CONTENTS Summary Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ. 3D 스캐너개요. 3D 스캐너국내 외동향. 3D 스캐너기술및산업현황. 3D 스캐너전북지역제조업과연계활용. 맺음말 Issue & Tech 2016 이슈앤테크 vol.56 발행처 : 전북테크

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1 & 2016 이슈앤테크 vol.56 전라북도성장동력산업육성을위한 3D 스캐너기술응용및전망 연구진 손현화스마트융합기술센터선임연구원 CONTENTS Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ. 3D 스캐너개요. 3D 스캐너국내 외동향. 3D 스캐너기술및산업현황. 3D 스캐너전북지역제조업과연계활용. 맺음말

2 CONTENTS Summary Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ. 3D 스캐너개요. 3D 스캐너국내 외동향. 3D 스캐너기술및산업현황. 3D 스캐너전북지역제조업과연계활용. 맺음말 Issue & Tech 2016 이슈앤테크 vol.56 발행처 : 전북테크노파크 발행인 : 백두옥 이슈앤테크에수록된내용은연구진의견해로서전라북도, 전북테크노파크의정책과는다를수있습니다.

3 2016 이슈앤테크 vol.56 전라북도성장동력산업육성을위한 3D 스캐너기술응용및전망 03 SUMMARY 3D 스캐너는대상물체의 3 차원형상정보를획득하여디지털화하는장치로, 3D 영상 콘텐츠제작, 역설계와품질관리, 의료, 패션, 문화재복원등다양한분야에서활용 다양한산업분야에활용할수있는맞춤형 3D 스캐너지원기반구축을통해 3D 스캐너 국산화및상용화를촉진하고관련산업의선도필요 - 전세계 3D 스캐너시장지속성장 14 년부터 20 년까지 CAGR 13.3% 성장, 20 년경 49 억달러규모로확대될것으로추정 (2015 년 Grand View Research) - 3D 스캐너에대한관심과수요증가추세 최근 3D 프린터의보급확산, 3D 캐드및디자인툴의보급확대영향으로 3D 스캐너에대한관심과수요가증가하고있는추세 국내특화산업과연계, 산업현장이요구하는특수기능 3D 스캐너를구축하고이를 이용한기업지원으로산업응용활성화필요 - 지역특화산업분야에맞춤형활용을지원하기위한특수기능 3D 스캐너구축및응용기술확보를통해기업의경쟁력강화필요 - 3D 스캐닝기술은기존산업의패러다임을변화시켜주력산업의고부가가치화및제조업의경쟁력을강화하고, 창조경제활성화와제조혁신 3.0 을추진하는등정부정책에부합되는핵심기술분야 국내 3D 스캐닝기술수준미흡및관련인프라부재 - 우리나라의기술수준은선진국대비 28.6% 의낮은수준이며, 대부분의기술및제품을수입에의존 - 산업현장에서 3D 스캐너를효과적으로활용할수있도록지원하는최초사업 다양한요구조건을만족하는특수기능스캐너인프라필요 - 다양한산업분야에서요구조건을만족하는특수기능장비및기술의부재 전자정보기기, 정밀부품등의산업현장에서필요로하는비파괴외형및내부동시검사 비방사선방식의구조분석이나모델링이가능한기술부재 - 역공학정밀부품의개발에서도기존광학스캐너의형상스캔정밀도가요구정밀도에 미치지못하거나내부구조검사등에활용이불가 3D 스캐너를활용한뿌리 ICT 융합기술력확보및지역산업활성화 - ( 기술적효과 ) 지역별특화산업지원을위한 3D 스캐너핵심원천기술확보로핵심기술국산화및상용화촉진을위한기술경쟁력제고 - ( 경제적효과 ) 지역별특수기능 3D 스캐너활용기술고도화및지역특화산업활용활성화를통해주력산업경쟁력강화및고부가가치신산업기회발굴로신성장동력창출 - ( 정책적효과 ) 지역별특화산업에연계한 3D 스캐너기술력확보및산업별맞춤활용지원을통한관련산업선도기반마련과지역균형발전에기여

4 04 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 Ⅰ. 3D 스캐너개요 3D 스캐너배경과필요성 3D 스캐너는대상물체의 3 차원형상정보를획득하여디지털화하고이를용도에맞게 분석 가공할수있도록도와주는장치 - 광원, 광수신부, 통신장치, 디스플레이등으로구성된하드웨어와데이터를분석 가공하는소프트웨어로구성 - 3 차원형상정보를얻는기술은광간섭 (Interferometry), 컴퓨터단층촬영 (Computed Tomography, CT), 광삼각측량 (Triangulation), 비행시간측정 (Time of Flight, TOF) 방법등 비행시간측정 (Time of Flight) 종류광간섭컴퓨터단층촬영광삼각측량 Phase Shift Pulsed 대상물체크기 100mm이하 100mm ~5m 100mm ~5m 100mm ~100m 1m 이상 분해능 10 μm이하 1 μm ~1 mm 1 μm ~1 mm 100 μm이상 1 mm이상 광원레이저, 백색광등 X-ray, 초음파등 ( 패턴 ) 레이져, ( 패턴 ) 백색광레이저레이저 측정범위표면표면, 내부표면표면표면 측정속도느림 ( 적층 ) 느림 ( 적층 ) ~300 만 pps(points/sec) ~100 만 pps 1~10 만 pps 휴대성낮음낮음높음높음높음 응용분야 의료, 바이오 의료, 산업용부품등 산업용부품, 의류 신발, 문화재, 성형 치과등 건축물, 문화재등대형구조물, 지형지물등 세계적으로다양한산업분야에필요한역설계나품질관리, 의료분야및개인맞춤형 서비스분야등에 3D 스캐너가적극적으로활용되고있음 - 초소형사물에서부터항공기, 건축물등초대형대상물, 그리고치과보철이나의족 의수등의료분야에도 3D 프린터와함께적용사례가급속도로증가추세 [ 그림 1] 산업및문화재분야에사용되는 3D 스캐너

2016 이슈앤테크 vol.56 전라북도성장동력산업육성을위한 3D 스캐너기술응용및전망 05 - 대부분의제품이여전히 1,000달러이상의고가를형성하고있지만가격하락이빠르게이루어지고있고다양한가격대의제품들이등장하고있음 - 가격하락과성능향상에따라보급확대에적합한제품들도속속등장하고있음 ( 예 : 0.

5 2016 이슈앤테크 vol.56 전라북도성장동력산업육성을위한 3D 스캐너기술응용및전망 05 - 대부분의제품이여전히 1,000달러이상의고가를형성하고있지만가격하락이빠르게이루어지고있고다양한가격대의제품들이등장하고있음 - 가격하락과성능향상에따라보급확대에적합한제품들도속속등장하고있음 ( 예 : 0.43mm 정확도를가진 600달러의 Matter and Form 제품, 3D스캐너를장착한일체형데스크톱 HP Sprout 등 ) [ 그림 2] HP Sprout 데스크탑일체형스캐너 년 7 월에가트너가발표한소비용기기의하이프사이클에따르면 3D 스캐너는 본격적인시장성장이시작된그룹 (Slope of enlightenment) 에속함 - 시장이지속성장함에따라기업들의신규특허등록도증가세에있음 [ 그림 3] Hype Cycle for Consumer Devices by Gartner, 2015

7) [ 그림 4] Matter and Form, Intel 의 RealSense 3D Scan 을탑재한스마트폰 [ 그림 5] Google 의 Tango project 3D스캐너를활용한맞춤형의료확산 - 의료분야는제조업에이어

6 06 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 휴대형 3D스캐너의확산 - 핸드헬드 (hand-held) 3D스캐너는장소에구애받지않고스캔할수있는장점이있는데, 휴대성과가격경쟁력을강점으로기존 3D스캐너와는차별화되는새로운시장을형성하고있음 - 태블릿과스마트폰의기능으로탑재하기위한연구도진행중에있음. 미국캘리포니아공과대학은 3D스캔을위한초소형레이저칩개발 ( 출처 : 국가정보화기획부 ICT Issues Weekly ) [ 그림 4] Matter and Form, Intel 의 RealSense 3D Scan 을탑재한스마트폰 [ 그림 5] Google 의 Tango project 3D스캐너를활용한맞춤형의료확산 - 의료분야는제조업에이어 3D스캔이가장활발히적용되고있는분야이며, 향후에는의료분야에있어서 3D스캔시장이제조업을능가할것으로예상됨 - 3D스캐너또는 CT 등을이용하여인체내부및외부형태를디지털데이터로변환하고, 이를바탕으로개인의신체적특성을고려한맞춤의료기구제작및가상수술등의분야에도활발히적용하고있음

스캐너의수요가증가세에있음 [ 그림 7] 자동차외관측정, 문화재복원분야활용예시 3D 스캐너의기술및사업화역량강화를통한산업응용활성화를위하여기술확산및지원인프라기반구축필요 3D 스캐너기술및사업화역량강화필요 - 3D 스캐너관련기술수준은유럽이가장높으며, 북미와아시아순으로뒤따르고 있으며,

7 2016 이슈앤테크 vol.56 전라북도성장동력산업육성을위한 3D 스캐너기술응용및전망 07 [ 그림 6] 3D 스캐너의의료분야적용예 국내도 3D 스캐너와 3D 프린팅기술활용증가추세 - 제조분야, 문화재복원및게임등문화산업, 의료분야, 실물기반콘텐츠등다양하게활용 - 최근에는 3D 프린팅기술활용이증가하면서 3D 스캐너의수요가증가세에있음 [ 그림 7] 자동차외관측정, 문화재복원분야활용예시 3D 스캐너의기술및사업화역량강화를통한산업응용활성화를위하여기술확산및지원인프라기반구축필요 3D 스캐너기술및사업화역량강화필요 - 3D 스캐너관련기술수준은유럽이가장높으며, 북미와아시아순으로뒤따르고 있으며, 국내기술수준은선도업체대비 28.6% 수준임 ( 출처 : 3D 프린팅전략기술로드맵보고서 ) - 국내는 3D 스캐너관련기술및제품을대부분수입에의존하고있는실정임 3D 스캐너및응용산업활성화를위한국가적차원의지원이필요한시점 - 3D 프린팅과 3D 스캐닝기술은기존산업의패러다임을변화시킬핵심기술로인식하고 관련산업의적극육성이필요함 - 국내 3D 스캐너업체는대부분중소기업으로기술및사업화경쟁력확보에어려움을 겪고있음 - 우리나라가강점을가진산업분야에응용할수있는 3D 스캐너기술및장비의확보 를통한기술경쟁력강화와시장기회창출을위한지원이필요함 - 국내주력산업과연계한 3D 프린팅응용정밀부품개발을위한설계및역공학, 검사 등을위한지원인프라의필요성증가

8 08 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 Ⅱ. 3D 스캐너국내 외동향 국내외산업현황 전세계 3D 스캐너시장지속성장예측 - Grand View Research 보고서에따르면전세계 3D 스캐너시장은 2013 년 20억달러수준에서 2014년부터 2020년까지 CAGR 13.3% 성장하여 2020년경에는 49억달러규모로확대될것으로추정하고있음 [ 표 1] 전세계 3D 스캐너시장예측 (US M$, ) Year CAGR ( ) Revenue 1, , , , , , , , , % 6, Revenue(USD Million) 5, , GAGR 13.3% 3, , , [ 그림 8] 3D 스캐너시장전망, Grand View Research, 2015 주요국가별 3D 스캐너시장예측 - 국가별시장동향을살펴보면북미시장과유럽시장이 2012년부터 2020년까지가장큰시장을형성할것으로예측되며아시아시장과남미시장은평균성장률이다소높을것으로예측됨 - 아시아시장의규모는 2020년도에북미시장의규모에근접할것으로예측되며, 휴대형 3D 스캐너시장을견인할것으로추정됨 - 국내시장이세계시장에서차지하는비율은 3D 프린터시장과유사한수준으로약 2.5% 정도인것으로추정됨 ( 출처 : 한국과학기술정보연구원 ) 년도, 지역별로유럽시장이 32.0%, 북미시장이 27.1% 를차지하여가장큰시장을형성할것으로보이나, CAGR ( ) 기준으로아시아시장과남미시장이높은성장률을보일것으로보임

9 2016 이슈앤테크 vol.56 전라북도성장동력산업육성을위한 3D 스캐너기술응용및전망 09 - 아시아시장의확대는엔터테인먼트 & 멀티미디어분야에사용되는휴대형제품이 견인할것으로예상되며, 규모면에서북미시장에근접할것으로예상 [ 표 2] 주요국가별 3D 스캐너시장예측 (US M$, ) Region CAGR ( ) North America ,101 1,222 1, % Europe ,138 1,288 1,434 1, % Asia Pacific Latin America ,073 1, % % RoW % Total 1,700 1,989 2,317 2,683 3,089 3,527 4,007 4,476 4, % (USD Million) 12.6% 12.9% 28.5% 27.1% 32.8% 32.0% 14.3% 14.6% 22.5% 24.2% 12.0% 13.1% 11.0% 4.3% 3.6% North America Europe Asia Pacific Latin America Row 2013 YEAE 2020 YEAE GAGR (2014~2020) [ 그림 9] 국가별 3D 스캐너시장규모, Grand View Research 3D 스캐너방식별세계시장현황전망 - 제품별시장동향을살펴보면현재와마찬가지로 2020 년에도 Laser Scanner 가주로 사용될것으로추정하고있으나, 시장점유증가율은 Structured Light Scanner 와 Optical Scanner 가다소높게나타나는것으로예측함 [ 표 3] 제품별세계시장현황및전망 (US M$, ) Product CAGR ( ) Laser Scanner 1,070 1,247 1,448 1,671 1,916 2,181 2,468 2,747 2, % Structured Light Scanner Optical Scanner % ,057 1, % Total 1,700 1,989 2,317 2,683 3,089 3,527 4,007 4,476 4, %

10 10 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 (USD Million) 12.9% 14.5% 13.6% 62.7% 61.2% 14.1% 15.2% 23.3% 23.7% Laser Scanner Structured Light Scanner Optical Scanner 2013 YEAE 2020 YEAE GAGR (2014~2020) [ 그림 10] 3D 스캐너제품별시장규모, Grand View Research [ 표 4] 스캔방식별세계시장현황및전망 ( 단위 : 억달러 ) CAGR 세계시장합계 % Active stereo % 기타 (Optical Sectioning, TOF, Passive stereo) 자료출처 : Markets and Markets 2013 을바탕으로추정 % 레인지별 3D 스캐너시장점유율 - 레인지별시장동향을살펴보면 Short-/Medium Range 제품이시장을주도하고있으며앞으로도 Short Range 시장의증가율이높을것으로예측됨 년도, Short Range 제품이세계시장의 45.3% 를차지할것으로예측됨 - Short Range 스캐너는 1 meter 이내를스캐닝하는장치로주로 Structured Light 방식이나 Laser Triangulation 방식을사용함 - Short Range 에적합한기술로는 Laser 기반의 Scanner 와 Structured Light 기반의 Scanner 가있으며 Laser 기반의 Scanner 는휴대가용이한장점이있으므로향후에도지속적으로기술개발이될것으로추정되나, 시장증가율측면에선고속스캔에유리한 Structured Light 기반의 Scanner 가높을것으로추정됨 [ 표 5] 레인지별 3D 스캐너시장점유율 (US M$, ) Range CAGR ( ) Short Range ,011 1,178 1,364 1,567 1,792 2,014 2, % Medium Range ,041 1,192 1,358 1,520 1, % Long Range , % Total 1,700 1,989 2,317 2,683 3,089 3,527 4,007 4,476 4, %

11 16.2% 16.9% 11.2% 12.0% 8.8% 9.9% 2016 이슈앤테크 vol.56 전라북도성장동력산업육성을위한 3D 스캐너기술응용및전망 11 (USD Million) 14.0% 43.3% 45.3% 13.6% 33.5% 34.0% 11.5% 23.2% 20.7% Short Range Medium Range Long Range 2013 YEAE 2020 YEAE GAGR (2014~2020) [ 그림 11] 3D 스캐닝레인지별시장규모, Grand View Research 응용기술별 3D 스캐너시장점유율 - 응용기술별시장동향을살펴보면제조분야에서주로사용되고있으나앞으로는 엔터테인먼트 & 미디어분야, 건강분야, 건축분야에서의사용증가율이높을것으로 예측됨 [ 표 6] 응용기술별 3D 스캐너시장점유율 (US M$, ) Region CAGR ( ) Industrial Manufacturing ,015 1,153 1,302 1,447 1, % Aerospace & Defense ,088 1, % Healthcare % Architecture & Engineering % Entertainment & Media % Others % Total 1,700 1,989 2,317 2,683 3,089 3,527 4,009 4,476 4, % 12,7% 33.4% 32.1% (USD Million) 15.2% 14.0% 14.5% 12,9% 10.9% 24.8% 24.2% 5.6% 4.8% Industrial Aerospace & Defense healthcare Architecture & Manufacturing Engineering Entertainment & Media 2013 YEAE 2020 YEAE GAGR (2014~2020) Others [ 그림 12] 응용기술별 3D 스캐너시장규모, Grand View Research

12 12 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 - Allied Market Research 는 2020년가장전망있는서비스로역공학을예상 - Grand View Research에따르면응용기술별로는 Industrial Manufacturing 분야가세계시장의 32.1% 를차지할것으로예측하였음. CAGR( ) 기준으로 Entertainment & Media 분야가 15.2%, Architecture & Engineering 분야가 14.5%, Healthcare 분야가 14.0% 로높은성장률을보일것으로추정함 Growth Rate (High) Penetration (Low) Penetration (High) Growth Rate (Low) Industrial Manufacturing healthcare Entertainment & Media Aerospace & Defense Architecture & Engineering Others [ 그림 13] 3D 스캐너응용기술분야별전망, Grand View Research [ 표 7] 3D 스캐너응용기술분야별세부기술 응용분야 Manufacturing Aerospace and Defense Medical and Healthcare Architecture and Engineering Entertainment and Media Automotive and Transportation Oil and Gas Energy and Power 세부기술 Optical scanners and portable 3D scanners Laser scanner and optical scanners Optical scanners and laser scanners Structured light scanners and optical scanners Laser scanner and portable 3D Scanners Short range scanners and portable 3D scanners Optical and laser scanners Portable 3D scanners and laser scanners 출처 : 3D Scanning Market - By Devices, Range, Solutions, Services - Worldwide Market Forecasts and Analysis ( ), Marketsandmarkets, 2013 전체 3D 스캐너시장점유율 년기준시장규모는북미, 유럽, 아시아지역에서 Laser 기반의 Short/ Medium Range 스캐너를제조분야에적용하는시장이가장큰것으로나타남

전체 3D 스캐너시장증가율 - 2014-2020 CAGR을살펴보면아시아, 남미시장에서 Structured Light 기반의 Short Range

13 2016 이슈앤테크 vol.56 전라북도성장동력산업육성을위한 3D 스캐너기술응용및전망 13 [ 표 8] 전체 3D 스캐너시장점유율 자료출처 : Grand View Research 전체 3D 스캐너시장증가율 CAGR을살펴보면아시아, 남미시장에서 Structured Light 기반의 Short Range 스캐너를의료분야, 건축분야, 엔터테인먼트 & 미디어분야에적용하는시장이가장크게증가할것으로나타남 [ 표 9] 전체 3D 스캐너시장증가율 자료출처 : Grand View Research 최근 3D 프린터의보급확산, 3D 캐드및디자인툴의보급확대의영향으로 3D 스캐너에 대한관심과수요가증가하고있는추세임

14 14 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 리서치기관별 3D 스캐너분야시장예측비교값 - 3D스캐너에대한세계시장전망예측은아래표와같이시장조사기관에따라다소차이가있으며, Markets and Markets 에서는 2015 년에예측한시장규모가 2013 년에예측한시장규모보다축소되어발표된바있음 Research Firm Markets and Markets ( ) Mordor Intelligence ( ) Grand View Research ( ) Allied Market Research ( ) KISTI ( ) BCC Research ( ) Markets and Markets ( ) Year ($ Billions) E 2018E 2020E CAGR CAGR Period $ % $3.0 $ % $2.0 $ % $ % $1.7E $ % $4.5 $ % $2.0E $ % 출처 : 3D Scanner Market by Type, Industry and by Geography - Global Forecast to 2020, Global 3D Scanning Market By Devices, Range, Solutions, Application, Services, Verticals, Regions and Vendors -Market Trends and Forecasts ( ) 등각조사기관자료참고 국내시장은 2013 년 454 억원규모에서연평균 12.4% 성장해 2018 년에는 814 억원규모에 이를것으로전망함 ( 단위 : 억원 ) 2015 년 2016 년 2017 년 2018 년 CAGR (%) 국내시장 자료출처 : Markets and Markets 2013 을바탕으로추정 국내시장은꾸준한성장세에있으나대부분해외제품의수입에의존하고있어따라서 관련원천기술의확보로기술경쟁력강화및수입대체노력필요

15 2016 이슈앤테크 vol.56 전라북도성장동력산업육성을위한 3D 스캐너기술응용및전망 15 Ⅲ. 3D 스캐너기술및산업현황 3D 스캐너기술현황및응용산업현황 기술수준 - 3D스캐너는유럽이가장높은수준의기술을보유하고있으며, 그뒤를북미와아시아가따르고있음 - 우리나라의기술수준은 28.6% 의낮은수준이며, 대부분의기술및제품을수입에의존하여사용하고있음주요국별 3D스캐너원천 산업기술력발전현황 국가 한국 주요내용 - 능동형방식중패턴투영방식의원천기술을충분히보유하고있으며, 여전히발전중 - 능동형방식의스캐너장비는이미충분히보급되어있고, 옵티컬섹셔닝방식은소수의업체를통해해외장비가수입되어서비스를제공하고있으나아직널리사용되지는않음 북미 - 능동형방식을사용하는핸드헬드형장비의원천기술을충분히보유하고있으며, 옵티컬섹셔닝부분에서도충분한기술수준을가지고있어서추가적인기술발전보다는적용분야가늘어나고있음 - 이미산업용스캐너는충분히보급되어사용되고있고, 기개발된기술을사용한구강스캐너가실제의료분야에서널리보급되는과정임 - 미국은 3D 의료영상시스템을위해옥스퍼드에서개발한 Fuel3D 기술을기반으로휴대형스캐너를개발하였으며 3D 스캐닝기법을범죄수사에활용하기위해추진중임 유럽 - 다양한형태의기술이개발되어있고, 현재는원천기술의발전보다는적용분야가많아지는추세 - 세계최고의액티브방식스캐너가산업에널리보급되어있고, 기개발된기술을사용한구강스캐너가의료분야에서보급되고있음 - 영국정부는공공프로젝트에 3D 스캐닝기술을적용하여비용및환경문제를개선하고자추진중임 아시아 - 옵티컬섹셔닝방식의원천기술을개발하고보유하고있으며, 추가적인발전은없음 - 기개발된기술을사용한구강스캐너가실제의료분야에서널리보급되면서산업기술력이발전하고있음 - 일본의 3D 스캐너시장은 2012 년 77 억엔으로전년도보다 125.3% 증가하였으며, 최근제조분야활성화를위한기술로 3D 프린터, CNC 장치, 레이저커터, 3D 스캐너를차세대기술을선정하여투자함

16 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 3D 스캐너응용기술동향 - 3D스캐너는주로외국기업에의해개발되고있으며, 대부분국가에서 3D프린터산업육성을위한부가적인기술또는연계기술로개발되는추세임 - 국내는 3D 시스템즈에인수합병된아이너스기술이 3D 스캐닝소프트웨어를개발, 현대자동차, 삼성전자등의업체들이제품생산등에활용하고있음 -

16 16 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 3D 스캐너응용기술동향 - 3D스캐너는주로외국기업에의해개발되고있으며, 대부분국가에서 3D프린터산업육성을위한부가적인기술또는연계기술로개발되는추세임 - 국내는 3D 시스템즈에인수합병된아이너스기술이 3D 스캐닝소프트웨어를개발, 현대자동차, 삼성전자등의업체들이제품생산등에활용하고있음 - 현대중공업은해양플랜트의구조물검사에 3D 스캐너를도입하고있으며, 중소기업들도품질검사및생산성향상을위해인라인 3D 스캐닝시스템의도입을추진하고있음 - 가발전문기업하이모는맞춤형제품제작을위해 3D 스캐너를이용하고있음 [ 그림 14] 3D 스캐너응용기술동향 출처 : 에너지경제, 한국경제, Acustom.com 등 - 미국의 GM은 3D 스캐너를제품생산에활용하고있으며, Axis Three 는 3D스캐닝을이용한성형기법을제공하고있으며 Acustom Apparel, Victoria s Secret 등미국패션업체는맞춤형의료제작에 3D 스캐너를이용하고있음 - Apple 은 ipad 에쉽게장착하여쓸수있는 3D 스캐너를 499 달러에출시한바있으며, MakerBot 은저가형 3D 스캐너인 Digitizer 를출시하였음 - Occipital은태블릿 PC에장착하는스캐너를개발하였으며, AIO Robotics와 Radiant Fabrication 는 3D 프린터와결합된 3D 복합기를개발함 - 일본의 Toyota, Sony, Hitachi는 3D 스캐너를제품생산에활용하고있으며, Konica Minolta, Nikon, Topcon 등의 3D 스캐너업체가있음

17 2016 이슈앤테크 vol.56 전라북도성장동력산업육성을위한 3D 스캐너기술응용및전망 17 - 국내외기업들은저가형제품, 모바일에부착하는방식의제품, 3D 프린터와결합된 3D 복합기형태의제품을출시하는추세이며, 제조분야뿐만아니라다양한기술 분야에서 3D 스캐너를활용하는추세임 [ 그림 15] 3D 스캐너의제품동향 자료출처 : designboom,com, thethechbilly.com, aiorobotics.com, gigaom.com 3D프린터와연계하여 3D모델링데이터의복사및전송까지가능한복합기도출시되어시장을형성모바일단말과결합이가능한스캐너등다양한 3D스캐너제품들이계속출시되고구매비용이점차하락하는점은시장활성화요인으로작용하고있음특수기능스캐너의개발및산업응용은아직미흡 - 산업용마이크로급해상도를갖는비파괴검사용 CT의기술개발이이루어졌으나, 치수를자동추출할수있는 CT 스캐너기술은아직상용화되지않음 - 산업용엑스선 2D/3D 비파괴검사장비세계시장규모는 2013년 6.6억불정도이며, 연평균 16.3% 성장세를보이고있음. 국내시장규모는 2013년약 1억불정도 - 부품의고기능화, 소형화, 집적화로인한결함의크기가더욱미세해짐에따라향후시장이성장할것으로예상됨. 기계부품, 자동차, 반도체분야에주로활용 - 특수기능스캐너는향후고기능집적화로고정밀도검사, 역공학및 3D프린팅스캔데이터로스캐너시장이크게확대될것으로예상됨

18 18 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 Ⅳ. 3D 스캐너전북지역제조업과연계활용 전북지역대표제조업과의연계활용 - 전북지역의대표산업은산업부지역전략산업 (2008~2012), 광역선도산업 (2009~ 2014), 신지역특화산업 (2013~2014), 주력산업 (2015), 경제협력권산업 (2015) 에걸쳐친환경차량및부품, 바이오식품, 경량소재부품, 기계부품산업, 에너지변환저장부품산업이주요 5대산업분야로육성되고있음 - 주요 5대산업중친환경차량및부품, 경량소재부품, 기계부품산업, 에너지변환저장부품산업은부품산업을기반으로하고있으며부품개발경쟁력강화를위한방안으로현재 3D 스캐너기술의활용이매우필수적임 - 엑스선 3D 스캐너는부품의내부구조및외부형상을 3차원으로정확하게측정하여다양한공학적, 직관적분석이가능한정보를제공하게되므로기존제품개선및신제품개발에매우효과적인공학적수단으로활용이되어이를통한제품개발기간단축과비용절감으로제품혁신에기여할것으로예상됨 [ 표 10] 전북 5 대산업현황통계자료 ( 단위 : 개, 명, 백만원 ) 구분 사업체수종사자수생산액부가가치 친환경차량및부품 ,711 24,838 7,156,173 13,309,357 2,292,365 2,988,014 경량소재부품 ,136 6,583 1,594,984 2,538, , ,697 에너지변환저장부품산업 ,925 8,581 1,245,326 4,557, ,621 1,668,716 바이오식품 2,121 2,303 6,317 7, , , , ,225 기계부품산업 ,697 4, ,101 1,804, , ,262 출처 : 통계청 KOSIS, 기업활동조사및광 제조업조사 - 에너지변환저장부품산업의위상은전반적으로높은수준이며, 친환경차량및부품 산업은지역내부가가치비중이 24.6% 로가장높은것으로나타남 산업군 [ 표 11] 전북 4 대부품산업의전국적위상 (2012) 지역내비중 (%) 전국대비비중 (%) 부가가치종사자수부가가치종사자수 친환경차량및부품 24.6% 3.9% 4.6% 4.8% 경량소재부품 4.7% 1.1% 5.0% 5.6% 에너지변환저장부품산업 13.8% 1.3% 9.0% 6.7% 기계부품산업 5.5% 0.8% 4.1% 2.5% 출처 : 통계청 KOSIS, 기업활동조사및광 제조업조사 지역내비중 = ( 전북 5 대산업부가가치 종사자수 )/( 전북제조업부가가치 종사자수 ) 전국대비비중 = ( 전북 5 대산업부가가치 종사자수 )/ ( 전국 5 대산업부가가치 종사자수 )

19 2016 이슈앤테크 vol.56 전라북도성장동력산업육성을위한 3D 스캐너기술응용및전망 19 - ( 익산 ) 전북 4대산업특화도는전반적으로기계부품산업을제외한 3대산업모두부가가치및종사자수특화도모두높으며에너지변환저장부품사업의종사자및부가가치특화도는각각 2.05, 3.57로가장높게나타났고, 기계부품산업은부가가치특화도 (1.63) 는비교적높은편임 지역적성장성 주요 5대산업의전북지역경제성장기여도는전반적으로높으며특히 2012 년에기여도는 57.7로 2011년 (18.0) 대비증가하여, 5대산업이전북지역산업경제성장에큰기여를한것으로나타나고있음 - 현재주요 4대부품관련산업의지속적인경쟁력향상을위해서는다양한제조혁신방안이필요한실정으로신제품개발시기존제품에대한정확한분석이선행되어야하며이를위한엑스선 3D 스캐너활용이매우적절하며관련산업의성장에매우효과적인역할을수행할것으로예상됨 [ 표 12] 전북 5 대산업의전북경제성장에대한기여도 2009년 2010년 2011년 2012년 전북지역내총생산 (GRDP) 347, , , ,318 전북지역내총생산증가액 29,069 18,933 33,277 4,717 5대산업총부가가치액 45,697 52,647 58,627 61,349 5대산업부가가치증가액 7,064 6,950 5,980 2,723 경제성장기여도 출처 : 통계청 KOSIS, 기업활동조사및광 제조업조사 ( 단위 : 억원 ) 주요 5대산업중 4대부품관련산업의부품개발기술고도화실현 - 지역산업발전정책으로추진되고있는지역전략산업을통해전북의산의친환경차량및부품, 경량소재부품, 기계부품산업, 에너지변환저장부품산업을육성해왔으며, 전라북도는 2015년도부터는전북성장동력사업으로구체적인지역산업경쟁력을제고시킬수있는정책을추진해오고있음 - 엑스선 3D 스캐너는전북지역주력산업인탄소융복합소재부품, 자동차 기계부품, 그린에너지산업군의부품및제품경쟁력향상에필요한품질관리, 역설계, 맞춤형제조분야등에적극적으로활용될수있어, 품질향상및미래기술경쟁력을좌우하여기존주력산업의고도화와새로운시장기회창출에기여할수있는기술집약적핵심기술로적합함

20 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 경량소재부품및기계부품분야 - 복잡한내부형상을갖는노즐, 열교환기,

스캐너의활용되고있음 [ 그림 16] 엑스선 3D스캐너활용제품개발의예친환경차량및부품분야 -

20 20 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 경량소재부품및기계부품분야 - 복잡한내부형상을갖는노즐, 열교환기, 콜리메이터등의기계부품은복잡한내부형상을가지고있으며이의구조가제품의성능에매우중요한영향을미치며이의개선을위하여역공학기법을활용하기위하여엑스선 3D스캐너가주로활용되고있으며제품개발기간단축에효과를가져오고있음 - 탄소섬유등의융복합소재제품의경우경량화와동시에강도를확보하기위한형상및구조설계가핵심이며이의성능검증및성능개선을위해서는내부구조의변화를측정, 관찰하기위하여엑스선 3D 스캐너의활용되고있음 [ 그림 16] 엑스선 3D스캐너활용제품개발의예친환경차량및부품분야 - 자동차용부품은내구성과동작의정확성이핵심이며제품성능예측및분석을위한설계와실재제품과의비교검증이매우중요하며이때엑스선 3D 스캐너의활용이이루어지고있음 [ 그림 17] 혼다 Hydraulic manifold 응용예에너지저장변환부품분야 - 고압, 고온의환경하에서동작하는에너지저장변환부품의경우내부구조및외부형상이성능과내구성에직결되며이를분석하는데선진국에서는적극활용되고있음

3차원데이터를활용하여내부구조를갖는다양한부품의시제작및금형제작이가능하며부품분야에서는 3D 프린팅기술과의연계가매우적합하며스캔된 3차원데이터활용하여구조및유동분석을위한시뮬레이션으로최적화된제품개발이가능함 [

21 2016 이슈앤테크 vol.56 전라북도성장동력산업육성을위한 3D 스캐너기술응용및전망 21 [ 그림 18] 터빈블레이드구조분석적용예 3D 프린팅연계활용분야 - 엑스선 3D스캐너의 3차원데이터를활용하여내부구조를갖는다양한부품의시제작및금형제작이가능하며부품분야에서는 3D 프린팅기술과의연계가매우적합하며스캔된 3차원데이터활용하여구조및유동분석을위한시뮬레이션으로최적화된제품개발이가능함 [ 그림 19] 엑스선 3D 스캐너를활용한시뮬레이션및 3D 프린팅예 호남거점 3D 프린터제조혁신센터와지역기반센터와유기적연계협력 - 전북테크노파크는기구축인프라를활용한기술협력채널을구축하여독자적인제조혁신플랫폼생태계기반을구축. 특히산업통상자원부지역특화센터인스마트융합기술센터보유인프라및방사선영상기술, 3D프린터기술기반제조혁신지원센터인프라, 도내구축된시작품제작소등과연계하여전북도내자동차 기계부품산업육성을위한혁신기술을지원하고자함

22 22 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 [ 그림 20] 지역혁신자원연계제조혁신플랫폼생태계구축 Ⅴ. 맺음말 산시장의성장을견인하는가장큰요인은제품의품질과생산성향상을위해제조업분야에서 3D 스캐너의활용이증가하고있음제조업분야에서는제품생산의참고용으로사용되던 3D 스캐너가정밀금형제작분야를중심으로필수로자리잡고있고, 현대자동차, GM, Audi, Toyota 등자동차업체와삼성전자, Sony, Hitachi 등전자업체들이 3D 스캐너를제품생산에활용하고있음대기업들의엄격한품질관리요구에따라부품을납품하는중소기업들도품질검사와동시에생산성향상을도모하기위해인-라인 (in-line) 3D 스캐닝시스템도입을추진 Acustom Apparel, Victoria s Secret 등미국패션업체들이양복, 속옷, 신발등맞춤형의류제작에 3D 스캐너를이용하고있고, 국내가발전문기업하이모도맞춤형제품제작을위해 3D 스캐너를이용문화재분야에서는정부주도로주요문화재에대한 3D 데이터디지털화작업이활발히추진되고있는데, 이를소실문화재에대한형상복원과 3D 영상전시등에활용할계획임. 이와같은활용분야확대가수요촉진의주요요인으로작용하면서 3D 스캐너시장성장을견인함 < 참고문헌 > 1. 3D 프린팅전략기술로드맵 ( , 미래창조과학부, 산업통상자원부 ) 2. 3D Scanning Market(2013) 3. 3D 스캐너시장전망 (Grand View Research, 2015) 4. 3D 스캐너응용기술동향 ( 에너지경제, 한국경제 ) 5. 3D 스캐너응용사례 ( 한국정보화진흥원국가정보화기획부 ICT Issues Weekly )

24 & 2016 이슈앤테크 vol.56 전라북도전주시덕진구반룡로 Tel. 063) Fax. 063)

목 차 < 요약 > Ⅰ. 검토배경 1 Ⅱ. 반도체산업이경기지역경제에서차지하는위상 2 Ⅲ. 반도체산업이경기지역경제에미치는영향 7 Ⅳ. 최근반도체산업의여건변화 15 Ⅴ. 정책적시사점 26 < 참고 1> 반도체산업개관 30 < 참고 2> 반도체산업현황 31

반도체산업이경기지역경제에 미치는영향및정책적시사점 한국은행경기본부 목 차 < 요약 > Ⅰ. 검토배경 1 Ⅱ. 반도체산업이경기지역경제에서차지하는위상 2 Ⅲ. 반도체산업이경기지역경제에미치는영향 7 Ⅳ. 최근반도체산업의여건변화 15 Ⅴ. 정책적시사점 26 < 참고 1> 반도체산업개관 30 < 참고 2> 반도체산업현황 31 i / ⅶ ii / ⅶ iii / ⅶ iv