LG Business Insight 1387

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동희 성
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1 3D 프린팅시대, 이제시작이다 3D 프린터가시제품제작을넘어맞춤형소량생산제품이나복잡한디자인을요구하는제품제작에제한적으로활용되고있다. 아직까지 3D 프린터의성능, 소재, 제품디자인, 품질관리측면에서많은과제가남아있지만, 이문제들이한단계씩해결되어가면서 3D 프린팅방식으로생산하는제품은더욱확대될것이다. 3D 프린팅이특정영역에서는고객가치창출과제조경쟁우위를갖춘제조기술로자리매김할전망이다. 서진원연구원 2012년, 3D 프린팅은제3차산업혁명을이끌무한한가능성을지닌기술로각광을받았다. 3D 프린팅을활용한개인별맞춤생산방식이획일화된대량생산방식을대체할것이라는기대가고조되었다. 하지만기대가너무컸던탓일까? 지금상황은다소실망스럽다. 제조업체들은 3D 프린터를시제품제작에주로활용할뿐, 상용제품생산에는좀처럼활용하지못하고있기때문이다. 아직 3D 프린팅의성능이미흡하기도하지만, 전문지식이부족해 3D 프린팅을활용하기어렵다고제조업체들은말한다. 3D 프린팅확산의한계를지적한의견들은꾸준히제기되었다. 폭스콘의테리궈 (Terry Gou) 회장은 3D 프린팅은속임수에불과하다 (3D printing is gimmick) 는주장을펼치기도했다. 1 폭스콘에서 3D 프린팅기술이나온초기부터 3D 프린팅을활용하기위해다양한시도를하였으나, 대량생산에적합하지도않고, 어떠한실질적인상업적가치도찾지못했다는이유에서다. 옥스퍼드경영대학의매티아스호워그 (Matthias Holweg) 교수도 3D 프린팅이제조업혁명을일으키기는어려우며, 전통적인제조방법을보완하는방식 에그칠것이라고언급하였다. 2 향후 3D 프린팅기술이어디까지도입될수있을지에대해서는의견이분분하다. 과연 3D 프린팅의현실적인활용가능성은무엇이고, 어디까지파급될수있을까? 3D 프린팅, 제한된영역에서활용확대사출성형 (Injection Molding) 이나다이캐스팅 (Die Casting) 같은대량생산방식은오랫동안제조업생산방식의표준이었다. 대량생산방식은규모의경제효과로제품가격을획기적으로낮출수있는장점이있다. 그러나여러제품을제작하는경우, 각제품에맞게금형이나공구등을변경해야하기때문에전환비용이발생한다. 또한사출성형, 다이캐스팅, CNC 기계와같이틀속에서제품을찍어내거나깎아서제품을제조하는방식으로는복잡한디자인을구현하기에한계가있다. 3D 프린팅은기존제작방식을보완할수있는두가지장점을보유하고있다. 첫번째는다양한제품을전환비용없이유연하게제작할수있다는점이다. 따라서맞춤형제품제작과같이다품종소량생산을하는경우 3D 프린팅이경제성측면에서유리할수있다. 1 South China Morning Post, 3D printing is a gimmick, says Foxconn boss ( ) 2 Matthias Holweg, The Limits of 3D Printing, Harvard Business Review ( ) 32 LG Business Insight

2 3D 프린팅은다양한제품을전환비용없이유연하게제작할수있고, 디자인의제약이없다. 두번째는한층씩쌓아올려서제품을제작하는적층가공방식이기때문에디자인제약이없다는점이다. 복잡한디자인의제품을제작하는경우, 3D 프린팅이기존제작방식보다우위에있다. 3D 프린팅이기존제작방식에비해유리한영역을 < 그림 > 과같이구분해볼수있다. 1 영역은구조복잡성은크지않으나, 수량이적어기존방식으로는경제성확보가어려운영역으로소량맞춤형제품이포함된다. 2 영역은소량맞춤형제품중에서도복잡한디자인이적용되는영역으로고부가가치맞춤생산제품이이에해당된다. 3 영역은제품생산수량이많음에도불구하고까다로운디자인때문에기존방식으로는제작하기어려운영역이다. 여러성능요구조건을만족해야하는제품이이에해당된다. 각영역에서시제품제작을넘어상용제품생산에 3D 프린팅을성공적으로활용하고있는기업들을중심으로, 3D 프린팅의현실적활용가능성과그한계를살펴보자. 1 저부가가치제품맞춤형소량생산 솔스사례 3D 프린터가가장활발하게활용되고있는분야는보청기, 치과가공물, 의수 / 의족과같은의료보조기구분야이다. 이제품들은개인특수성이크다는특징이있다. 이중보청기산업은 3D 프린팅을생산에가장성공적으로활용하고있는산업이다. 미국보청기업계는기존생산방식에서 100% 적층가공생산방식 으로전환하는데 500 일이채걸리지 않았을정도로빠 르게 3D 프린팅기 술을도입하였다. 3 복잡한공급사슬 을거치지않고제 품제작시간과비 용을절감하여고 객의요구에더빠르게대응할수있었기때문 이다. 지멘스 (Siemens) 도보청기제작에서 3D 프린팅을도입하여제조공정을 50~80% 가량 줄일수있었고, 작업시간또한상당히줄일 수있었다. 4 < 그림 > 3D 프린팅활용가능영역 높음 구조복잡성 낮음 적음 최근에는 3D 프린팅을활용한맞춤형제 품사업이비교적부가가치가낮은산업까지 확장되고있다. 솔스 (SOLS) 라는업체는서로 다른신체조건, 생활방식을고려해개인별 맞춤신발안창을제작하는미국의스타트업 이다. 솔스의 CEO 는 3D 프린팅제조서비스 기업인쉐이프웨이즈 (Shapeways) 에서근무하 면서 3D 프린팅관련경험을축적한뒤, 2013 년 6 월솔스를창업하였다. 이업체는고객이 스마트폰앱을통해자신의발사진을찍어보 내면, 고객에게적합한맞춤형안창을 3D 프 린터로제작하여배송한다. 솔스의제품가격 은 50~125 달러로신발한켤레값과비슷한 수준이다. 비싼가격임에도지금까지 1 만개가 3 Richard D'Aveni, 'The 3-D Printing Revolution', Harvard Business Review ( ) 4 Deloitte University Press, 3D opportunity in medical technology ( ) 경제성제약 기존제작방식유리 생산수량 디자인제약 많음 LG Business Insight

로컬모터스는대면적 3D 프린터를활용해자동차차체의복잡한구조를한번에출력하였다. 넘는제품을판매하였다. 5 현재까지총 200 억 원의투자를유치한것으로알려져있으며, 3 개국가에진출하는등사업영역을확대하고 있다. 로컬모터스, BAAM 3D 프린터로외형출력 ( 출처 : 로컬모터스 ) 솔스의사업이성장하면서벌써부터신발 안창을생산하는같은사업모델의후발기업 이나타나고있다.

3 로컬모터스는대면적 3D 프린터를활용해자동차차체의복잡한구조를한번에출력하였다. 넘는제품을판매하였다. 5 현재까지총 200 억 원의투자를유치한것으로알려져있으며, 3 개국가에진출하는등사업영역을확대하고 있다. 로컬모터스, BAAM 3D 프린터로외형출력 ( 출처 : 로컬모터스 ) 솔스의사업이성장하면서벌써부터신발 안창을생산하는같은사업모델의후발기업 이나타나고있다 년 12 월에캐나다의스 타트업위브웨어러블 (Wiivv Wearables) 이 35 억원규모의자본금을투자자들로부터유치 했다. 6 아직위브웨어러블의제품이시장에출 시되지는않았지만, 킥스타터 (Kickstarter) 를 통해클라우드펀딩을준비하고있다. 앞으로 더많은기업들이솔스의모델을따라시장에 진입할것으로예상된다. 2 고부가가치제품맞춤생산 로컬모터스사례 최근자동차산업에서새롭게이슈가되는기 업이바로로컬모터스 (Local Motors) 다. 로컬 모터스라는사명은해당지역에적합한자동 차를생산하자는회사의비전을잘반영하고 있다. 로컬모터스는대량생산에 특화된컨베이어생산방식과는 다른, 셀생산방식으로자동차 를제작한다. 셀생산방식이가 능한이유는 BAAM(Big Area Additive Manufacturing) 3D 프린터를활용해차량외형제 5 키건쇼웬버그 ( 솔스 CEO), 2015 과학정상회의 ( ~23) 중 과학기술과제조업혁신 강연내용 6 Techcrunch, Wiivv Raises $3.5 Milllion To Bring 3D-Printed Insoles To The Maasses ( ) 작과정을매우단순화시켰기때문이다. 일반적으로자동차에들어가는부품수는약 2만개로알려져있으나, 로컬모터스가 2014년에출시한스트라티 (Strati) 는불과 40여개의부품으로이뤄져있다. 7 대면적 3D 프린터인 BAAM을활용해바디와섀시, 대시보드, 콘솔, 후드등차체의주요부분을결합한복잡한구조를한번에출력하기때문이다. 차량외형제작에는 ABS 플라스틱을탄소섬유로강화한소재를사용해차체무게를약 200kg까지경량화하는데성공하였다. 로컬모터스는 3D 프린팅방식을적용한 2015년새로운전기차 스윔 (LM3D Swim) 을선보였다. 스윔은 2017 년고속도로주행까지가능한전기차로상용화준비중이다. 현재스윔은미국연방자동차안전기준 (Federal Motor Vehicle Safety Standards) 을준수하기위한검증단계에있다. 과연 3D 프린터로제작한플라스틱소재전기차가자동차안전기준을통과할수있을지자동차업계에서관심을가지고지켜보고있다. 스윔의판매예상가격은 53,000 달러 ( 약 6,200만원 ) 으로 2016 년 2분기부터선주문을받을계획이다. 3D 프린팅방식은별도의금형이필요하지않아, 한대의프린터로다양한제품을출력할수있다. 이러한장점을활용하여로컬모터스는다양한차량외형디자인을제안하고발전시켜고객별맞춤차량을제공한다는목표를내세우고있다. IT기업이소프트웨어를 7 CompositesWorld, Additive manufacturing: Can you print a car? ( ) 34 LG Business Insight

4 3D 프린터로제작한플라스틱소재의전기차가자동차안전기준을통과할수있을지자동차업계에서관심을가지고지켜보고있다. 주기적으로업그레이드하듯이, 로컬모터스는 차량의하드웨어를주기적으로업그레이드하 는서비스를제공할수있을것이다. 8 로컬모 터스는기능적인부분에해당하는서스펜션, 전기구동시스템, 전장부품, 안전장비등은이 미대량생산하고있는다른자동차업체로부 터구입하여기본플랫폼을구성한다는계획 이다. 예를들어, 스트라티모델의경우르노 의트위지 (Twizy) 전기구동시스템을사용하 였다. 이러한이유로로컬모터스의생산공장인 마이크로팩토리 (Microfactory) 는고객과의밀 접한의사소통과유연한생산역량을강조한 다. 소비자들이온라인으로필요한물건을주 문하면로컬모터스는주문을받는즉시 3D 프 린터로출력한다. 그렇기때문에재고부담없 이소비자의수요변화에신속하게대처할수 있다. 로컬모터스의생산공장은주요도심에서 50km 이내위치하고, 100 명이내규모를유지 한다는방침을따라설립된다. 현재미국워싱 턴 D.C. 근처내셔널하버 (National Harbor) 와테네시의녹스빌 (Nokesville) 두곳에공장 을건설중이다. 각각의공장에는 5 대의 BAAM 디지털제조장비를설치하고, 연간 2,500~3,000 대의자동차를생산할예정이다. 3 복잡한디자인의대량맞춤생산 - GE 사례 우주항공분야에서는부품 / 제품제작시다양 8 Autoblog, Local Motors could melt your 3D-printed car to create a new one ( ) 한기능적요구를달성하기위해높은기술력이 필수적이다. 예를들어, 항공기의연료효율성을 높이기위해서는가볍지만내구성이강한부품 을제작해야한다. 제품설계가디지털화되면서 무게와내구성등다양한요구조건을만족하 는위상최적설계 (Topology optimization) 9 가 가능해졌다. 그렇지만기존제작방식으로는 위상최적설계로만들어진디자인을구현하기 어려워, 실제제품제작에는이를활용하지못 했다. GE, 보잉 (B oein g), 스페이스엑스 (SpaceX), 록히드마틴 (Lockheed Martin) 등 많은항공업체들이 3D 프린팅에관심을가질 수밖에없는이유가여기에있다. 모든산업을통틀어 3D 프린팅을직접생 산에가장성공적으로활용하고있는기업은 GE 이다. GE 는 2005 년부터금속 3D 프린팅 기술을자체적으로연구하기시작하였다. 이 후 2011 년에는 GE 의글로벌리서치센터 (Global Research Center) 에 3D 프린팅기술과새로 운소재개발을전담하는연구소를설립하였 다 년에는금속 3D 프린팅전문기업인 Morris Technologies 10 를인수하는등관련 전문지식과역량을보강해왔다. GE 는 2020 년까지 10 만개의부품을 3D 프린터로제작하 겠다는목표를세웠으며, 향후 5 년간 30 억달 러를산업용 3D 프린팅에투자한다는계획을 발표하였다. GE 는 3D 프린팅기술을부품 / 제 9 제품의외형치수, 내구성, 무게등과같은제약적인조건등을모두고려하여가능한최고의성능을발휘할수있도록설계하는작업을의미한다. 10 Morris Technologies 는 1994 년설립된이후로금속 3D 프린팅기술을연구해온기업이다. LG Business Insight

11 GE 는장기간에걸친연구끝에 2013 년부터 3D 프린터로출력한부품들을실제 항공엔진에적용하는실험을시작했다. GE 가 3D 프린터로만든부품중가장대표 적인사례는 GE90-94B 엔진에포함된 T25 센서 12 보호용부품 (T25 sensor housing) 과차세대 LEAP 엔진에포함된 연료노즐 (Fuel nozzle) 이다.

5 GE 는 2020 년까지 10 만개의부품을 3D 프린터로제작하겠다는목표를세웠으며, 향후 5 년간 30 억달러규모를산업용 3D 프린팅에투자할계획이다. T25 센서보호부품 ( 상 ) LEAP 엔진용연료노즐 ( 하 ) 출처 : GE Aviation, CFM International 품제작에활용하기위해이미 10 년이넘 는기간동안투자및연구를해왔으며, 앞 으로도장기적인관점에서핵심제조기술 로활용하겠다는의지를보이고있다. 11 GE 는장기간에걸친연구끝에 2013 년부터 3D 프린터로출력한부품들을실제 항공엔진에적용하는실험을시작했다. GE 가 3D 프린터로만든부품중가장대표 적인사례는 GE90-94B 엔진에포함된 T25 센서 12 보호용부품 (T25 sensor housing) 과차세대 LEAP 엔진에포함된 연료노즐 (Fuel nozzle) 이다. 기존 T25 센서 보호용부품에얼음이쌓이는문제를해결 하기위해서디자인을변경하였다. 그러나 새롭게변경된구조를기존방식으로제작 하기는복잡했기때문에 3D 프린터로직접 출력하게되었다 년 2 월, 3D 프린터로 출력한 T25 센서보호용부품이미국연방항공 국 (Federal Aviation Administration; FAA) 의승인을받으면서현재약 400 대의 GE90-94B 엔진에이부품이활용되고있다. 13 또다른사례는차세대 LEAP 엔진에적 용될연료노즐이다. 이연료노즐은구조가 복잡하기때문에기존에는 25 개의서로다른 세부부품들을조립해서만들었다. 3D 프린터 를도입한뒤로하나의부품으로출력하여불 필요한조립과정을줄일수있었다. 이과정에 11 Fortune, GE's first 3D-printed parts take flight ( ) 12 T25 센서는 GE90-94B 엔진내공기압축기 (Air Compressor) 앞에설치되어있으며, 엔진의온도와압력을측정하는기능을수행한다. 13 GE Aviation, GE Aviation s First Additive Manufactured Part Takes Off on a GE90 Engine ( ) 서부품제작비용도 75% 를감축할수있었 다. 뿐만아니라구조최적화를통해기존부 품보다내구성이 5 배나높으면서무게는 25% 가벼운제품을만들어냈다. 14 현재는 3D 프린 터로출력한부품이장착된 LEAP 엔진의성 능을시험중이다. GE 는차세대 LEAP 엔진 을 2016 년부터서비스할예정이다. 3D 프린팅확산을위한선결과제 3D 프린팅은전통적인제조방식을완전히대 체하기보다는개인맞춤형제품이나복잡한디 자인의제품생산에제한적으로활용될가능 성이크다. 시제품제작에서한단계진화한셈 이다. 그렇지만 3D 프린팅이특정영역에서자 리잡기까지도아직극복해야할난관이많다. 1 3D 프린터의성능개선 3D 프린팅의확산을가로막고있는가장큰 걸림돌은 3D 프린터의성능이다. 이론적으로 3D 프린팅이기존제작방식에비해제품제 작에유리한영역이분명히있다. 하지만기본 적인제품의조건을충족시키지못한다면 3D 프린팅이활용되기는어렵다. PwC 15 가제조업 체들을대상으로설문조사한결과에따르면 제조업체들이 3D 프린팅활용에어려움을겪 고있는이유는 3D 프린터의출력품질 (47.2%), 가격 (31.5%), 소재혼용 (22.2%), 출력 14 Fortune, GE's bestselling jet engine makes 3-D printing a core component ( ) 15 PwC, 3D printing and the new shape of industrial manufacturing ( ) 36 LG Business Insight

6 3D 프린팅이시제품제작에서한단계진화하였지만, 특정영역에서자리잡기까지도아직극복해야할난관이많다. 속도 (19.4%) 등주로 3D 프린터의성능과관련 된것이많았다. 16 3D 프린터로제품출력시, 디지털설계도 면과치수가일치하지않거나, 형상이유지되 지않고, 중간에틈새가생기는등제품품질 에문제가발생할수있다. 일례로, 국내의한 병원에서는 3 억원이넘는산업용 3D 프린터 를활용하고있는데, 실제출력물과디지털설 계사이에오차때문에여러번제품을출력 을하는경우가자주있었다고한다. 17 또한, 3D 프린터의느린출력속도는생산 성을높이는데걸림돌이되고있다. 보스턴컨 설팅그룹 (Boston Consulting Group; BCG) 에서사출성형과 3D 프린팅의제품제작속도 를비교한결과, 그차이는확연하게나타났 다. 사출성형으로플라스틱제품을제작했을 때, 하루에약 2 만 6 천개의제품을제작한반 면, 같은시간동안 3D 프린터로제작한제품 은 111 개에불과했다. 18 현재대부분의 3D 프린터는단일소재로 제품을제작하기때문에완제품제작에많은 제약이있다. 이문제를해결하고자 3D 프린터 제조업체에서고무, 플라스틱등의소재를혼 용해서출력할수있는 3D 프린터를출시하고 있다 년 CES 에서벤처기업인 VOXEL8 은전도성금속과플라스틱소재를혼용해서 전자회로를출력할수있는 3D 프린터를선보 16 복수응답설문으로 3D 프린터의성능관련응답외에는전문지식부족 (45.3%), 소재다양성부족 (21.3%) 등이포함되었다. 17 3D 프린팅융합기술세미나발표내용 ( ) 18 BCG, Is it time to take the 3-d plunge? ( ) 이기도했다. 3D 프린터의성능향상은곧 3D 프린터의활용범위확장으로이어진다. 이는곧 3D 프린팅시장이성장하는발판으로작용할것이다. 이를알고있는 3D 프린터제조업체들은 3D 프린터성능향상을위해상당한노력을기울이고있다. 뿐만아니라국가연구기관, 대학교, 기업등세계적으로다양한주체들이참여하여 3D 프린팅기술관련연구를진행하고있다. 그덕분에 2020년즈음에는 3D 프린팅의출력속도가현재의 10배, 정밀도는 5배로향상되고, 가격은 1/2배로떨어질것으로기대된다 소재의다양성및가격경쟁력확보 3D 프린터의성능이발달하더라도제품에적합한소재를사용할수없으면 3D 프린팅활용이불가능하다. 즉, 3D 프린팅활용범위확장은새로운소재개발에달려있다고해도과언이아니다. 최근많은기업들이플라스틱, 종이, 유리, 금속화합물등다양한소재개발에뛰어들고있다. 더나아가, 전기회로, 전기배터리제작에활용할수있는전도성금속이나, 체내이식인공뼈, 인공장기제작에활용할수있는바이오소재개발까지시도하고있다. 그러나아직은 3D 프린팅소재연구중대부분이실험실수준에불과하다. 3D 프린팅에사용되는소재의가격도아직은대량생산방식에비해비싸다. 예를들어, 전통적인사출성형에사용하는플라스틱 19 닛케이모노즈쿠리, 3D 프린터를활용한일본의제조혁명 ( ) LG Business Insight

7 2020 년즈음에는 3D 프린팅의출력속도가현재의 10 배, 정밀도는 5 배로향상되고, 가격은 1/2 배로떨어질것으로기대된다. 같은경우 1kg 에약 3 천원이다. 반면 3D 프 린팅용광경화성수지 (photopolymers) 의가 격은 1kg 에 10~30 만원수준이다. 현재는플라스틱과일반금속을중심으로 제품의외형부분이나, 첨단기계산업에제한 적으로 3D 프린팅이활용되고있다. GE 는금 속 3D 프린팅에티타늄, 인코넬합금등을주 로활용한다. 이합금들은용접이쉽기때문 에우선적으로사용하고있다. 로컬모터스는 차량외형제작에탄소섬유로강화플라스틱 을사용하고있다. GE 와로컬모터스모두제 품의성능향상을위해서는소재개발이필요 하다는점을인지하고있다. 따라서소재공급 업체들과전략적파트너십을체결하는등적극 적으로소개개발에나서고있다. 로컬모터스 같은경우는화학기업인사빅 (SABIC) 및애리 조나대학과함께소개개발을진행중이다. 3 품질관리비용축소 금속 3D 프린팅확산에가장문제가되고있 는부분이바로출력부품의품질관리가어렵 다는것이다. 20 특히 GE 처럼금속소재를활 용해제작한부품을신뢰성이절대필요한엔 진이나발전기에사용하는경우품질관리는 중요한문제이다. 또한플라스틱소재를활용 하지만, 로컬모터스의차량과같이 3D 프린팅 출력물이충격을견디는등안전성을확보해야 하는경우도품질문제는중요하다. 20 Rose Hansen, Building the future: Modeling and uncertainty quantification for accelerated certification, Science & Technology Review ( ) 제품품질을보증하기위해서는 3D 프린 터로출력한제품의품질에영향을미치는변 수들이무엇이고, 얼마나영향을미치는지파 악할필요가있다. 전통적인제조방식은수 십년간쌓아온데이터를바탕으로이관계가 수식으로완성되어있다. 즉, 활용소재와제 조방식을알면생산제품의물성결과를예측 할수있다. 그러나 3D 프린팅은새로운제조 방식이기때문에소재와프린팅방식에따라 어떤물리적성질을갖는제품이출력될지예 상할수있는데이터가충분히축적되지않았 다. 따라서품질관리를위해서는기업내부에 서수많은실험을거쳐데이터를확보하는수 밖에없다. 컴퓨터시뮬레이션을통해그결과 를예측할수있지만실제로만들어진제품의 물리적성질과컴퓨터시뮬레이션결과에도 차이가있기때문에이부분역시실험을통해 보정해야한다. GE 는이러한과정을거치면서 자사에서생산하고자하는제품에필요한 3D 프린팅방식, 소재, 성능, 품질관리기준등을 개선해나가고있다. 21 보통 3D 프린터로제품을출력하는경우 짧게는몇시간에서길게는며칠이걸리는경 우도있다. 현재 3D 프린터의경우, 제품제작 중간에는품질이유지되고있는지확인할수 없다. 다만출력을마친뒤에야제대로제품이 완성되었는지확인할수있다. 이를보완하기 위해서최근에는제품제작과정중에도품질 21 GE Capital, Additive manufacturing: Redefining What s Possible (2013. Fall.) 38 LG Business Insight

8 3D 프린팅은새로운제조방식이기때문에소재와프린팅방식에따라어떤물리적성질을갖는제품이출력될지예상하기어렵다. 을확인할수있도록 X-ray 나 CT 스캔기술이도입되고있다. 4 최적디자인확보를통한고객가치제고 3D 프린터로출력하는제품은구조적디자인의제약이없다. 따라서가능한많은아이디어를확보하고, 각상황에맞는가장적합한디자인을찾는과정이중요해진다. 기업에소속된소수의디자이너로부터다양한아이디어를발굴하고검증하기는쉽지않다. 3D 프린팅활용기업들은오픈이노베이션을통해다양한디자인설계를확보하고있다. GE는온라인엔지니어커뮤니티 GrabCAD 와협력하며, 수시로디자인공모전을개최하고있다. 대표적인예가 2013년에개최한항공엔진브래킷 22 설계공모전이다. 브래킷설계공모전에 56개국가에서 700개가넘는아이디어가출품되었다. 최종우승디자인을 3D 프린터로제작하여검증을거친결과, 물리적성질은유지하면서도 2kg이넘는브래킷의무게를 0.3kg 으로까지줄일수있었다. 로컬모터스는일종의자동차공동제작커뮤니티를지향하고있다. 차량디자인단계에서부터온라인공동제작플랫폼인 Open IO를활용한다. 3만명규모의이플랫폼에는다양한사람들이제품디자인단계에참여하고, 의견을주고받으며함께디자인을완성시켜나간다. 스트라티와스윔모두플랫폼내디자인공모전에서우수작으로선정된디자인이다. 22 기기를매달기위해벽이나구조체등에서돌출시킨지지구조재이다 솔스가사업을영위하는맞춤형제품생 산에서는다양한변수들사이에서최적의제 품디자인을제안해줄수있는소프트웨어알 고리즘이핵심역량이다. 예를들어, 솔스는 발의움직임에따른충격에미치는변수들을 분석하여, 충격을최소화하기위한안창의굴 곡, 쿠션정도등을결정하는것이중요하다. 이러한변수정보는개인별로다르다. 따라서 고객의신체정보및생활정보를바탕으로최 적의제품디자인을제안해줄수있는역량이 소프트웨어알고리즘으로구현될수있다. 솔 스는이알고리즘을꾸준히개선시키기위해 긴밀한고객관계를형성하고, 제품에대한고 객의피드백을반영하기위해노력한다. 또한 생체역학 (biomechanical) 엔지니어및의사 등전문가들과도협업중이다. 3D 프린팅활용의미래 3D 프린팅은시제품제작을넘어상용제품 제작기술로진화하고있다. 기존제조방식을 완전히대체하기보다는 3D 프린팅이강점을 가진소량의맞춤형제품생산과복잡한디자 인제품생산영역에서새로운가치창출수단 으로활용될것이다. 3D 프린팅으로출력한 제품 ( 최종부품 / 제품 ) 시장규모는 2013 년에 8,100 만달러에서 2025 년 32 억달러로매년 36% 씩성장할전망이다. 23 여전히해결해야 23 Lux Research, The 3D Printed Part Market Will Reach $7 Billion in 2025 ( ). 여기에서의 3D Printed Part 는시제품제작, 치공구 (Jig & Fixture), 직접생산제품 ( 최종부품 / 제품 ) 을모두포함한것이며본문의 3D 프린팅으로출력한제품시장규모는이중직접생산제품 ( 최종부품 / 제품 ) 시장규모이다. LG Business Insight

9 GE 와같은기업이 3D 프린팅을활용하여고부가가치제품의대량맞춤생산체제를구축한다면, 3D 프린팅확산은가속화될수있다. 할문제는남아있지만장기적으로는문제의상당부분이해결될것이다. 3D 프린팅을활용한제품생산은부가가치가낮은맞춤형제품제작 (1 영역 ) 에우선적으로활용될것이다. 이미보청기같은제품에서는현재의 3D 프린팅성능으로도충분히활용되고있다. 향후 3D 프린팅의가격이하락하고, 전문인력이늘어나면서의류, 장난감, 액세서리등다양한소비재산업으로맞춤형제품제작시장이확대될수있다. 맞춤형제품시장에참여하는기업들은시중에출시된 3D 프린터를도입하는경우가대부분이다. 초기에는 3D 프린팅도입으로다른경쟁기업에비해제조우위를점할수있겠지만경쟁기업들이 3D 프린팅을똑같이도입하게되면, 3D 프린팅은핵심경쟁요소가아닌그저필수요소가된다. 오히려다양한데이터수집, 분석, 최적결과도출역량이나, 고객서비스, 브랜드이미지같은요인들이경쟁우위확보에더중요하게여겨질것이다. 또한맞춤형제품이확대되는시장에서는소품종대량생산에집중하는기업들의지위가위협받게될것이다. 최근들어, 3D 프린팅을활용한맞춤형제품제작은고부가가치제품의맞춤제작 (2 영역 ) 까지확대되고있는추세이다. 고부가가치맞춤형제품같은경우, 3D 프린팅의장점을가장잘활용할수있는영역이지만, 소수의고객을대상으로하는틈새시장에머무를것으로보인다. 로컬모터스는고부가가치맞춤형제품이라는틈새시장을직접노리고시장에진입 한사례이다. 이보다는오히려이미대량생산방식으로고부가가치제품을제작하는기업들이이벤트성격의특별제품을제작하는데에활용하는사례가더많아질것으로예상된다. 맞춤형제품제작에초점을둔 1 영역과 2 영역은소규모벤처기업을중심으로 3D 프린팅이활용되고있다. 가장활발하게기업들이참여하고있지만맞춤형제품제작에서 3D 프린팅활용확산이제조업전체에미치는영향력은크지않을것이다. 한편, 3 영역에서 3D 프린팅이제조기술로자리잡게되면산업적영향력은매우클것이다. GE와같은기업이 3D 프린팅을활용하여고부가가치제품의대량맞춤생산체제를구축한다면, 3D 프린팅확산은가속화될수있다. 이영역에서 3D 프린팅으로제품을생산하는기업들은새로운고객가치를창출하는제조경쟁력을확보할수있게된다. 제조업에서새로운산업경쟁력을찾고있는 GE가 3D 프린팅에 10년이넘는기간동안투자를해오고, 앞으로도이를더확대하려는이유이다. 3D 프린팅시대의서막은올랐다. 3D 프린팅의한계가극복되면서 3D 프린팅이유리한제품영역은점차넓어질것이다. 기업들은자신들이제작하고있는제품이과연 3D 프린팅방식이유리한영역에포함될가능성이있는지파악할필요가있을것이다. 만약그렇다면, 제조경쟁우위및고객가치확보를위해 3D 프린팅도입을고려할필요가있을것이다 LG Business Insight

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