 중이다.

[BIZ Insight] 3D프린팅 시대, 이제 시작…출력 제품 시장 연 36%씩 성장
스타트업뿐만 아니라 전통 제조기업 역시 제조경쟁력 강화 측면에서 3D 프린팅을 활용하고 있다. 제너럴일렉트릭(GE)은 연료 효율성이 높은 항공 엔진 제작을 위해 2005년부터 금속 3D 프린팅을 자체적으로 연구하고 있다. 2013년부터는 3D 프린터로 출력한 부품들을 항공 엔진에 적용하는 실험을 시작했다. 대표적인 사례가 차세대 립(LEAP) 엔진에 포함된 연료 노즐(fuel nozzle)이다. 3D 프린팅을 활용해 연료 노즐을 제작한 결과, 기존 방식 대비 제작 비용을 75%, 무게는 25% 줄이면서도 내구성은 5배나 높은 부품을 만들 수 있었다. GE는 2020년까지 10만개의 부품을 3D 프린터로 제작하겠다는 목표를 세웠다. 또 향후 5년간 30억달러를 산업용 3D 프린팅에 투자하겠다는 계획도 발표하는 등 적극적으로 나서고 있다.

3D 프린팅으로 출력한 제품의 시장 규모는 2013년 8100만달러에서 2025년 32억달러로 매년 36%씩 성장할 전망이다. 이런 폭발적인 성장세의 기저에는 실질적인 고객 가치 창출과 차별적인 경쟁우위 확보를 위해 누구도 성공하지 못했던 길을 개척해 나가는 기업들이 있다. 3D 프린팅의 진화는 이제 막 시작하고 있다. 제조업체들은 3D 프린팅이 기존 제조 방식을 보완하면서 어떤 새로운 가치를 창출해 낼 수 있을지 눈여겨볼 필요가 있다.

서진원 < LG경제연구원 연구원 >