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현경 어
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1 CLUSTER ISSUE PAPER 2016 No.3 3D 프린팅, 경기북부산업을선도한다 3D 프린팅경기센터현황과발전과제 정광용 / 김현창 / 변승무 / 임흥기 / 강지민

3 CONTENTS Ⅰ. 3D프린팅의잠재력 Ⅱ. 경기북부 3D프린팅경기센터설립배경 Ⅲ. 3D프린팅경기센터현황 Ⅳ. 향후발전과제

Summary 3D프린팅은맞춤형다품종소량생산이가능하고, 누구나디자인하고제품을출력할수있어새로운산업혁명의동력으로주목받고있다. 이미다양한산업분야에서 3D프린팅제품및서비스적용사례가나오고있으며산업용기계, 항공우주, 소비재, 전자제품, 자동차, 의료산업등그활용가능성이지속적으로확대되고있다.

4 Summary 3D프린팅은맞춤형다품종소량생산이가능하고, 누구나디자인하고제품을출력할수있어새로운산업혁명의동력으로주목받고있다. 이미다양한산업분야에서 3D프린팅제품및서비스적용사례가나오고있으며산업용기계, 항공우주, 소비재, 전자제품, 자동차, 의료산업등그활용가능성이지속적으로확대되고있다. 미래창조과학부는 3D프린팅산업의활성화를위해 2015년부터경기북부 ( 스마트소재 ), 대구 ( 스마트기기융복합 ), 포항 ( 의료바이오 ) 전주 ( 탄소융복합소재 ) 등전국에 8개의 3D프린팅지역특화센터 를설치하여운영하고있다. 경기도의북부경제활성화에대한정책과미래창조과학부의 3D프린팅에대한적극적인투자의지가맞물려, 3D프린팅경기센터는북부의혁신인프라로서경기북부지역의산업및경제구조를고도화하기위해조성되었다. 3D프린팅경기센터 설립당시, 경기도내공용 3D프린터는대부분경기남부에집중되어있어도내 3D프린팅장비의불균형이매우심각한상황이었다. 하지만, 2015년경기도의정부시용현산업단지에 3D프린팅경기센터가설립된이후가구, 섬유등지역특화산업과연계하여경기북부발전에기여하고있다. 3D프린팅경기센터는경기북부의기존기업, 스타트업예비창업자의비즈니스를활성화하고, 창업을지원하기위한산업용 3D프린터장비와교육장을갖추고있다. 특히, 수요자중심의하이엔드급산업용 3D프린팅장비를구축하고, 3D모델링, 프린팅교육등을이용자친화적으로지원하고있어만족도가매우높다. 이처럼 3D프린팅경기센터는시제품제작지원, 인력양성등을통해지역사회에기여하고메이커스문화확산을핵심기능으로설정하여경기북부 3D 프린팅의혁신거점으로성장하고있다. 3D프린팅경기센터가경기북부의특화센터로자리매김하여우수한성과를창출하고있으나, 향후경기센터의지속가능한발전을위하여중장기관점에서정책적인지원방향을설정하고후속투자가이루어져야한다. 04

이에본보고서에서는 3D프린팅경기센터의현황분석을통하여향후경기도 3D프린팅산업을선도하기위한정책적발전과제를다음과같이제안하고자한다. 첫째, 3D프린팅산업과타산업과의융복합가능성, 창업활성화, 메이커스문화확산등을고려한중장기전략과지속적인투자가필요하다. 3D프린팅은제조업과서비스를연결하면서다양한융복합제품및서비스를창출할수있는가능성이크다.

5 이에본보고서에서는 3D프린팅경기센터의현황분석을통하여향후경기도 3D프린팅산업을선도하기위한정책적발전과제를다음과같이제안하고자한다. 첫째, 3D프린팅산업과타산업과의융복합가능성, 창업활성화, 메이커스문화확산등을고려한중장기전략과지속적인투자가필요하다. 3D프린팅은제조업과서비스를연결하면서다양한융복합제품및서비스를창출할수있는가능성이크다. 단기적으로 3D프린팅장비중심의시제품제작기능에집중하되, 중장기관점에서지역산업과 3D프린팅을결합하여다양한산업분야로발전할수있도록센터의기능을확대해야한다. 둘째, 이용자의수요를고려하여기능적측면에서 3D프린팅출력만을강조하기보다는 제품제작 을목표로하는원스톱지원체계구축이필요하다. 현재경기센터는제품출력지원에집중하고있지만이용자들의수요에따라제품기획, 비즈니스모델, 창업멘토링등사업화를위한지원프로그램의다각화가필요하다. 셋째, 경기북부 3D프린팅의핵심거점으로육성하려는비전을가지고북부의주요기관과의연계협력및후속투자가이루어져야한다. 센터가위치한의정부는경기북부청사를비롯하여경기도기업지원및연구기관이집적되어있어센터와의연계를통한시너지창출이가능한지역이다. 의정부는북부의낙후지역을배후로하는중심도시로경기북부에소재한산업단지, 기업인협의회, 유관기관과의협업을통하여시너지를창출할수있는기반을마련해야한다. 넷째, 경기북부특화산업과연계한특성화방향을명확히설정하여지원하여야한다. 경기북부의혁신인프라가부족한만큼스마트소재를특화분야로선정하고경기북부의지역산업과연계할수있는방안을마련해야한다. 현재경기북부에특화된전통산업 ( 가구, 섬유 ), 신성장동력산업 ( 컨텐츠, 디스플레이 ) 등은 3D프린팅과연계할수있는분야로지속적인투자와기능확대를통하여프린팅산업을선도할수있기를기대한다. 05

3D프린팅을최초로개발하였고, 1984 년찰스헐이입체인쇄술 (Stereolithography) 로특허를출원하여상용화함 * 기존에재료를자르고깎는방식 (subtractive) 과는달리, 적층 (AM,

석재, 종이등의다양한소재와색상구현이가능 스캐닝 / 모델링 (3 차원설계 ) 프린팅 (3D 구조제작 ) 후공정 ( 지지물제거 ) 제작완료 <3D 프린팅을통한제조프로세스 > 출처 : 한국산업기술평가관리원

(Stereolitho graphy) 폴리머액체에물체모양대로레이저를쏘아얇은막 (Layer) 생성 찰스헐이개발 가장보편적기술 정확하고세부적모형 중간정도의조형속도 파우더 SLS (Selective

6 CLUSTER ISSUE PAPER Ⅰ. 3D 프린팅의잠재력 3D 프린팅의개념 3D프린팅은 3차원을기준으로디자인된설계도를 3D프린터로전송하여각종소재를쌓아제조하는방식 으로정의될수있음 * 1981 년나고야시립연구소의히데오코다마가 3D프린팅을최초로개발하였고, 1984 년찰스헐이입체인쇄술 (Stereolithography) 로특허를출원하여상용화함 * 기존에재료를자르고깎는방식 (subtractive) 과는달리, 적층 (AM, Additive Manufacturing) 또는쾌속조형 (RP, Rapid Prototyping) 의개념 * 컴퓨터소프트웨어로 3차원모델링하고 3D프린터로소재를쌓으면서만들어내는기술로플라스틱, 금속, 석재, 종이등의다양한소재와색상구현이가능 스캐닝 / 모델링 (3 차원설계 ) 프린팅 (3D 구조제작 ) 후공정 ( 지지물제거 ) 제작완료 <3D 프린팅을통한제조프로세스 > 출처 : 한국산업기술평가관리원 (2016), 3D 프린팅산업현황및시장동향 프린팅방식은소재에따라액체, 파우더, 고체로구분하며각소재별로프린팅하는메커니즘이상이함 < 3D프린팅기술의원리와특징 > 분류기술명원리특징 액체 SLA (Stereolitho graphy) 폴리머액체에물체모양대로레이저를쏘아얇은막 (Layer) 생성 찰스헐이개발 가장보편적기술 정확하고세부적모형 중간정도의조형속도 파우더 SLS (Selective Laser Sintering) SLA 방식과유사, 파우더형태폴리머나메탈원료에레이저쏘아고형화시켜막 (Layer) 생성 나일론, 유리섬유, SOMOS 등다양한재료와함께금속성원료도사용가능 빠른조형속도 고체 FDM (Fused Deposition Modeling) 고체필라멘트 ( 실 ) 형태의플라스틱이나왁스원료가노즐을통해분사 ABS, 폴리아마드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 왁스등가능 느린조형속도 06

3D 프린팅경기센터현황과발전과제 3D 프린팅의잠재력 3D프린팅은기술적특성에따라맞춤형다품종소량생산이가능하고,

3D프린팅사회에서의소비자는직접생산자가될수있음 이미많은산업및기술분야에서 3D프린팅을활용한제품및서비스, 공정에대한사례가도출되고있음 *

< 3D 프린팅활용사례 > 사례 주요내용 <GE 와 Snecma 의합작회사 CFM 의 LEAP 제트엔진 > 10~20

람보르기니스포츠카 Aventador > 시제품제작에 3D 프린터를사용하여기존시제품제작에 4 개월, 4 만달러가소요되던것에서 1/6,

의 Bespoke Fairings> 3D 프린터기술을이용하여만든의족 Bespoke Fairings 를개발하여기존의족의비대칭성문제를극복

7 3D 프린팅경기센터현황과발전과제 3D 프린팅의잠재력 3D프린팅은기술적특성에따라맞춤형다품종소량생산이가능하고, 누구나디자인하고제품을출력할수있어새로운산업혁명의동력으로꼽힘 * 기존산업사회의소비자는기업이만들어놓은상품소비에만족했다면, 3D프린팅사회에서의소비자는직접생산자가될수있음 이미많은산업및기술분야에서 3D프린팅을활용한제품및서비스, 공정에대한사례가도출되고있음 * 자동차 ( 대시보드, 바디패널등 ), 패션 ( 신발, 의류 ), 의료 ( 인공치아, 인공뼈, 인공관절등 ), 예술, 개인맞춤형피규어등 < 3D 프린팅활용사례 > 사례 주요내용 <GE 와 Snecma 의합작회사 CFM 의 LEAP 제트엔진 > 10~20 개의연소기노즐이투입되는데향후 3 년내 3D 프린터기술을통해 25,000 개의연소기노즐을확보할계획 질소산화물발생을저감하는노즐생산에용이 < 람보르기니스포츠카 Aventador > 시제품제작에 3D 프린터를사용하여기존시제품제작에 4 개월, 4 만달러가소요되던것에서 1/6, 1/8 로절감 <Bespoke Inno. 의 Bespoke Fairings> 3D 프린터기술을이용하여만든의족 Bespoke Fairings 를개발하여기존의족의비대칭성문제를극복 < 신장프린팅 > 2011 년, 안토니아탈라박사는 TED 강연에서 CT 스캔데이터에기반하여신장을 3D 프린터로출력 < 의족, 의수프린팅 > 학교에있는 3D 프린터를활용하여손이없는아들을위해아버지가의수를출력 출처 : Wohlers Associates, 2013/Wohlers Associates,

8 CLUSTER ISSUE PAPER 특히, 3D프린팅주요방식인 SLS(Selective Laser Sintering) 와 FDM(Fused Deposition Modelling) 의특허기간만료로기업의프린팅시장참여가두드러지고있음 미국의오바마대통령은 2012 년국정연설에서 3D프린팅이제조업의새로운혁명을일으킬것이라는언급을하면서전세계의관심이집중 * 유엔미래보고서 2045, MIT Technology Review, 맥킨지보고서등다수의기술예측보고서에서파급효과가큰미래유망기술로 3D프린팅을선정 * 2018 년세계제조기업의 25% 이상이생산에 3D프린팅도입할것임 (Gartner) 우리나라도 3D프린팅의잠재력을인정하여산업통상자원부 미래창조과학부등관계부처합동으로 3D프린팅산업발전전략을발표함 (2014 년 4월 ) * R&D 지원및인프라투자, 전문인력양성에대한청사진을제시하였고, 더불어기술개발의전략적타깃을설정하는기술로드맵도작성 3D 프린팅국내외시장현황 3D프린팅시장은 2009년이후급격히성장하여 2015년 51.6억달러로성장 (3D프린팅제품 23.6 억달러, 서비스 28억달러 ) * 산업용 3D프린터시장에서는미국의스트라타시스 (stratasys) 와 3D시스템즈 (3Dsystems) 가세계시장의 65% 이상을점유 ( 매출액기준 ) * 개인용 3D프린터 1) 는메이커봇 (MakerBot), 3D시스템즈등많은회사가시장에참여하고있고, 2015 년에전년대비 69.7% 성장 (2012년이후평균성장률, 87.3%) $ 6,000 $ 5,000 $ 4,000 $ 3,000 $ 2,000 $ 1,000 제품서비스 Mcor 5.6% Others 25.1% Stratasys 41.1% Envisiontec 10.0% EOS 2.9% 3D Systems 15.3% $ 0 '93 '95 '00 '05 '10 '15 < 글로벌 3D 프린터시장규모 ( 단위 : 백만불 ) > < 산업용 3D 프린터시장점유율 > 출처 : Wohlers Report ) 개인용 3D 프린터 : 5,000 달러이하의 RepRap 및 RepRap 에서파생된 FFF 방식의장비시장으로정의됨 08

9 3D 프린팅경기센터현황과발전과제 3D프린팅의주요활용분야는산업용기계 (19.9%), 항공우주 (16.6%), 소비재 / 전자제품 (13.1%), 자동차 (13.8%), 의료산업 (12.2%) 등임 (Wohlers Report, 2016) * 교육기관및정부 / 군사부문도성장하고있으며, 기타활용분야로는석유 가스, 비소비자스포츠용품, 상업용해양제품등을포함 국내 3D프린팅관련기업은 190 여개내외로추정되며, 2014 년도국내 3D프린팅산업총매출액은 1,562 억원으로조사됨 * 장비, 소프트웨어, 소재, 프린팅활용기업으로구분하고, 경기도에 45개사분포 서울 76개사장비 S/W 소재활용 경기 45개사장비 S/W 소재활용 충남 8개사장비 S/W 소재활용 전북 5개사장비 S/W 소재활용 전남 3개사장비 S/W 소재활용 강원 3개사 장비 S/W 소재활용 충북 3개사 장비 S/W 소재활용 경북 11개사 장비 S/W 소재활용 경남 11개사 장비 S/W 소재활용 재주 1개사 장비 S/W 소재활용 < 주요 3D 프린팅관련기업분포현황 > 출처 : 한국산업기술평가관리원 (2016), 3D 프린팅산업현황및시장동향 2) 국내 3D 프린팅산업은고부가가치장비개발을위한기술력과전 후처리장비가부족하고, TP 연구기관은산발적으로장비를구축 운영하고있는상황 2) 3D 프린터업체구분 : [ 장비 ] 국산제조사와외산제품판매사, [ 소프트웨어 ] 국산소프트웨어판매자와외산소프트웨어 판매사, [ 소재 ] FFF 용필라멘트개발사, 원재료개발사, 장비와연계하여재료를판매하는외산장비판매사, [ 활용 ] 관련기술활용기업은 3D 프린팅대행, 피규어제작, 교육등으로구성 09

10 CLUSTER ISSUE PAPER Ⅱ. 경기북부 3D 프린팅경기센터설립배경 경기북부에산업및혁신인프라조성이매우시급한상황이었음 경기북부는지역적특성으로수도권정비계획법, 군사시설보호구역, 상수원보호구역등중첩된규제로생활환경및산업기반이열악함 경기북부지역총생산 (GRDP) 은전국 16개시도중 10위에해당할만큼낙후됨 * 경기전체 243 조 (2위 ), 경기북부 45조 (10 위 ), 제조업은 7.8 조 (13 위 ) * 고양 > 파주 > 의정부 > 남양주등 4개시군이경기북부경제규모의 72.1% 차지 경기북부의산업및혁신인프라는경기도전체의 11~25% 수준에불과 < 경기북부사업체수현황 > ( 단위 : 개, 명, %) 구분전국 (A) 경기도 (B) 경기북부 (C) 전국비중 (C/A) 경기도비중 (C/B) 산업 제조업 서비스업 사업체수 360, ,989 22, 종사자수 3,715,162 1,139, , 사업체수 3,120, , , 종사자수 13,619,829 2,709, , 대학 기업연구소 41,608 14,336 1, 출처 : 경기과학기술진흥원 ( 산업 의경우 2012 년 10 인이상사업체기준 ) 남경필도지사취임이후경기도는북부발전을주요도정과제로선정하여낙후된경기북부지역의산업및경제구조를고도화하고자정책적노력을경주 * 경기도지역균형발전지원조례제정, 경기북부발전정책방안도출 - 넥스트경기도정 10대과제에 미래도시경기북부 포함 ( 경제실북부이전, 북부테크노밸리고양시지정등 ) - 경기북부 10개년발전계획수립등 10

11 3D 프린팅경기센터현황과발전과제 미래부는 3D프린팅연구개발성과적용과인프라활용을위해 2015년부터각지역에 3D프린팅지역특화센터 를설치하기시작 경기북부 ( 스마트소재 ), 대구 ( 스마트기기융복합 ), 포항 ( 의료바이오 ), 전주 ( 탄소소재 ) 등 4개센터를시작으로전국 8개지역에특화센터설립 * 2015년경기의정부에 K-ICT 3D프린팅경기센터 를설치하여지역특화산업 ( 스마트소재, 가구 섬유 ) 과 3D프린팅을연계함으로써경기북부발전에기여 K-ICT 3D 프린팅경기센터 4D 산업, 스마트소재, 가구 섬유 대전센터 로봇 충북센터의료기기포항센터바이오 전주센터 탄소융 복합소재 대구센터 스마트폰전자부품 광주센터 스마트가전 부산센터 신발등스포츠산업과영상분야 < 전국 K-ICT 3D 거점센터 > 경기북부에 3D 프린팅시설은거의전무한상황 경기도내공용 3D프린터는대부분경기남부에집중되어있음 * 경기남부에 21대의 3D프린터공용장비가설치되어있고, 경기북부에는단 4대만설치되어있어장비의불균형이매우심각한상황 * 북부의경우, 고양시 2대, 양주시 1대, 의정부시 1대였으며, 고양시의 3D프린터는연구개발용으로일반인이나예비창업자, 기업의접근이쉽지않음 * 양주시가보유한장비는개인용 3D프린터로기업수요충족에는다소부족하여의정부시 ( 북부경기문화창조허브 ) 프린터가기업이활용가능한유일한프린터였음 11

12 CLUSTER ISSUE PAPER 연천 포천 동국대학교 목적모델명제조사방식 연구개발 Project3500HDMax 3D Systems MJP 동두천 국립암센터 김포 파주 양주 의정부 고양 남양주 연천 부천 하남 광명 과천 시흥 안양군포의왕 성남 광주 안산 수원 용인 화성 오산 가평 이천 양평 여주 목적 모델명 제조사 방식 연구개발 Project3510HDPlus 3D Systems MJP 경기북부창조경제혁신센터 목적 모델명 제조사 방식 창업지원 DELTABOT-K ( 주 )OTS FDM 경기북부경기문화창조허브 목적 모델명 제조사 방식 평택 안성 창업지원 Object30 prime Stratasys Object 창업지원 Almond Open Creators FDM < 경기북부 3D 프린팅시설현황 > 경기북부의 3D 프린터가거의전무한상황에서 3D 프린팅시설및장비구축의필요성이매우 컸고, 산업계의 3D 프린팅활용도를높이기위해서는기존의 3D 프린터와비교하여보다고가의 산업용장비에대한요구가컸음 경기도의경기북부발전에대한정책적노력과북부의부족한혁신인프라, 미래부의 3D프린팅에대한적극적인투자등이맞물려 2015년부터경기도에 K-ICT 3D프린팅경기센터 ( 이하 3D프린팅경기센터 ) 가설치되어운영중임 미래부 / 경기도투자로경기도의정부시용현산업단지에 200평규모의센터가조성되어산업용 3D프린팅장비를중심으로모델링, 3D프린팅출력, 전문교육등이가능한 3D프린팅종합공간으로성장하고있음 K-ICT 3D프린팅경기센터 를중심으로 3D프린팅기술이경기북부지역의가구, 섬유, 의류등의지역특화산업과연계되어시너지효과를창출할것으로기대함 12

3D프린팅지역특화센터 ( 미래창조과학부 ) 목적 : 3D프린팅과연계한경기북부중소기업상용화지원및일자리창출 기간 : 2015. 10. 20. ~ 2017. 12. 31. 수행기관 : 경기과학기술진흥원 ( 전담기관 : NIPA) 주요연혁 : 센터조성착수 (2015. 10.), 센터개소 (2016. 3.) 예산구분 2015년 2016년 2017년국비 ( 미래부 ) 12억원 3.

13 3D 프린팅경기센터현황과발전과제 Ⅲ. 3D 프린팅경기센터현황 센터는경기북부의기존기업, 스타트업, 예비창업자의비즈니스활성화및창업을지원하고 3D프린팅활용을촉진하기위한목적으로설립됨 스마트소재개발지원, 제품설계및제작, 멘토링, 교육, 네트워킹, 정보제공기능을통해 하드웨어 ( 시설 장비 ) + 사람 ( 이용자 ) + 소프트웨어 ( 정보 ) 가융합된종합공간으로육성하기위함 < 사업개요 > 사업명 : 3D프린팅지역특화센터 ( 미래창조과학부 ) 목적 : 3D프린팅과연계한경기북부중소기업상용화지원및일자리창출 기간 : ~ 수행기관 : 경기과학기술진흥원 ( 전담기관 : NIPA) 주요연혁 : 센터조성착수 ( ), 센터개소 ( ) 예산구분 2015년 2016년 2017년국비 ( 미래부 ) 12억원 3.5억 1.5억경기도비 5억원 5억 3.5억합계 17억원 8.5억 5억 ( 예정 ) 센터는의정부시용현산업단지에위치하고있으며, 산업용 3D프린터장비를중심으로 3D프린팅장비실, 교육장등을갖추고있음 산업계수요가높은고가의 SLA, SLS 방식 3D프린터를갖추고있어출력물의정밀도와강도, 매끄러운표면조도등이확보되어이용자만족도가매우높음 센터현황 위치 : 의정부시용현산업단지 면적 : 660 m2 ( 약 200 평 ) 공간구성 - 공작실 : 산업용장비배치 - 창작실 : 디자인등실습장 - 교육실 : 이론교육장 - 공유실, 창조실 : 회의 / 세미나 주요장비 - 산업용 3D 프린터 3 대 - 보급형 ( 교육용 ) 프린터 6 대 - 3D 스캐너 1 대, 레이저커터 1 대 외부전경 < 위치 > 13

CLUSTER ISSUE PAPER 3D Tech Support Lab( 공작실

협업실 ) Creation( 창조실 ) Maker Space( 창작실 ) 3D

Camp( 교육실 ) 취업연계 / 창업등시제품제작에필요한모델링및강의를위한공간

사용자간네트위킹강화를위한공간 SLA 프린터 SLS 프린터 Objet 프린터

스마트소재활용가능성이높은의류, 섬유, 가구, 조명, 의료기기분야집중 스마트소재등

제품제작에필요한모델링과정에대한교육을통해신규일자리창출 재작자를대상으로디자인,

14 CLUSTER ISSUE PAPER 3D Tech Support Lab( 공작실 ) Idea Networking( 아이디어공유실 ) Collaboration( 협업실 ) Creation( 창조실 ) Maker Space( 창작실 ) 3D Boot Camp( 교육실 ) Lounge( 휴게실 ) 공간배치 실내모습 3D Tech Support Lab( 공작실 ) 3D 프린팅 (SLS/SLA/Objet), 레이저커터등을활용한제품제작및후가공 3D Boot Camp( 교육실 ) 취업연계 / 창업등시제품제작에필요한모델링및강의를위한공간 Idea Networking( 아이디어공유실 ) 제품제작을위한회의, 사용자간네트위킹강화를위한공간 SLA 프린터 SLS 프린터 Objet 프린터 FDM 프린터 3D프린팅장비를활용하여시제품제작등기업의상용화지원, 전문인력양성, 지역사회기여및메이커스문화확산을핵심기능으로설정하고있음 ( 상용화지원 ) 3D프린팅활용한시제품제작지원 ( 인력양성 ) 3D모델러등재직자, 창업자대상전문특화교육운영 ( 지역사회기여 ) 학생 일반인체험교육, 학교와연계한취업및발명활동지원 K-ICT 3D프린팅경기센터구축을통해경기북부기업의제품개발역량제고및글로벌경쟁력강화 경기북부지역기업지원 (HW) 스마트소재특화 3D 프린팅기반제품제작장비지원 스마트소재활용가능성이높은의류, 섬유, 가구, 조명, 의료기기분야집중 스마트소재등 3D 프린팅비즈니스활성화지원 일자리창출 (SW) 제품제작에필요한모델링과정에대한교육을통해신규일자리창출 재작자를대상으로디자인, 모델링교육등을통해역량강화 학생, 경력단절여성등취업을희망하는인원을대상으로취업연계과정운영 지역사회기여 사회문제해결기대 북부산업단지 ( 기업인협의회 ) 와연계한업무협력추진 지역인의 3D 프린터활용및문화확산 14 < 3D 프린팅경기센터의목적및기능 >

15 3D 프린팅경기센터현황과발전과제 센터는 2016년 3월개소이후구축된 3D프린팅인프라를기반으로지역기업의시제품출력지원을중심으로북부지역의혁신거점으로성장하고있음 가구, 생활용품, 건설, 완구, 피규어, 아이디어상품등다양한분야의제품출력을지원함으로써, 기업및예비창업자의신속한상용화를지원하고있음 * 개소이후약 9개월간 3D프린팅을이용한시제품출력 380건을지원하였고, 이중일부제품은양산되어매출로연결된사례가있음 시제품지원사례 제품명 : 가구인테리어부자재 매출처 : 서울지하철화장실 < 3D 프린팅활용사례 1 : 시제품제작지원 > 활용사례 : 3D 프린터로시제품을출력함으로제작시간및비용감소, 특별히발주처의긴급요청을 3D 프린팅을통한제품제작을통하여납기일내제작완료 제품명 : 주방용품 매출처 : 대형마트 < 3D 프린팅활용사례 2 : 양산전금형검토 > 활용사례 : 금형사출전데이터도면검토를통해대량생산을하던기존의방식과달리금형사출업체와제품검토후대량생산단계로진입하여금형제작에필요한시간및단가감소 15

16 CLUSTER ISSUE PAPER 제품명 : 극사실주의피규어 매출처 : 유명보디빌더 < 3D 프린팅활용사례 3 : 3D 프린팅을활용한창업 > 활용사례 : 아이디어, 기술및매출처를확보하였음에도제품화를실현할수있는도구가없는기업이본센터의장비를통해실현가능성을확인하고창업. 현재유명보디빌더의피규어를활용하여매출발생 더불어 3D프린팅전문인력을양성하여산업저변확대및일자리창출에기여하는노력과함께학교를통한지역사회기여에도큰역할을하고있음 모델링 출력 후가공 으로이루어지는 3D프린팅의프로세스에따라프린팅이산업계에폭넓게활용될수있도록 3D모델링을중심으로교육실시 * 3D모델링은기업의교육수요가가장높은분야임 전문교육외에도중 고등학생, 일반인등을대상으로체험교육을실시 * 3D프린팅의개념을이해하고간단한모델링파일로 3D프린팅출력을실습 < 3D 프린팅경기센터전문인력양성교육 > 16

3D 프린팅경기센터현황과발전과제 본센터가조기에정착하게된이유는산업계수요를반영한고가의 3D프린팅장비구축과 3D모델링을지원하는이용자친화적 (user-friendly) 운영에있음 본센터의 3D프린팅장비구축은잠재적이용자 ( 기업 ) 에대한심층인터뷰결과와경기북부의

표면조도가높아디자인검증에탁월한 SLA 장비외에도색및연마기등후가공장비까지갖춤 제품강도, 대량생산에탁월한 SLS 디자인검증을위한 SLA 기타장비 ( 역설계, 후가공 ) 제작크기 : 200x250x300mm 사용재료 : PA 나일론계열프라스틱 특장점 :

3D모델링및프린팅전문인력을배치하여아이디어만있는예비창업자나 3D모델링역량이부족한기업이원활하게제품을출력하도록집중지원 * 3D프린팅출력은 3D모델링파일이있어야가능하지만, 일부기업을제외하고이용자대다수는 3D 모델링을할수없는상황 *

17 3D 프린팅경기센터현황과발전과제 본센터가조기에정착하게된이유는산업계수요를반영한고가의 3D프린팅장비구축과 3D모델링을지원하는이용자친화적 (user-friendly) 운영에있음 본센터의 3D프린팅장비구축은잠재적이용자 ( 기업 ) 에대한심층인터뷰결과와경기북부의 3D프린팅장비현황분석을토대로이루어짐 * 기업들은보급형 FDM 프린터보다는출력품의품질이높은고가의산업용장비 (SLS, SLA) 수요가높았지만, 경기북부에산업용 3D프린팅장비는전무한상황 * 이에제품강도가높아최종제품출력도가능한 SLS 장비, 표면조도가높아디자인검증에탁월한 SLA 장비외에도색및연마기등후가공장비까지갖춤 제품강도, 대량생산에탁월한 SLS 디자인검증을위한 SLA 기타장비 ( 역설계, 후가공 ) 제작크기 : 200x250x300mm 사용재료 : PA 나일론계열프라스틱 특장점 : 제품강도우수 제작크기 : 300x300x300mm 사용재료 : 프라스틱, 고무, 세라믹등 특장점 : 표면마감우수 제작크기 : 3D 스캐너 사용재료 : 도색실, 바렐연마기등 특장점 : 레이저커터, Objet, 3D 스캐너등 3D모델링및프린팅전문인력을배치하여아이디어만있는예비창업자나 3D모델링역량이부족한기업이원활하게제품을출력하도록집중지원 * 3D프린팅출력은 3D모델링파일이있어야가능하지만, 일부기업을제외하고이용자대다수는 3D 모델링을할수없는상황 * 이에센터에상주하는전문인력이출력을의뢰하는예비창업자나기업의아이디어, 또는도면을검토하여 3D모델링단계부터출력까지밀착지원하고있음 북부기업 3D프린팅수요조사결과 : 3D프린팅경험이적고, 모델링에대한애로가큰것으로나타남 3D 프린터전문가컨설팅 3D 모델링지원전문가도면검토시제품제작 (SLA) 디자인검토 시제품제작 (SLA) 작동성검토 < 3D 프린팅경기센터시제품제작지원프로세스 > 17

18 CLUSTER ISSUE PAPER [ 참고 ] 3D 프린팅및교육수요조사결과 조사개요 조사명 : 3D 프린팅경기센터교육및지원사업수요조사 조사기간 : ~ 3 월중 표 본 : 경기북부소재기업 200 개 모집단 : 경기북부소재 5 인이상제조업체 200 개 ( 섬유, 가구, 화학, 고무 / 플라스틱, 정밀 / 기계 ) 주요결과 3D 프린팅에대한인지도는높지만, 기업의활용도는낮아센터홍보및기업지원이적극이루어져야함 3D 프린팅센터의역할로기대하고있는것은 3D 프린팅디자인 (4.20 점 ), 장비지원 (4.20 점 ), 시제품제작지원 (4.10 점 ) 순으로나타나센터운영의방향을디자인, 장비, 시제품지원에중점을두어야함 기업의교육수요는모델링 (71.1%), 3D 스캐너 (61.4%), 후처리 / 후가공 (47.0%) 등의순으로나타남 3D 프린팅제품개발시애로사항은연구개발자금부족 (29.3%), 연구및기술인력확보 (19.6%), 연구시설및장비부족 (17.5%) 로나타남 향후본센터에서 R&D 를직접지원할수있는자금을확보하거나, 타 R&D 사업과연계하려는노력, 필요한 3D 프린팅전문가를연결하는역할이중요할것임 < 3D 프린터인지도 > < 3D 프린터제작경험 > 있음 6.5% 없음 23% 있음 77.0% 없음 93.5% <3D 프린터교육경험 > < 산업용 3D 프린터활용도 > 있음 3.0% 없음 97.0% 높음 35.0% 보통 17.5% 낮음 47.5% <3D 프린팅교육과정 > <3D 프린팅애로사항 > D 프린터개론 3D 프린터창업활용사례 모델링교육 3D 스캐너사용법 출력물후처리 / 후가공 3D 프린팅을위한옵션설정 3D 프린팅신소재의개발동향및적용사례 0 연구개발자금부족 연구및기술인력확보 원천기술등기술정보획득 연구시설및장비부족 사업화능력부족 18

19 3D 프린팅경기센터현황과발전과제 3D프린팅경기센터는짧은기간에경기북부의 3D프린팅특화센터로서자리매김하여성과를내고있으나, 향후지속가능한발전을위한과제도남아있음 제품의외형이나일부부품의디자인을확인하기위한 3D 프린팅출력수요가많아센터에서는시제품제작지원에집중하고있음 * 기존시제품제작방식에비해시간및비용이적게들고, 3D프린팅출력물을검토하여모델링을변경하는게용이하여이용기업의만족도가매우높음 * 아이디어만있는예비창업자나일반인들이센터의 3D모델링지원을통해아이디어를목업 (mockup) 제품으로출력하고있어지원효과가높음 다만, 외형제작에치중하다보니이용자의다양한수요를충족하기에는다소한계가있음 * 중소기업또는예비창업자는제품출력외에제품기획의타당성검토, 비즈니스모델, 3D모델링, 디자인수정, 창업멘토링등다양한니즈를가지고있어이에대한지원이함께이루어진다면이용자만족도는매우높아질수있음 * 특히경기북부의열악한혁신지원인프라를감안한다면, 본센터의기능을보다확대하여다양한이용자니즈를충족시킬수있는지원시스템이갖추어지는게효율적일것임 또한, 기업요구에따라시제품출력에집중하는것은 3D프린팅확산측면에서긍정적이지만, 3D 프린팅산업발전을위해서는센터의중장기전략이필요 * 센터특화분야인스마트소재에대한 R&D/ 상용화지원에대한지원체계부족, 북부특화산업과 3D 프린팅의연계발전등은중장기과제로남아있음 < 3D 프린팅경기센터의 SWOT 분석 > 장점 (S) 우수한산업용 3D프린팅장비 3D모델링및프린팅장비운영인력상주 산업단지와의인접성 (ex. 용현산업단지 ) 기회 (O) 3D프린팅에대한사회 경제적관심증대 경기도의북부경제활성화에대한의지 경기북부의다양한산업활성화프로젝트 단점 (W) 제품외형에대한 3D 프린팅출력이외에이용자의다양한니즈를충족하기어려운구조 (ex. 제품기획, 조립, 마케팅등 ) 위협 (T) 센터특화분야인스마트소재에대한 R&D, 상용화지원체계미흡 3D 프린팅에대한공공투자위축가능성 19

20 CLUSTER ISSUE PAPER Ⅳ. 향후발전과제 발전과제 1 3D 프린팅산업발전과타산업과의융복합가능성, 창업활성화, 일반인의 메이커스문화확산등을고려한중장기전략과지속적투자가필요 3D 프린팅은제조업과서비스를연결하면서다양한융복합제품및서비스를창출할수있는 가능성이큰만큼센터의역할도확장되어야함 * 단순 3D 프린팅출력으로이용자니즈를맞추기어렵고, 향후 3D 프린팅산업발전에기여하는것도 한계가있음 * 단기적으로 3D 프린팅장비중심의시제품제작기능을중점제공하되, 중장기관점에서소재및 프린터개발, 지역산업과 3D 프린팅이결합된다양한융복합분야가나올수있도록센터의지원범위가 단계적으로확장되어야함 3D 프린팅의타산업확산을위해다품종소량생산, 다양한제품을만들수있는장비와전문가 커뮤니티, 창업지원프로그램운영등이필요함 * 예비창업자의디자인제품등은 3D 프린팅을통한소량양산을지원하여시장에빠르게진입하거나, 투자를받도록지원하는방안도추진해야함 * 본센터를중심으로디자인, 제품설계, R&D, 생산등의전문가들이모여지식과정보를공유하는 커뮤니티를형성하고창업자가도움을받는생태계구축 * 이를위해이용자수요에맞는장비및시설의지속확충이필요하고, 하드웨어구축이후의소프트 웨어的지원프로그램을위한예산투입이요구됨 발전과제 2 이용자수요를고려하여기능적측면에서 3D 프린팅출력만을강조하기 보다는 제품제작 의원스톱지원체계구축이필요 센터의주요이용자인중소기업또는예비창업자는제품출력외에제품기획, 비즈니스모델, 3D 모델링, 창업멘토링등시제품제작前, 後단계의다양한니즈를가지고있어이에대한지원이필요함 이를위해서는현재의모델링전문가외에기술및비즈니스에대한멘토링이가능한전문가와이용자를연결해주는시스템이필요 * 단기적으로다양한유관기관, 외부전문가 Pool 등센터중심의커뮤니티를구축, 활용하여이용자의니즈를맞춰주는역할이필요함 20

21 3D 프린팅경기센터현황과발전과제 * 중장기적으로기업니즈가많은전문가의센터상주를통해기업의시제품제작을단위프로젝트로설정하여제품기획, 시제품제작, 디자인개선등을종합적으로지원할수있도록함 더불어, 센터이용자들은단순한 3D프린팅출력을통한외형디자인을확인하는것외에도전기전자적성능이가미된제품의경우, PCB 제작등의수요가있어이에대한시설장비의보완도검토해야할것임 발전과제 3 센터를경기북부의 3D 프린팅핵심거점으로육성하려는비전을 가지고북부의주요기관과의연계협력및후속투자가이루어져야함 센터가위치한의정부는경기북부청사를비롯하여경기도기업지원및연구기관이집적되어있어센터와의연계를통한시너지창출이가능한지역임 * 경기콘텐츠진흥원, 경기북부지식재산센터, 창업벤처센터, 경기연구원등 의정부시는양주시, 동두천시, 포천시, 연천군등북부의낙후지역을배후권역으로하는중심도시로배후도시지원이수월한지리적여건을갖추고있음 최근북부테크노밸리 ( 고양 ), K-디자인빌리지 ( 포천 ), 한류월드 ( 의정부 ) 등경기북부에새로운개발프로젝트가많아이들과의연계협력방안이필요하고, 경기북부에소재한산업단지및기업인협의회, 유관기관과협업하여시너지를낼수있는체계구축이시급 발전과제 4 경기북부특화산업과연계한특성화방향을명확히설정하여지원 미래수요가높은소재, 프린터, 프린팅활용분야를지향하면서타지역센터와의차별성과경기북부산업발전과의연계성을고려한분야로특화해야함 센터설립시설정된스마트소재를특화분야로지속하되, 지역특화산업과연계가능한분야, 시장수요가많은분야도병행하여추진해야함 경기북부에특화된전통산업 ( 가구, 섬유 ), 신성장동력산업 ( 유기농식품, 컨텐츠, 디스플레이 ) 등은 3D프린팅과연계할수있는분야라고할수있음 * 의정부 양주특화 : 섬유, 가구디자인, 신소재등 * 고양 파주특화 : 문화컨텐츠, 의료정밀기기, 전자정보기기및부품등 출처 : 경기연구원 (2015), 경기북부테크노밸리조성방안, 정책연구

CLUSTER ISSUE PAPER < 경기센터 3D 프린팅특화분야예시 > 1 중점특화분야 : 스마트소재 자기변형이가능한스마트소재의연구개발및상용화기반구축 의류, 가구등지역산업과연계가능한분야로활용가능 2 지역산업연계 : 디자인중심의섬유 ( 依

캐릭터초콜렛, 과자 ) 가구 : 기존업체의부품시제품개발지원, 3D프린팅디자인가구개발 - 3D프린팅디자인조명도연계지원분야로포함 3 수요지향형 : 의료기기, 컨텐츠연계 의료기기 : 인공뼈, 수술시뮬레이션용신체장기및뼈모형, 의족 의수등 컨텐츠 :

(2014), 3D 프린팅산업동향분석을통한연구개발정책연구, 과학기술정책제24 권제3 4 호 손수정 (2015), 3D프린팅시대의성장과지식재산권의위협, STEPI Insight 제 169 호 전기영, 이재득, 강승철 (2016),

공업화학전망제18 권제1 호 윤장혁 (2014), 3D 프린팅기술소개와특허동향, 지식재산정책, Vol. 20, 한국지식재산연구원 ATLANTIC COUNCIL(2011), Could 3D Printing Change the World?

22 CLUSTER ISSUE PAPER < 경기센터 3D 프린팅특화분야예시 > 1 중점특화분야 : 스마트소재 자기변형이가능한스마트소재의연구개발및상용화기반구축 의류, 가구등지역산업과연계가능한분야로활용가능 2 지역산업연계 : 디자인중심의섬유 ( 依 ), 식품 ( 食 ), 가구 ( 住 ) 등생활산업 섬유 : 4D프린팅의류, 스마트드레스 ( 의류디자인 + 센서 + 3D프린팅 ) - 경기도의 경기북부 k-패션빌리지 추진계획과연계 식품 : 유기농소재의 3D프린팅디자인푸드개발 (ex. 캐릭터초콜렛, 과자 ) 가구 : 기존업체의부품시제품개발지원, 3D프린팅디자인가구개발 - 3D프린팅디자인조명도연계지원분야로포함 3 수요지향형 : 의료기기, 컨텐츠연계 의료기기 : 인공뼈, 수술시뮬레이션용신체장기및뼈모형, 의족 의수등 컨텐츠 : 방송등다양한매체의컨텐츠활용한 3D 프린팅서비스 ( 캐리커쳐등 ) IT 기기, 액세서리등디자인제품 스마트드레스 가구 조명 인공뼈 참고문헌 문미성, 최석현, 박소영 (2015) 경기북부테크노밸리조성방안, 경기연구원정책연구 박세환 (2014), 3D 프린팅산업동향분석을통한연구개발정책연구, 과학기술정책제24 권제3 4 호 손수정 (2015), 3D프린팅시대의성장과지식재산권의위협, STEPI Insight 제 169 호 전기영, 이재득, 강승철 (2016), 3D프린팅산업현황및시장동향, KEIT PD Issue Report 정의정, 정기덕 (2016), 경기도 3D프린터공용장비구축현황과시사점, GSTEP Policy Focus 이봉진 (2015), 기획특집 : 3D프린팅의산업현황및특허동향분석, 공업화학전망제18 권제1 호 윤장혁 (2014), 3D 프린팅기술소개와특허동향, 지식재산정책, Vol. 20, 한국지식재산연구원 ATLANTIC COUNCIL(2011), Could 3D Printing Change the World?, Strategic Foresight Report Avesc, Mark(2014) 3D printing : Is your Business Ready for the Next Industrial Revolution?, Benesch Wohlers Associates (2012/2013) 22

23 3D 프린팅경기센터현황과발전과제 필자 정광용 / 경기과학기술진흥원클러스터혁신본부장김현창 / 경기과학기술진흥원클러스터육성팀장변승무 / 경기과학기술진흥원클러스터육성팀선임연구원임흥기 / 경기과학기술진흥원클러스터육성팀주임연구원강지민 / 경기과학기술진흥원클러스터육성팀선임연구원 CLUSTER ISSUE PAPER Vol.1 No.3 3D 프린팅, 경기북부산업을선도한다 3D 프린팅경기센터현황과발전과제 편집인 인쇄 발행처 주소 문의 전화 F A X 홈페이지 정광용 2016 년 ( 재 ) 경기과학기술진흥원 경기도성남시분당구대왕판교로 645 번길 12, 4 층경기과학기술진흥원 클러스터혁신본부클러스터육성팀 031) ) CLUSTER ISSUE PAPER 는경기도클러스터혁신을위한정책제언이나아이디어를시의성있게제시하여정책의방향설정과사업추진에도움을주고자작성된자료이며, 게재된내용은경기과학기술진흥원의공식견해와다를수있습니다. 경기과학기술진흥원홈페이지 ( 연구정보 - 지식창고 코너에서원문을보실수있습니다. 23

24 경기도성남시분당구대왕판교로 645 번길 12, 4 층경기과학기술진흥원 TEL FAX

GGWF Report는사회복지분야의주요현안에관하여정책의방향설정과실현에도움을주고자, 연구 조사를통한정책제안이나아이디어를제시하고자작성된자료입니다. 본보고서는경기복지재단의공식적인입장과다를수있습니다. 본보고서의내용과관련한의견이나문의사항이있으시면아래로연락주시기바랍니다. Tel

GGWF Report는사회복지분야의주요현안에관하여정책의방향설정과실현에도움을주고자, 연구 조사를통한정책제안이나아이디어를제시하고자작성된자료입니다. 본보고서는경기복지재단의공식적인입장과다를수있습니다. 본보고서의내용과관련한의견이나문의사항이있으시면아래로연락주시기바랍니다. Tel : 031-267-9362 Fax : 031-898-5935 E-mail : minsuoh@ggwf.or.kr