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ISSUE PAPER 2013 년 07 월 10 일 IT 부품/소재 3D프린팅이 불러올 제조업 혁명 제조업 혁명을 이끌 기술로 지목된 3D프린팅 최근 3D 프린팅 기술이 재조명 되고 있다.

세계적인 인터넷서점인 Amazon은 3D프린터는 물 [ Analyst ] 하준두 CFA, CPA 02-3772-1545 수석연구원 론 재료까지 구입할 수 있는 카테고리를 신설하며 상용화에 앞장서고 있다. jdha1017@shinhan.

물체를 무수 히 많은 가로의 얇은 막 형태로 쪼개는 미분, 재료를 한층한층 쌓아올리는 적분 의 원리 와 물체의 형태를 3D 도면으로 구현하는 기술이 전부다. 이미 1980년대 말 부터 이런 기 술들은 존재했고 실제로 생산현장에서 활용되어 왔다.

1 ISSUE PAPER 2013 년 07 월 10 일 IT 부품/소재 3D프린팅이 불러올 제조업 혁명 제조업 혁명을 이끌 기술로 지목된 3D프린팅 최근 3D 프린팅 기술이 재조명 되고 있다. 오바마 미국대통령은 국정 연설에서 3D프린 터는 우리가 만드는 거의 모든 것의 제조 방법을 혁신할 것 이라고 극찬하며 3D프린터를 통한 미국 제조업의 부흥을 예고했다. 세계적인 인터넷서점인 Amazon은 3D프린터는 물 [ Analyst ] 하준두 CFA, CPA 수석연구원 론 재료까지 구입할 수 있는 카테고리를 신설하며 상용화에 앞장서고 있다. jdha1017@shinhan.com 3D프린터 가격 하락으로 대중화 시작 사실, 3D 프린팅은 스마트폰과 같이 최첨단 기술이 적용되는 분야는 아니다. 물체를 무수 히 많은 가로의 얇은 막 형태로 쪼개는 미분, 재료를 한층한층 쌓아올리는 적분 의 원리 와 물체의 형태를 3D 도면으로 구현하는 기술이 전부다. 이미 1980년대 말 부터 이런 기 술들은 존재했고 실제로 생산현장에서 활용되어 왔다. 그러나 최근 고가의 3D프린터의 가격이 하락하면서 개인이 3D프린터를 소장하게 되는 대중화의 문턱을 넘어서고 있다. 따라서, 개개인이 만들어내는 Mass Custmization(대량맞춤) 의 패러다임에서 파생되는 새로운 시장에 대한 기대가 점점 높아지고 있는 상황이다. 3차 산업혁명의 핵심기술로 발전할까? 일각에서는 3D프린터가 개인맞춤생산의 시대를 열고 새로운 초정밀 가공 기술로서 혁신을 일 으키는 3차 산업혁명의 핵심기술이 될 것이라고 예상한다. 폭발적인 잠재력이 있는 것은 사실 이지만, 현 수준에선 공장 중심의 전통적인 제조업과 맞서기에는 개선해 나가야할 점들이 있다. 집에서도 간단히 복잡한 조형물을 제작할 수 있는 3D프린터 자료: Formlabs, 신한금융투자 리서치센터

2 Contents D 프린팅이불러올제조업혁명 D 프린팅원리및특징 D 프린팅산업기술동향 D 프린팅이열어갈시장

1. 3D 프린팅이불러올제조업혁명 각국정부들이앞장서미래혁신기술로지목 3D 프린터제작뿐만아니라제품생산, 도면거래등새로운비즈니스모델등장 초정밀가공, 짧은조달기간을강점으로기존제조업의패러다임자체를변화 미국 : 오바마대통령이직접제조업혁신기술로언급중국 : 3D프린터혁신센터설립및 71조원의연구자금지원 최근 3D 프린터에대한관심이뜨겁다.

또한, 오는 7 월 3D 프린터혁신센터를열고향후 10 개의공업도시를선정해 3D 프린터기술산업혁신센터를설립하겠다고밝혔다. 중국정부는 3D 프린터기술에기초한전자산업핵심기술연구분야에총 4,000 만위안 (71 조원 ) 의연구자금을지원할계획이다. 우리나라의미래창조과학부는 3D 프린팅활용기술을기술영향평가대상으로선정하며국가정책에긍정적으로반영할방향을모색하는단계이다.

3 1. 3D 프린팅이불러올제조업혁명 각국정부들이앞장서미래혁신기술로지목 3D 프린터제작뿐만아니라제품생산, 도면거래등새로운비즈니스모델등장 초정밀가공, 짧은조달기간을강점으로기존제조업의패러다임자체를변화 미국 : 오바마대통령이직접제조업혁신기술로언급중국 : 3D프린터혁신센터설립및 71조원의연구자금지원 최근 3D 프린터에대한관심이뜨겁다. 대표적으로오바마미국대통령은국정연설에서 3D 프린터는우리가만드는거의모든것의제조방법을혁신할것 이라고극찬하며 3D 프린터를통한미국제조업부흥을예고했다. 15 개첨단제조연구소건립계획안이미국하원을통과했고총 10 억달러의투자계획을발표했다. 중국의경우, 지난 5 월 29 일베이징에서 2013 세계 3D 프린터기술산업컨퍼런스 를진행했다. 또한, 오는 7 월 3D 프린터혁신센터를열고향후 10 개의공업도시를선정해 3D 프린터기술산업혁신센터를설립하겠다고밝혔다. 중국정부는 3D 프린터기술에기초한전자산업핵심기술연구분야에총 4,000 만위안 (71 조원 ) 의연구자금을지원할계획이다. 우리나라의미래창조과학부는 3D 프린팅활용기술을기술영향평가대상으로선정하며국가정책에긍정적으로반영할방향을모색하는단계이다. 정부뿐만아니라기업들도 3D 프린팅시장을대비한빠른발걸음을보이고있다. 기술을선도하는 IT 기업인삼성전자의경제연구소인 SERI 와세계적인컨설팅회사인 Mckinsey 에서 3D 프린팅기술을미래기술전망주요아이템으로선정했다. 3D 프린터기술을개발한미국의 3D Systems 는지난해 3 위업체 Z-corpooration 을인수한데이어, 세계 1 위업체 (Global MS 53%) 스트라타시스는 2 위업체인오브젯, 메이커봇을인수합병하면서 3D 프린터시장의초입에서미래를준비하고있다. 3D 프린팅연계된여러비즈니스 모델창출가능 3D 프린터를직접제작하는기업들뿐만아니라, 이를활용한제품생산, 3D 데이터파일거래등새로운형태의비즈니스모델들도등장하고있다. Shapeways 라는업체는개인이디자인한제품을 3D 프린팅으로생산및배송해줄뿐만아니라, 자신이만든디자인파일을다른사람에게판매하는온라인마켓서비스를선보이면서 3D 프린팅에서파생되는새로운시장을만들어가고있다. 사실, 3D 프린팅은스마트폰과같이최첨단기술이적용되는분야는아니다. 물체를무수히많은가로의얇은막형태로쪼개는 미분, 재료를한층한층쌓아올리는 적분 의원리와만들고자하는물체의형태를 3D 도면으로구현하는기술이전부다. 이미 1980 년대말부터이런기술들은존재했고실제로생산현장에서활용되어왔다. 복잡한구조의조형물을인쇄중인 3D 프린터국내최초의 3D 프린터 3dison (175 만원판매 ) 자료 : Google, 신한금융투자 자료 : 3dison, 신한금융투자 3

전세계 Reprap 유저들의제작노하우공유 499 불에판매되고있는 Reprap Prusa 모델 자료 : Google, 신한금융투자 자료 : Nextday Reprap, 신한금융투자 그러나 Reprap Project 가확산되면서 3D 프린팅대중화가능성을크게높여화제가되고있다.

Reprap Project 의발전으로개인들이 3D프린터를소유하기시작함 이처럼 3D 프린터를자체적으로제작가능해졌을뿐만아니라 Stratasys, 3D systems 등업체에서판매하는제품들도가격이하락하면서개인이 3D 프린터를소장하는대중화시대의문턱을넘어서고있다.

4 전세계 Reprap 유저들의제작노하우공유 499 불에판매되고있는 Reprap Prusa 모델 자료 : Google, 신한금융투자 자료 : Nextday Reprap, 신한금융투자 그러나 Reprap Project 가확산되면서 3D 프린팅대중화가능성을크게높여화제가되고있다. Reprap Project 는 3D 프린터를제작도면, 방법, 재료등노하우를전세계의개인들이공유함으로서최소한의재료와원가로 3D 프린터를제작하는일종의집단지성프로젝트다. Reprap Project 의발전으로개인들이 3D프린터를소유하기시작함 이처럼 3D 프린터를자체적으로제작가능해졌을뿐만아니라 Stratasys, 3D systems 등업체에서판매하는제품들도가격이하락하면서개인이 3D 프린터를소장하는대중화시대의문턱을넘어서고있다. 대중화가진행되면개인이집에서원하는형태의물건을직접만들어사용하는진정한 Mass Custmization( 대량맞춤 ) 생산이가능해진다. 따라서, Mass Custmization 의패러다임에서파생되는새로운시장에대한기대가점점높아지고있는상황이다. 일각에서는개인맞춤생산의시대를열고새로운초정밀가공기술로서바이오분야등에서혁신을일으키는 3 차산업혁명의핵심기술이될것이라고예상하고있다. 물론큰잠재력을갖춘기술임에는분명하나현수준에선, 공장중심의전통적인제조업과맞서기에는개선해나가야할점들이있다. 4

5 2. 3D 프린팅원리및특징 무수히많은얇은층을쌓아형태를구현하는간단한기본원리 CAD 를이용한모델링후전송 3D 프린터로인쇄 표면처리등마무리 재료형태에따라 SLA, SLS, FDM 방식으로나뉘며각각특징이다름 기본원리는가로로얇게잘라분석하는 미분 과한층씩쌓아형태를완성하는 적분 제작과정은 모델링 프린팅 마무리 로간단함 3D 프린팅이란플라스틱액체와같은원료를사출해 3 차원모양의고체물질을원하는대로찍어내는기술을말한다. 3D 프린팅의기본원리는 미분 과 적분 의개념이다. 입체적인물건을미분하듯이가로로매우얇게잘라분석한후, 얇은막을적분과같이한층씩바닥부터꼭대기까지쌓아서물건의형태를완성한다. 잉크젯프린터가빨강, 파랑, 노랑세가지의잉크를조합해다양한색깔을표현해내는것처럼 3D 프린터는레이어를넓거나좁게위치를조절해가며쌓아올리는것이다. 지금까지기술은시간당높이 2.8cm 를쌓아올리는수준이다. 또한, 한층을이루는레이어의두께는약 0.01~0.08mm 로종이한장보다얇다. 이레이어가얇으면얇아질수록더정교하게물건을만들어낼수있다. 사용되는재료는종이, 금속분말, 플라스틱, 모래등이다. 제작과정에따라나눠보면 1 물체의설계도면을만드는모델링 (CAD, 3D 스캐너등이용 ) 2 재료를쌓아올려실제물건의형태를제작하는프린팅 3 프린트완료된물체를굳히거나표면처리를하는마무리단계로진행된다. 모델링과정에서는 CAD, 3D 스캐너등컴퓨터그래픽설계소프트웨어를이용해물체의모양을 3 차원형태로구성한다. 현장에서주로사용되는 CAD 로제작된데이터는 3D 프린터에서사용하는 STL 파일로변환되어야한다. STL 파일은아래그림과같이 3D 모델의표면을무수히많은삼각형으로쪼개각꼭짓점들의위치데이터를기록함으로써물체의형태를저장한다. 3D 프린터는이 STL 파일을불러들여가로방향의얇은막의형태로잘라데이터를분석한후, 노즐을움직여재료를한층씩쌓아가며실제물건의형태를만드는프린팅과정을거친다. 마무리단계는사용되는재료에따라차이가있지만, 완성된물체주변에붙어있는찌꺼기나부산물들을제거한다. 광경화플라스틱의경우, 단단해질때까지굳히는과정이포함되어있다. 경화과정이끝나면표면을매끄럽게만드는작업, 코팅이나페인팅작업을거쳐최종결과물을완성하게된다. 3D 프린팅을활용한제작과정 자료 : ATLANTIC COUNCIL, 신한금융투자 5

6 재료의형태에따라 3가지기술방식으로나뉜다. 3D 프린팅은사용하는재료의형태에따라구현하는기술크게 3 가지로나뉜다. 층을쌓아올리는기본원리는동일하지만조형속도, 정확도, 세부적인디테일에차이가있다. 또한, 각기술마다특징이있어각각독자적인영역을구축해가고있는상황이다. 3D 프린팅주요기술방식분류기술명원리특징 액체기반 SLA (Stereolithography) - 저전력, 고밀도의 UV 레이저를이용 - 빛을받으면고체로변하는폴리머액체에물체의모양대로레이저를쏘아얇은막 (Layer) 을생성함 - 찰스헐 (Charles Hull) 가고안하여 1988 년 3D Systems 사에의해도입됨 - 가장널리쓰이는기술임 - 막이만들어지면표면을매끄럽게만들기위해칼날이표면을다듬게됨 - 받침대는막이하나씩완성될때마다모형을아래로조금씩내리며수평을유지함 - 층을모두쌓아올려형체가완성되면완전한고체로굳히는과정을거침 - 정확하고세부적인모형을제작가능 - 액체형태의포토폴리머 (Photopolymer) 플라스틱을원료로사용함 - 중간정도의조형속도 파우더기반 SLS (Selective Laser Sintering) 이외 : DMLS, 3DP - SLA 방식과거의유사한과정을거치는데, 파우더형태의폴리머나메탈원료에레이저를쏴서고형화시킴으로써막 (Layer) 을생성함 - 막이형성되면그위에파우더를얇게뿌리고다시레이저를쏴서새로운막을형성 - 플라스틱폴리머원료는막을층층이쌓아올리면그대로모형이완성 - University of Texas System 연구진에의해개발됨 - 나일론, 유리섬유, SOMOS, 트루폼과같은다양한원료와함께금속성원료를사용할수있다는장점이있음 - 조형속도빠름 - 메탈원료는메탈파우더위에플라스틱이얇게도포되어있어레이저를쏴서막이형성되고모형이완성된후에는 900 도이상의용광로에모형을넣어플라스틱막을분해시키고금속을침윤시켜결합시킴 고체기반 FDM (Fused Deposition Modeling) 이외 : LOM, Polyjet - 고체필라멘트 ( 실 ) 형태의플라스틱이나왁스원료가노즐을통해분사되어얇은막을형성 - 노즐은플라스틱을녹일수있을정도의고열을발산하며, 노즐을통과한원료는신속하게경화되어아래막부분에층층이쌓이게됨 - 미네소타의 Stratasys 사에의해개발됨 - ABS, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 왁스등여러형태의원료를사용 - 조형속도느림 자료 : Custompartnet, 신한금융투자 6

7 3D 프린팅주요기술원리 기술명 원리 SLA (Stereolithography) SLS (Selective Laser Sintering) FDM (Fused Deposition Modeling) 자료 : Custompartnet, 신한금융투자 7

8 3. 3D 프린팅산업기술동향 미국, 기업중심의연구에서전세계, 대중대상으로한비즈니스모델구축 인공장기, 스마트폰케이스, 시제품제작등이대표적인사례 또한, 제품제작외에도면제작, 공유, 판매를위한인프라성장중 3D 프린터 2006 년부터대중화 3D 프린터는 3D Systems 의사장인 Chuck Hull 이 1986 년최초로발명하여 1988 년 SLA 라는정식명칭으로도입되었다. 이후 Boeing, IBM, General Electric 등기업들과 3D Systems, Stratasys 와같은제작업체들을중심으로연구개발을하던중, 2006 년 3D 프린터제작오픈소스프로젝트인 Reprap project 가발족되면서많은대중들이접할수있는기회가생겼다. 지금도전세계의수많은 Reprap 유저들이서로제작노하우를공유하며 3D 프린터상용화에앞장서고있다. 또한, 세계적인인터넷서점인 Amazon 은 3D 프린터는물론재료까지구입할수있는카테고리를신설하여판매중이다. 현재까진미국을중심으로활용및연구되어왔지만서문에언급한바와같이세계각국의정부들이관심을가지고 3D 프린팅관련정책이나행사를주관하면서앞장서고있다. 기술또한부품제조, 인공관절구현등이가능한수준까지올라오면서산업현장에서필요한물건을제작하는사례가점점다양해지고있는추세이다. 더욱이, 일반소비자를대상으로한 1,000 달러이하의저가모델이지속적으로출시됨에따라사용인구가급속도로증가하면서다양한대중들의니즈에맞는창의적인사례들이등장하고있다. 다양한산업에서활약하고있는 3D 프린팅기술 산업명자동차의료패션항공 / 우주건축엔터테인먼트소비자가전자료 : 정보통신산업진흥원, 신한금융투자 활용사례대시보드, 바디패널등의시제품인공치아, 인공뼈, 인공관절등보형물구두등의시제품견본알루미늄동체등주요부품건축모형영화용캐릭터 ex) 리얼스틸로봇케이스, GPS 디바이스등각종소비자가전의시제품 분야별 3D 프린터활용비중 3D 프린터제작업체 Global MS 정부 / 군대 6% 건축 3% 기타 5% 소비재 20% EOS 2% Beijing Tiertime 4% 기타 11% 학교 8% Envison Tec 8% 산업장비 11% 자동차 20% 3D Systems 22% Stratasys 53% 항공우주 12% 의료 / 치과 15% 자료 : Wohlers Associate, 신한금융투자 자료 : Wohlers Associate, 신한금융투자 8

분야별로자세한활용사례들을살펴보면, 피규어, 케이스와비교적간단한제품생산활발 소비재에선캐릭터산업의사례들이대표적이다. 일본에서는 2012 년 11 월, 3D 스캐너를이용해사용자자신의몸을스캔한후 3D 프린팅기술을통해피규어형태로제작해주는가게가오픈했다. 10cm 부터 20cm 까지의다양한크기의 3D 피규어를제작해주고있다.

3D 프린팅기술을이용해자신의모습을형상화한피규어 3D 프린팅기술로만든코원스마트폰케이스 자료 : Google, 신한금융투자 자료 : Google, 신한금융투자 자동차 : 시제품제작을넘어서실제제조공정개선에활용의료 : 고도의정밀한부분까지구현가능, 인공장기, 의족등활용분야무궁무진 개발과정에서시제품제작이빈번히요구되는자동차산업에서는 3D

9 분야별로자세한활용사례들을살펴보면, 피규어, 케이스와비교적간단한제품생산활발 소비재에선캐릭터산업의사례들이대표적이다. 일본에서는 2012 년 11 월, 3D 스캐너를이용해사용자자신의몸을스캔한후 3D 프린팅기술을통해피규어형태로제작해주는가게가오픈했다. 10cm 부터 20cm 까지의다양한크기의 3D 피규어를제작해주고있다. 또한국내업체코원과외국업체 freshfiber 는 3D 프린팅기술로화려한구조의스마트폰케이스를제작해소비자들에게판매하고있다. 노키아는회사차원에서 툴킷 (Tool kit) 이라는플랫폼을개발해소비자들에게직접제공함으로서 3D 프린터를소유한고객들이취향에맞춰다양한케이스를만들어사용할수있도록지원하고있다. 3D 프린팅기술을이용해자신의모습을형상화한피규어 3D 프린팅기술로만든코원스마트폰케이스 자료 : Google, 신한금융투자 자료 : Google, 신한금융투자 자동차 : 시제품제작을넘어서실제제조공정개선에활용의료 : 고도의정밀한부분까지구현가능, 인공장기, 의족등활용분야무궁무진 개발과정에서시제품제작이빈번히요구되는자동차산업에서는 3D 프린팅기술을활용하는사례가점점증가하고있는추세다. 대표적으로스포츠카제조업체인 람보르기니 는 Aventador 모델시제품제작에 3D 프린팅기술을사용해기존 4 달동안 40,000 만달러의비용이소요되던과정을 20 일동안 3,000 달러수준으로낮추면서비용절감에성공했다. BMW 는단순히시제품제작을넘어서실제제조공정을개선하는데 Stratasys 3D 프린터를활용하고있다. BMW 제조장치제작부서는공정에서쓰이는도구들을 3D 프린터를통해좀더인간공학적으로제작하여무게를줄이고조작하기쉽게개선해가고있다. 의료및치과분야에선 바이오프린팅 (Bioprinting) 이라불리며독자적인영역을구축해가고있다. 매우정밀한부분까지구현해낼수있는 3D 프린팅이고도의기술을요하는의료산업에새로운길을열어주고있는것이다. 기술이먼저도입된외국에선물론이며국내의삼성병원도 3D 프린터로환자의수술부위골격을자세히보여주는모형물을제작해기존 CT 촬영방식의한계를극복, 부비동암수술성공률을최대화하는데활용중이다. 또한, 2009 년설립된 Bespoke Innovation 은 3D 프린터를이용해실제다리모양과유사하게만든의족보조기기 Bespoke Fairings 를제공하고있다. 이외에도다양한기업들이환자의몸에 100% 딱맞는임플란트, 인공뼈를만드는데주력하고있다. 궁극적으로, 과학자들은인체에직접붙이거나주입할수있는인체조직생산을목적으로배우줄기세포와생체조직을출력할수있는방안을연구중이다. 식품 : 우주비행사들의음식제조에도활용될전망 3D 프린터는위사례들처럼제품제조에만국한되는것이아니라음식을만드는분야까지고려되고있는단계이다. SMRC(Systems and Materials Research Corporation) 는최근 NASA 로부터음식을만드는 3D 프린터개발을위해 12 만 5 천달러투자를유치한바있다. 음식의재료를가루의형태로카트리지에보관하고도우, 소스, 토핑을프린팅해우주비행사들에게음식을제공할계획이다. 실제로뉴욕대학교에서는 3D 프린터를이용하여멕시코음식인부리또를제조하는제품 BurritoB0t 를설계했다. 단순히원하는음식을자동으로만들어주는기술의필요가아니라패스트푸드대량생산을가능케하여식품산업에변화를일으킬수있는제품이다. 9

즉, 3D 프린터에전송해야하는 3D 도면제작및공유가활발히이루어져야하는것이다.

10 뉴욕대학교에서설계한음식제조 3D 프린터 BurritoB0t 식재료투입량을조절할수있는스마트폰어플리케이션 자료 : Google, 신한금융투자 자료 : Google, 신한금융투자 직접제품을생산하는것외에도파생되는시장다양 : 3D 도면제작, 공유, 판매 직접유형의물건을생산하는것말고도 3D 프린팅시장이성장하는데있어서필수적인인프라구축도성공적으로진행되고있다. 3D 프린팅이널리쓰이기위해서는첫단계인제품디자인의진입장벽을낮추는것이중요하다. 즉, 3D 프린터에전송해야하는 3D 도면제작및공유가활발히이루어져야하는것이다. 현재, Google 의 SketchUP 처럼비전문가도손쉽게사용할수있는디자인도구가공짜로배포되고있으며현실속물체를 3 차원디자인파일로바꿔주는 3D 스캐너도등장했다. 디자인툴을제공할뿐만아니라서로의디자인을공유하는일종의 온라인마켓플레이스 서비스인 Shapeways 에선 15 만명이넘는사람들이활발히활동하고있다. 직접제작한 3D 디자인을공유및판매기회를제공하는 Shapeways 서비스 자료 : Shapeways, 신한금융투자 10

11 4. 3D 프린팅이열어갈시장 제조업패러다임의변화 : 맞춤형제조업시장의탄생 설계, 디자인, 유통시장에서의변화도예상됨 초정밀공학의실현 디자인혁신및생명공학의발달 1. 제조업패러다임의변화 : 맞춤형 DIY(Do it yourself) 및 On-demand 시장의탄생 3D 프린팅기술은전통적인제조업의패러다임자체를뒤바꿀수있다. 제조공장의거대한생산설비를 3D 프린터가대체할수있는셈이다. 프린터의트레이가바로생산라인의전부가될수있다. 이렇게되면생산설비를짓는데필요한막대한투자비용이획기적으로줄어드는동시에인건비와재고부담에서자유로워진다. 또한, 여러종류의물건을생산하기위해서다양한생산설비가필요한것이아니라입력하는디자인만바꾸면가능해진다는것도큰강점이다. 3D 프린팅은일차적으로개인맞춤형제품을생산하는데적합하다. 현재도보청기, 치아, 의족등개인맞춤이반드시필요한영역을중심으로 3D 프린팅이도입되기시작했다. 또한, 현재제조업하에서의원가보다저렴하게생산할수있는단가인하가이루어진다면공장에서생산해서고객에게전달하는것이아닌원하는제품을원하는시간에생산가능한 On-demand 시장 이탄생할것이다. 이는사람들의기대처럼공장대량생산을시작한 2 차산업혁명에비견될 3 차산업혁명이될수있다. 3D 프린팅이주도하는제조업 FLOW 의변화 공구 / 식기 항공부품 자동차부품 장난감 전자제품 의류 / 신발 On- Demand 제조설비 On- Demand 제조설비 On- Demand 제조설비 On- Demand 제조설비 자료 : KT 경영경제연구소, 신한금융투자 11

12 2. 설계디자인유통등파생시장의성장 3. 진정한초정밀공학의실현 : 디자인혁신및생명공학발전 주목해야할점은, 3D 프린팅기술로인해열리는시장이 3D 프린터를생산하거나 3D 프린터를이용해물건을생산하는분야에국한되지않는다는것이다. 단순히디자인과제품제조가이루어지는단계를넘어서디자인창작물을유통하고관리하는플랫폼개발이필요하다. 또한, 일반대중들도쉽게디자인을할수있도록돕는제작툴, 디자인도안파일들을저장할 cloud 형태의저장공간을제공하는시장이형성될것이다. 또한, 개개인이각각 3D 프린터를소유하는단계에이르기에앞서서여러대의 3D 프린터를구비해놓고생산을대행해주는 공방 과같은개념의가게들이먼저생겨날가능성이높다. 3D 프린팅기술로인해가장크게성장할시장을찾는다면 진정으로 cutomizaion 이필요한산업이무엇인가? 라는질문에대한대답이될수있다. 바로개개인의특성이최우선적으로고려되야하는디자인 ( 패션 ) 과의료 / 생명공학이다. 기업체에서다양하게만들어낸옷이나구두를소비자들이선택하는것이아니라자신이만든하나뿐인옷과신발을신고다니는것이다. 누구나디자이너가될수있는패션의새로운트랜드가형성될수있다. 특히, 인체와관련된의료산업은개인마다장기나치아의모양이다르고사람의생명과관련되어있기때문에고도의정밀한기술을요한다. 따라서아주정밀한부분까지구현해낼수있는 3D 프린팅기술의활용이극대화될수있는산업이다. 실제로틀니, 의족보조기기등을 3D 프린터를활용해제작하고자하는대중들의수요가있으며점차확대될전망이다. 혁신이되려면 1. 재료의범위를넓히고 2. 조형시간을줄이고 3. 정교함을향상시켜야함 3D 프린터의대중화의발판은마련되었고산업현장에서의활용사례도양적, 질적으로증가하고있지만사람들이기대하는만큼의혁신을만들어내기위해선기술적인부분에서개선이필요하다. 첫째로현재 ABS, 아크릴등에집중되어있는재료의범위가확대되어야한다. 자동차, 비행기부품등을제작할때주로사용하는티타늄, 구리등금속재료의프린팅이가능해져야제조업현장에서적극적으로활용이가능하다. 또한, 대량생산을위해서는현재반나절에서하루정도소요되는조형시간을단축해야한다. 지금의조형속도로는맞춤형소량생산밖에불가능하다. 마지막으로물체의형태를구현해내는정밀도가향상되어야인공장기, 반도체등을제작하는데활용할수있다. 현재 3D 프린팅기술의제약과개선방향제약사항현재미래 느린조형속도 반나절 ~ 하루소요 (20hr 조형물깆준, 3cm/hr 수준 ) 수분 ~ 한시간이내소요 제한적재료선택 최대조형사이즈 상품디자인 복합도 플라스틱류중심 1-2 개재료만가능 (ABS, 아크릴등 ) 약 30cm 3 박스크기미만 주로외형디자인에집중제한된내부부품개수처리가능 다양한재료 ( 스태인리스, 티타늄, 섬유, 세라믹, Carbon Fiber, 유리, 구리등 ) 여러가지색깔이가능 수십 m 3 큐빅사이즈이상가능 복잡한외형디자인과수백, 수천개내부부품등복잡한디자인처리가능 정밀도 0.5mm ~ 0.01mm 조형해상도반도체집적레벨나노스케일정밀도가능 활용분야 자료 : 신한금융투자 제품디자인시 Prototype 조형등주로외형케이스형태에집중의료용치아, 실내인테리어소품, 팬드폰케이스등현재부품대체율 28% 수준 일반의류, 공산품, 소모품까지가능다양한완제품 ( 자전거, 가구등 ) 일반화다양한산업 ( 자동차, 항공, 군사등 ) 확산부품대체율 80% 수준까지상승 12

기술적한계말고도사회적부작용존재 총기제작, 저작권보호 기술적인부분말고도누구나원하는물건을만들수있다는점이만들어내는사회적부작용또한걸림돌이될수있다. 대표적으로미국의디펜스디스트리뷰티드의코디월슨이 3D 프린터권총을제작해물의를일으킨바있다. 뿐만아니라, 3D 프린터로권총을제작할수있는다양한도면을인터넷상에공개해서전세계 10 만명이넘는사람들이다운로드를받았다.

3D 프린팅기술의명과암 ( 한번에인쇄하여별다른조립없이작동가능한 에어바이크 VS 3D 프린터로제작해시험발사에성공한권총 ) 자료 : EADS, BBC, 신한금융투자 16 년 3D 프린터가격 2,000 달러로 하락 19년까지시장규모는 65억달러로성장 전세계적으로지난해 3D 프린터시장규모는 16 억 8,000 만달러수준이었으며, 시장조사기관홀러스어쏘시에이츠는

13 기술적한계말고도사회적부작용존재 총기제작, 저작권보호 기술적인부분말고도누구나원하는물건을만들수있다는점이만들어내는사회적부작용또한걸림돌이될수있다. 대표적으로미국의디펜스디스트리뷰티드의코디월슨이 3D 프린터권총을제작해물의를일으킨바있다. 뿐만아니라, 3D 프린터로권총을제작할수있는다양한도면을인터넷상에공개해서전세계 10 만명이넘는사람들이다운로드를받았다. 특히, 권총을제작할때필요한 16 가지부품중흔한나사하나를제하곤모두 3D 프린터로생산이가능하다. 따라서, 이처럼간단히도면배포를통해어떤물건이든제작이가능한것도문제지만배포되는도면들의저작권보호를위한준비도필요하다. 3D 프린팅기술의명과암 ( 한번에인쇄하여별다른조립없이작동가능한 에어바이크 VS 3D 프린터로제작해시험발사에성공한권총 ) 자료 : EADS, BBC, 신한금융투자 16 년 3D 프린터가격 2,000 달러로 하락 19년까지시장규모는 65억달러로성장 전세계적으로지난해 3D 프린터시장규모는 16 억 8,000 만달러수준이었으며, 시장조사기관홀러스어쏘시에이츠는 2019 년까지 65 억달러로성장할것이라고전망하고있다. 이는 3D 프린터제조와유통, 도면제작등 2 차서비스시장까지만포함한수치이다. 3D 프린팅으로제작하는생산물이형성하는시장까지포함한다면전체적인시장규모는 2019 년 130 억달러에달할전망이다. 가트너또한 2016 년까지지난해 3D 프린터시장의 2 배인 31 억달러규모 (3D 프린터로제작된생산물시장제외 ) 로성장할것으로예상하고있다, 특히, 기업용 3D 프린터가격이 2016 년 2,000 달러이하 ( 한화약 220 만원 ) 로하락하면서전세계제조업체중최소 25% 이상의기업에서부품생산과정에 3D 프린팅을도입할것이라고예측한다. 3D 프린팅에서파생되는시장향후전망 ( 십억원 ) D 프린터제조시장 3D 프린팅관련 2차서비스시장 3D 프린팅으로제작된생산물들의가치 E 자료 : Wohlers Associate, KT 경제경영연구소, 신한금융투자 13

14 메모 14

고객지원센터 : 1588-0365 서울특별시 영등포구 여의도동 23-2 신한금융투자타워 www.shinhaninvest.

15 고객지원센터 : 서울특별시 영등포구 여의도동 23-2 신한금융투자타워 신한금융투자 영업망 서울지역 강남 02) 남대문 02) 마포 02) 송파 02) 영업부 강남중앙 02) 노원역 02) 명동 02) 신당 02) ) 관악 02) 논현 02) 목동 02) 압구정 02) 올림픽 02) 서여의도영업소 02) ~9 광교 02) 답십리 02) 반포 02) 여의도 02) 잠실신천역 02) 광화문 02) ) 보라매 02) ) 중부 02) ) 대치센트레빌 02) 삼성역 02) 연희동 02) 창동 02) ) 도곡 02) 삼풍 02) 영등포 02) ) ) 동대문 02) 서교동 02) 계양 032) 분당 031) 안산 031) 의정부 031) 죽전 031) 구월동 032) 산본 031) 야탑역 031) 일산 031) 평택 031) 동두천 031) 수원 031) 연수 032) 정자동 031) 평촌 031) 금정 051) 마산 055) 부산 051) 울산 052) 창원 055) 동래 051) 밀양 055) 서면 051) 울산남 052) 구미 054) 대구동 053) 시지 053) 안동 054) 포항 대구 053) 대구서 053) ) 유성 042) 청주 043) 청주지웰시티 043) 광주 062) 광양 061) 전주 063) 수완 062) 군산 063) 여수 061) ) 제주 064) 종로영업소 구로 중앙유통단지영업소 성수동영업소 동부이촌동영업소 강북영업소 인천ᆞ경기지역 부산ᆞ경남지역 대구ᆞ경북지역 054) 대전ᆞ충북지역 대전둔산 광주ᆞ전라남북지역 강원지역 강릉 제주지역 033) 서귀포 PWM센터 강남 02) 반포 02) 압구정 02) 여의도 02) 부산 051) 도곡 02) 서울파이낸스 02) 압구정중앙 02) 태평로 02) Privilege강남 02) 목동 02) 스타 02) 잠실 02) 해운대 051) Privilege서울 02) (1-212) 홍콩 852) 상해 (86-21) /6 호치민 사무소 (84-8) 해외현지법인/사무소 뉴욕 투자등급 (2011년 7월 25일부터 적용) : 매수 ; 15% 이상, Trading BUY ; 0~15%, 중립 ; -15~0%, 축소 ; -15% 이하 이 자료에 게재된 내용들은 본인의 의견을 정확하게 반영하고 있으며, 외부의 부당한 압력이나 간섭없이 작성되었음을 확인합니다.(작성자 : 하준두) 자료 제공일 현재 당사는 상기 회사 가 발행한 주식을 1% 이상 보유하고 있지 않습니다. 자료 제공일 현재 당사는 지난 1년간 상기 회사의 최초 증권시장 상장시 대표 주관사로 참여한 적이 없습니다.동 자료는 이슈분석 자료로 매수추천이나 투자를 권유하는 의미의 자료가 아닙니다. 자료제공일 현재 조사분석 담당자는 상기회사가 발행한 주식 및 주식관련사채에 대하여 규정상 고지하여야 할 재산적 이해관계가 없으며, 추천의견을 제시함에 있어 어떠한 금전적 보상과도 연계되어 있지 않습니다. 당자료는 상기 회사 및 상기회사의 유가증권에 대한 조사분석담당자의 의견을 정확히 반영하고 있으나 이는 자료제공일 현재 시점에서의 의견 및 추정치로서 실적치와 오차가 발생할 수 있으며, 투자를 유도할 목적이 아니라 투자자의 투자판단에 참고가 되는 정보제공을 목적으로 하고 있습니다. 따라서 종목의 선택이나 투자의 최종결정은 투자자 자신의 판단으로 하시기 바랍니다. 본 조사분석자료는 당사 고객에 한하여 배포되는 자료로 어떠한 경우에 도 당사의 허락없이 복사, 대여, 재배포될 수 없습니다.

Art & Technology #5: 3D 프린팅 - Art World | 현대자동차

Art & Technology #5: 3D 프린팅 - Art World | 현대자동차 Art & Technology #5: 3D 프린팅 새로운 기술, 새로운 가능성 미래를 바꿔놓을 기술 이 무엇인 것 같으냐고 묻는다면 어떻게 대답해야 할까요? 답은 한 마치 한 쌍(pair)과도 같은 3D 스캐닝-프린팅 산업이 빠른 속도로 진화하고 있는 이유입니 가지는 아닐 것이나 그 대표적인 기술로 3D 스캐닝 과 3D 프린팅 을 들 수 있을 것입니 다. 카메라의