3D 프린팅기술은미래유망기술중하나로세계적으로관심이높아지고있으며, 지난해미국버락오바마대통령은 3D 프린터가지금까지만들어온모든것을혁명적으로변화시킬잠재성을갖고있다고발표한바있다. 2) 또한, 경영컨설팅업체맥킨지는 2013 년 5월파괴적혁신 (Disruptive Innovati

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충민 봉
6 years ago
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전문가의견 윤장혁 _ 건국대학교산업공학과교수 I. 서론 3D 프린팅의신세계 1) 라는책에서는수십년후의미래를다음과같이설명한다. 아침에일어나는것은미래에도여전히어렵다. 갓구운통밀블루베리머핀냄새가부엌의푸드프린터에서조금씩나기시작한다. 달지않은유기농머핀을만들기위해당신이사용하는카트리지는최고급품이다. 머핀의레시피는여러유명레스토랑이나리조트의수제빵집들에서다운로드할수있다.

1 전문가의견 윤장혁 _ 건국대학교산업공학과교수 I. 서론 3D 프린팅의신세계 1) 라는책에서는수십년후의미래를다음과같이설명한다. 아침에일어나는것은미래에도여전히어렵다. 갓구운통밀블루베리머핀냄새가부엌의푸드프린터에서조금씩나기시작한다. 달지않은유기농머핀을만들기위해당신이사용하는카트리지는최고급품이다. 머핀의레시피는여러유명레스토랑이나리조트의수제빵집들에서다운로드할수있다. 또인간의장기를대체할수있는인공신체부품을찍어내는일은너무도쉬워졌다. 고해상도신체스캐너의가격이지난몇년간급속히하락했다. 많은사람들이유사시를대비해신체스캐너를사용해 20대시절의자기몸을스캔해서데이터를저장해두려한다. 만약몸이잘못되면대체할장기가급히필요해지기때문이다. 3D 프린팅이가능하게할미래의변화를놓고서어떤이들은메이커 (Maker), 즉제조자의부활을믿고누구나손쉽게물건을만들수있도록돕는 3D 프린터가대량생산대량소비시대에사라진메이커를다시부활시킬것이라는예측도한다. 또한많은미래학자들은 3D 프린팅기술로인해기존제품의물류체계및제조방식에있어서도커다란변화를예상하며, 자신이원하는물건을스스로만들어쓰려는 메이커운동 (Maker Movement) 을그징후로보고있다. 1) 호드립슨, 멜바컬만, 3D 프린팅의신세계, 한스미디어, _ 지식재산정책

2 3D 프린팅기술은미래유망기술중하나로세계적으로관심이높아지고있으며, 지난해미국버락오바마대통령은 3D 프린터가지금까지만들어온모든것을혁명적으로변화시킬잠재성을갖고있다고발표한바있다. 2) 또한, 경영컨설팅업체맥킨지는 2013 년 5월파괴적혁신 (Disruptive Innovation) 을유발할것으로예상되는기술중하나로 3D 프린팅기술을선정하였다. 소비자잉여 (Consumer Surplus) 로측정한 3D 프린팅기술의 2025 년경제적파급효과는 2,300~5,500 억달러로 12개기술가운데 9위로재생에너지, 셰일가스 타이트오일 (Light Tight Oil) 보다경제적파급효과가클것으로추정된바있다. 특히, 경제적파급효과의특성도개발도상국보다는선진국에서효과가클것으로예상되며, 이는소비패턴변화, 창업활성화, 신제품및서비스창출을이끌것으로보인다. 이러한 3D 프린팅기술에대한관심이높아지는이유중하나는상용화된 3D 프린터기술의원천특허 Apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography 가 2014 년특허만료와함께 3D 프린팅관련비용 ( 기기, 재료비등 ) 이꾸준히하락하는데있다. 3D 프린팅기술이 100년만에제조업에활력을넣어줄대안으로떠오르고있는가운데, 미국, 유럽및일본의 3D 프린터에대한관심과교육및연구가빠르게증가하고있는데반해, 우리나라는세계전자시장에서디스플레이와반도체분야에서 1위를차지하고있지만정작 3D 프린팅기술관련산업의발전은미비하고교육에대한관심도많지않은실정이다. 따라서제3의산업혁명에다가가는미래유망기술인 3D 프린팅기술에대해이해하고, 이와관련된특허자료분석을통하여주요국가및기업들의 3D 프린팅기술에대한동향을정리하고자한다. II. 3D 프린팅기술소개및연구개발현황 1. 3D 프린팅기술정의 3D 프린팅기술은 CAD(Computer-Aided Design) 프로그램으로설계한물체의형상을고분자물질이나플라스틱및금속성가루등의소재를적층제조법 (Additive Manufacturing) 으로형상화하는것을말한다. < 그림 1> 에서볼수있듯이, 3D 프린팅은자르거나깎는현재의절삭가공방식과는다른메커니즘인새로운층을쌓아만드는적층방식으로제품을형상화하고있다. 2) 뉴스기사 ( ) [ 터닝포인트 ] 韓발 늦은 3D 프린터, Vol.20 _ 39

3 전문가의견 < 그림 1 - 기존제조방법과 3D 프린팅방법비교 3) > 2. 3D 프린팅기술분류 3D 프린팅기술은 1981 년일본나고야시립연구소의히데오코다마가개발하였으나, 1984 년미국의 Charles Hull 이시스템으로최초로구현하고입체인쇄술 (Stereolithography) 과관련된특허를출원한이후 1988 년기업 3D Systems 설립과함께제품화되었다. 3D 프린팅기술은적층제조법이므로맞춤형다품종소량생산에적합하며, 이와동시에개별소비자에게적합한상품을만드는것을가능하게한다. 중요한활용분야중하나로환자개인의몸에맞는부품 (Customized Part) 이필요한의료분야를들수있으며, 이는인공뼈, 장기, 기타조직등인체에맞는다품종소량생산에필요한바이오및의료분야에서새로운패러다임을제시할것으로기대된다. 3D 프린팅기술은선택적레이저소결조형, 압출적층조형, 직접금속레이저소결조형, 광경화수지조형, 적출물제조, 전자빔소결과같이 6가지의유형으로크게나누어볼수있다. < 표 1> 에서볼수있듯이, 이들각기술유형은사용하는소재와적층방법측면에서차별성을지닌다. 3) 한국기술기획평가관리원, 3D 프린팅제조혁명에대한한국금속산업의대응전략, _ 지식재산정책

4 < 표 1-3D 프린팅기술의유형과장점 > 3D 프린팅기술유형소재기술의장단점 선택적레이저소결조형 (Selective Laser Sintering) 압출적층조형 (Fused deposition modelling) 직접금속레이저소결조형 (Direct metal laser Sintering) 광경화수지조형 (Stereo Lithography) 적출물제조 (Laminated object manufacturing) 전자빔소결 (Electron beam melting) Thermoplastic Metals powders, Ceramic powders Thermoplastics, Eutectic Matals Almost any alloy metal Photopolymer Paper, Foil, Plastic film Titanium alloys 레이저로재료를가열하여응고시키는방식으로높은정밀성을가짐 고체수지재료를녹여쌓아만드는방식제작비용과시간면에서효율적 금속파우더를레이저로소결시켜생산하며강도높은제품등에사용 레이저광을선택적으로방출하는방식, 얇고미세한형상제작 종이와같은층으로된물질을겹겹이쌓아만들며재료물질이가장저렴 전자빔을통해금속파우더를용해하며티타늄같은고강도부품을제조 3. 3D 프린팅의연구개발현황 전세계적으로 3D 프린팅기술에대한연구가활발히이루어지고있으며, 미국을중심으로연구가많이이루어져왔다. 미국은 2013년 3월오하이오의 3D 프린팅기술관련제조업혁신네트워크성공사례를벤치마킹하여미국내다른지역 15국에제조업허브를구축해첨단기술의메카로성장시키고있다. 특히, 2000년도초반부터수요기업을중심으로연구개발을진행하였고, 국가주도적산학연중심의로드맵을작성한후전반적인 3D 프린팅분야에집중투자를가속화시켜왔다. 이렇게개발된기술은우주항공, 방위산업및의료관련분야를중심으로그적용분야를넓혀가고있다. 영국은 2013년 6월기술전략위원회와연구위원회공동으로 3D 프린팅기술분야 18개 R&D 프로젝트에대해 840만파운드지원계획을발표한후연구개발을진행하고있으며, 호주는 3D 프린팅에사용되는신소재개발및응용분야에초점을맞춘로드맵을개발하고개발된신소재의산업표준화에대해집중하고있다. 또한, 독일의경우프라운호퍼등의연구소주도로 R&D가실시되고있는데, 프라운호퍼 IGB는 2011년 3D 프린팅기술로인공혈관을만드는데성공한바있다. 4) 아시아국가의경우, 일본은중소기업을중심으로 4) 프라운호퍼 IGB, Interfacial Engineering and Biotechnology, Vol.20 _ 41

5 전문가의견 의료분야기술개발및제품확산을진행하였으며 2013 년 5 월 AIST, 시메트, 닛산자동차 등이참여하는모래형제작이가능한 3D 프린터개발과제를출범시켰다. 우리나라의경우에는국가주요기관을통해 3D 프린팅기술에대한투자가이루어지고있는편이다. 예를들며, 산업통상자원부는 2013년에 3D 프린팅산업발전전략포럼개최및정책수립계획을발표하였고, 미래창조과학부는경제, 윤리, 사회, 문화, 과학기술, 환경의관점에서 3D 프린팅기술에의한기술영향평가를진행한바있다. 국내제조업계에서도일부연구가이루어져왔는데, 특히현대자동차의경우 FDM 기술활용사례로소형긴급부품및 ASSY 부품제작에 3D 프린팅기술을활용한후제품의조립성확인및디자인검증, 개발기간단축측면에서탁월한효과와함께기존공법대비수억원이상의투자비를절감한바있다. III. 3D 프린팅기술특허동향분석 본장에서는앞서소개된 3D 프린팅기술을중심으로하여 3D 프린팅의핵심키워드를활 용해특허를수집하여국가별특허출원및등록현황을살펴보고주요출원인들에대해 살펴보도록한다. 1. 3D 프린팅기술특허수집범위와대상 특허동향분석을위한특허수집을위해 3D 프린팅의핵심키워드를정의한후검색식을작성하고, 윕스 (Wips) 에서제공하는윈텔립스 (Wintelips) 서비스를활용하여특허를 1차적으로수집하였다. 3D 프린팅기술특허검색식은 < 표 2>, < 표 3> 과같이주요기술에따른영문핵심키워드를설정하고이에따른특허식을영문과한글로작성하였으며, 수집범위는 1984년 ~2014 년 7월말까지로그대상은미국, 일본, 유럽, 한국에출원및등록된특허들이다. 미국과유럽의특허는 < 표 4> 와같이영문검색식을활용하였으며, 한국과일본의특허는 < 표 5> 와같이한글과영문을동시에활용하여검색식을작성하였다. 5) 5) 일본특허의경우한글의기계어번역을통해검색이가능. 42 _ 지식재산정책

6 < 표 2-3D 프린팅주요기술및영문특허검색식 > 대표명주요기술특허식 일반적인 3 차원프린터명칭 3D Printer Addictive Manufacturing Rapid Prototyping (Additive near2 (Manufactur* or Mfg* or Fab*)) or ((3D or 3-D or (three-dimension*) or (3 adj dimension*) or 3-dimension*) near2 print*) 압출적층방식 FDM(Fused Deposition Modeling,Fused Filament Fabrication) ((Fused near2 Deposition near2 Model*) or (Fused near2 Filament near2 Fab*)) MJM(Multi Jetting Modeling) ((Multi near2 Jet* near2 Model*) or (Multi near2 Jet*)) 분사적층방식 Polyjet (Polyjet or (Poly near2 jet*)) 3DP(3 Dimensional Printing, Power Bed and Injet Head 3D Printing) (((Power near2 bed) or (Injet near2 Head)) and (3D near Print*)) 액체광경화적층방식 SLA(Stereo Lithography Apparatus) DLP(Digital Light Processing) (Stereo near Lithography*) or stereolithography*) ((Digital near2 Light near2 Process*)) SLS(Selective Laser Sintering) ((Selective near2 Laser near2 Sinter*)) SHS(Selective Heat Sintering) ((Selective near2 Heat near2 Sinter*)) 고체경화방식 SLM(Selective Laser Melting) ((Selective near2 Laser near2 Melt*)) DMLS(Direct Metal Laser Sintering) ((Direct near2 Metal near2 Laser near2 Sinter*)) EBM(Electron Beam Freeform Fabrication) ((Electron near2 Beam near2 Melt*)) 직접에너지증착방식 DMD(Direct Metal Depositon, Laser Aided Direct Metal Tooling) ((Direct near2 Metal near2 Deposit*) or (Direct near2 Metal near2 Tool*)) 인방방식 EBF(Electron Beam Freeform Fabrication) ((Electron near2 Beam near2 Freeform near2 Fab*)) 시트접합방식 LOM(Laminated Object Manufacturing) (((Laminated near2 Object near2 Manufactur*)) Vol.20 _ 43

7 전문가의견 < 표 3-3D 프린팅영문 한글특허검색식맵핑 > 영문 한글 (Additive near2 (Manufactur* or Mfg* or Fab*)) or ((3D or 3-D or (three-dimension*) or (3 adj dimension*) or 3-dimension*) near2 print*) or (rapid* near2 Proto*) (((( 적층 near2 가공 ) or 적층가공 ) or ((3D or 3-D or 3 차원 or 3- 차원 or 삼차원 or 삼 - 차원 ) near2 ( 프린 * or 인쇄 *)) or (3D 프린터 or 3-D 프린터 or 3 차원프린터 or 3- 차원프린터 ) )) or ( 신속 * or 고속 * or 쾌속 * or 급속 *) near2 ( 프로토 * or 조형 * or 성형 *) ((Laminated near2 Object near2 Manufactur*)) ((( 오브젝트 or 오브잭트 or 개체 ) near2 접합 near2 조형 ) or (( 라미네이 * or 래미네이 *) near2 ( 개체 or 오브젝트 or 오브잭트 or 물체 or 물건 or 물질 ) near2 ( 가공 or 제조 or 가공방식 or 제조방식 )) ((Direct near2 Metal near2 Deposit*) or (Direct near2 Metal near2 Tool*)) ( 직접 or 다이렉트 or 다이랙트 ) near2 ( 금속 * or 메탈 or 매탈 ) near2 ( 툴 * or 디포지 * or 증착 * or 성형 * or 조형 *) ((Electron near2 Beam near2 Melt*)) ( 전자선 or 전자빔 or ( 전자 near2 빔 )) near2 ( 용융 or 용해 or 융해 or 융빙 or 소결 ) ((Selective near2 Laser near2 Melt*)) ( 래이저 or 래이져 or 레이져 or 레이저 ) near2 ( 용융 or 용해 or 융해 or 융빙 or 소결 ) ((Electron near2 Beam near2 Freeform near2 Fab*)) ( 전자선 or 전자빔 or 일렉트론빔 or ( 일렉트론 near2 빔 ) or ( 전자 near2 빔 )) near2 ( 자유형 * or 프리폼 ) near2 ( 조형 or 가공 or 제조 or 가공방식 or 제조방식 ) (((Select* near2 Heat*) near2 Sinter*)) ( 선택 * near2 ( 열 near2 ( 소결 or 경화 ))) ((Digital near2 Light near2 Process*)) ((( 마스크 near2 투영 ) near2 이미지 ) near2 경화 ) (Polyjet or (Poly near2 jet*)) (( 잉크젯 or ( 잉크 near2 ( 분출 or 젯 ))) near2 광조형 ) or 폴리젯 ) ((Multi near2 Jet* near2 Model*) or (Multi near2 Jet*)) (( 다중 or 멀티 ) near2 ( 분출 or 젯 )) ((Fused near2 Deposition near2 Model*) or (Fused near2 Filament near2 Fab*)) (( 용융 near 침착 ) near 모델링 ) ((Direct near2 Metal near2 Laser near2 Sinter*)) or ((Selective near2 Laser near2 Sinter*)) ( 레이져 or 레이저 ) near2 소결 * ((Stereo near Lithography*) or stereolithography*)) ( 광조형 * or ( 광경화 * near 적층 *) or ( 스테레오리소 * or 스테레오리토 * or ( 스테레오 near2 ( 리소 * or 리토 *)))) (Laser near2 Engineered near2 Net near Shap*)) (( 레이져 or 레이저 ) near2 그물 *) 44 _ 지식재산정책

8 < 표 4 - 미국, 유럽의 3D 프린터특허검색식 > 3D 프린터특허식 ( 미국, 유럽 ) ((Additive near2 (Manufactur* or Mfg* or Fab*)) or ((3D or 3-D or (three-dimension*) or (3 adj dimension*) or 3-dimension*) near2 print*) or (Rapid near2 Proto*) or (((Laminated near2 Object near2 Manufactur*)) or ((Electron near2 Beam near2 Freeform near2 Fab*)) or ((Direct near2 Metal near2 Deposit*) or (Direct near2 Metal near2 Tool*)) or ((Electron near2 Beam near2 Melt*)) or ((Selective near2 Laser near2 Melt*)) or ((Selective near2 Heat near2 Sinter*)) or ((Digital near2 Light near2 Process*)) or (Polyjet or (Poly near2 jet*)) or ((Multi near2 Jet* near2 Model*) or (Multi near2 Jet*)) or (((Power near2 bed) or (Injet near2 Head)) and (3D near Print*)) or ((Fused near2 Deposition near2 Model*) or (Fused near2 Filament near2 Fab*)) or ((Direct near2 Metal near2 Laser near2 Sinter*)) or ((Selective near2 Laser near2 Sinter*)) or ((Stereo near Lithography*) or stereolithography*) < 표 5 - 한국, 일본의 3D 프린터특허검색식 > 3D 프린터특허식 ( 한국, 일본 ) ((((( 적층 near2 가공 ) or 적층가공 ) or ((3D or 3-D or 3차원 or 3-차원 or 삼차원 or 삼-차원 ) near2 ( 프린 * or 인쇄 *)) or (3D프린터 or 3-D프린터 or 3차원프린터 or 3-차원프린터 ) )) or ( 신속 * or 고속 * or 쾌속 * or 급속 *) near2 ( 프로토 * or 조형 * or 성형 *) or ((( 오브젝트 or 오브잭트 or 개체 ) near2 접합 near2 조형 ) or (( 라미네이 * or 래미네이 *) near2 ( 개체 or 오브젝트 or 오브잭트 or 물체 or 물건 or 물질 ) near2 ( 가공 or 제조 or 가공방식 or 제조방식 )) or ( 직접 or 다이렉트 or 다이랙트 ) near2 ( 금속 * or 메탈 or 매탈 ) near2 ( 툴 * or 디포지 * or 증착 * or 성형 * or 조형 *) or 전자선 or 전자빔 or ( 전자 near2 빔 )) near2 ( 용융 or 용해 or 융해 or 융빙 or 소결 ) or ( 래이저 or 래이져 or 레이져 or 레이저 ) near2 ( 용융 or 용해 or 융해 or 융빙 or 소결 ) or ( 전자선 or 전자빔 or 일렉트론빔 or ( 일렉트론 near2 빔 ) or ( 전자 near2 빔 )) near2 ( 자유형 * or 프리폼 ) near2 ( 조형 or 가공 or 제조 or 가공방식 or 제조방식 ) or ( 선택 * near2 ( 열 near2 ( 소결 or 경화 ))) or ((( 마스크 near2 투영 ) near2 이미지 ) near2 경화 ) or (( 잉크젯 or ( 잉크 near2 ( 분출 or 젯 ))) near2 광조형 ) or 폴리젯 ) or (( 다중 or 멀티 ) near2 ( 분출 or 젯 )) or (( 용융 near 침착 ) near 모델링 ) or (( 레이져 or 레이저 ) near2 소결 *) or (( 광조형 * or ( 광경화 * near 적층 *) or ( 스테레오리소 * or 스테레오리토 * or ( 스테레오 near2 ( 리소 * or 리토 *)))) or (( 레이져 or 레이저 ) near2 그물 *)) or (Additive near2 (Manufactur* or Mfg* or Fab*)) or ((3D or 3-D or (three-dimension*) or (3 adj dimension*) or 3-dimension*) near2 print*) or (rapid* near2 Proto*) or (((Laminated near2 Object near2 Manufactur*)) or ((Electron near2 Beam near2 Freeform near2 Fab*)) or ((Direct near2 Metal near2 Deposit*) or (Direct near2 Metal near2 Tool*)) or ((Electron near2 Beam near2 Melt*)) or ((Selective near2 Laser near2 Melt*)) or ((Selective near2 Heat near2 Sinter*)) or ((Digital near2 Light near2 Process*)) or (Polyjet or (Poly near2 jet*)) or ((Multi near2 Jet* near2 Model*) or (Multi near2 Jet*)) or (3D near Print*) or ((Fused near2 Deposition near2 Model*) or (Fused near2 Filament near2 Fab*)) or ((Direct near2 Metal near2 Laser near2 Sinter*)) or ((Selective near2 Laser near2 Sinter*)) or ((Stereo near Lithography*) or stereolithography*) or (Laser near2 Engineered near2 Net near Shap*)) 2. 3D 프린팅기술국가별특허데이터베이스출원및등록현황 검색식을활용하여수집된특허들 ( 총 12,000 여건 ) 에대해초록문검토를통하여 3D 프린팅과관련성이없는노이즈특허들을제거하였다. 그결과 < 표 6> 에나타난바와같이지금까지총 2,336 개의출원이이루어졌고이중에서 1,007 개의특허가등록된것으로확인되었으며, 특허등록비율은약 43% 로조사되었다. 국가별로봤을때유럽, 일본, 한국, 미국에출원된특허는각 349건, 327건, 128건, 1,532 건이었으며등록특허는각 97건, 95 건, 84건, 731건이었다. 이러한특허출원과등록수로미루어볼때, 미국시장내에서의기술경쟁이가장치열한것으로해석된다 Vol.20 _ 45

9 전문가의견 < 표 6-4개국가내특허출원및등록현황 (2014 년 7월말기준작성 ) > 유럽 일본 한국 미국 연도 출원 등록 출원 등록 출원 등록 출원 등록 합계 _ 지식재산정책

10 연도별특허등록현황을살펴보면, 유럽, 일본, 한국, 미국각국가에등록특허수가전체적으로상승과하락을반복하고있지만점진적으로증가하는모습을보였다. 또한 3D 프린팅기술의연구개발초기단계인 1980년대중후반부터 1990년대중반까지는미국내에특허출원및등록이집중되는모습을보였다. 그리고 1995년 ~2005 년사이에는미국, 유럽, 일본과같은시장에서의특허출원과등록이본격적인성장을이루기시작했다. 반면, 한국에서는 2007년이후에특허출원이이루어지고있는점으로미루어보아, 2000년대중반부터본격적인기술경쟁의양상을보이는것으로분석된다. 특히미국의경우, 3D 프린팅기술특허출원은꾸준히증가하다 2012년에급증했으며, 특허등록도점진적으로증가하는경향을보였다. 유럽과일본은특허출원대비등록특허의수가약 28% 와 29% 정도로낮게나타났는데, 이는미국과한국에서의특허출원대비등록특허비율인약 48% 와 66% 와대조적이다. 미국에는 1,532 건의특허가출원되었고 731건이등록되었는데, 이는 1984년 ~2014 년까지 4개국에출원된 3D 프린팅관련특허의총출원의약 66%, 총등록의약 73% 수준에해당된다. 이러한출원경향을통해볼때, 3D 프린팅관련선진기업들이현재까지는미국시장을중심으로경쟁하고있음을의미한다. 3. 3D 프린팅기술의주요출원인과주요출원인의대표특허 3D 프린터기술의대표출원인별등록특허보유현황은 < 표 7> 과같으며, 특허건수기준으 로볼때가장활발한연구개발을실시한기업은 3D Systems 社, STRATASYS 社, MakerBot Industries 社, Z Corporation 社, MakerBot Industries 社등의순으로확인되었다. < 표 7-3D 프린팅기술의대표출원인별특허보유현황 > 대표출원인명칭 미국 유럽 한국 일본 3D Systems, Inc 154 건 76 건 10 건 45 건 STRATASYS INC 94 건 10 건 2 건 - MakerBot Industries, LLC 31 건 Z Corporation 28 건 19 건 8 건 5 건 OBJET GEOMETRIES LTD 24 건 17 건 - 4 건 BOEING CO 21 건 MICRON TECHNOLOGY INC 20 건 DSM N.V 1 건 6 건 9 건 2 건 DWS S.R.L. 6 건 9 건 7 건 - Huntsman Advanced Materials 9 건 7 건 6 건 5 건 Korea Advanced Institute of Science and Technology 3 건 - 8 건 7 건 Vol.20 _ 47

11 전문가의견 < 그림 2> 에나타난대표출원인별특허현황을살펴보면, 인수합병을통하여기술경쟁력을향상시킨 3D Systems 社와 STRATASYS 社가높은기술경쟁력을보이는것으로파악되었다. 현재 3D Systems 社는세계 3D 프린팅시장의선두주자중의하나로 3D 형상특허 43건, 3D 프린팅소재특허 26건을보유하고있어 3D 프린팅핵심기술최다보유기업으로확인되었다. 또한 STRATASYS 社는세계 3D 프린팅시장의점유율이약 50% 이며형상및소재관련핵심특허 26개를보유한기업이다. 최근 STRATASYS 社는 OBJECT GEOMETRIES 社와합병을통하여부동의업계 1위를차지하고있으며, 3D Systems 社는 Z Corpration 社과합병하여업계 2위를달리고있다. 이러한경쟁기업들간의인수합병경향을통해볼때, 앞으로 3D Systems 社와 STRA- TASYS 社가세계무대를큰두축으로구성하고향후특허확보와관련하여경쟁이치열할것으로예상이된다. 이에반해, 우리나라는대표적출원인으로볼수있는 KAIST 가총 18건의특허를보유하고있는데이는다른대표출원인들에비하면미미한수준의점유율로파악된다. 건 < 그림 2 - 대표출원인별국가별특허현황 > 3D Systems, Inc STRATASYS INC MakerBot Industries, LLC Z Corporation OBJET GEOM- ETRIES LTD DSM N. V Huntsman Advanced... Korea Advanced Institute of... 미국유럽한국일본 다음으로조사된특허들중 3D Systems 社의특허를하나선정하여 < 표 8> 에서간략히정리하였다. 이특허는방사선 (Radiation) 에노출되었을때응고가능한매체로부터삼차원물체를제조하는 3D 프린팅핵심특허로판단되는특허이다. 이특허는 3D 프린팅의초기개념을담고있을뿐만아니라입체리소그라피방식의원천특허이다. 3D Systems 社의특허들을검토하는과정에서이기업이동일한명칭또는매우유사한명칭을지니는특허를지금까지지속적으로출원해왔음을확인할수있었다. 이는 3D Systems 社가 3D 프린팅원천기술에대해후속개발을지속적으로수행했음을의미하며또한외부기업의기술진입을차단하기위해특허장벽을형성하기위해노력해왔음을의미한다. 48 _ 지식재산정책

12 < 표 8-3D Systems 의대표적특허요약 > 출원인 3D Systems 대표특허출원번호 발명의명칭 Method for production of three-dimensional objects by stereolithography 대표청구항 1. A method for producing a three-dimensional object from a medium capable of solidification when subjected to prescribed radiation, said method comprising: containing a body of said medium capable of solidification;drawing upon and forming successive cross-sectional laminae of said object at a two-dimensional interface of said medium defining a designated working surface, said laminae including a first cross-sectional layer of structure at said working surface;automatically coating over the entire said first cross-sectional layer of structure with a body of said medium and decreasing a substantial portion of said body of medium in thickness from a layer of excess fluid thickness to a successive layer of less thickness in preparation for formation of a second cross-sectional layer of structure adhered to said first cross-sectional layer; andmoving said cross-sectional layers as they are formed and building up said object from a plurality of successively adhered layers of structure in stepwise fashion, whereby a three-dimensional object is extracted from a substantially two-dimensional surface 대표도면 Vol.20 _ 49

13 전문가의견 IV. 결론 본고는 3D 프린팅기술에관련된특허를활용하여국가별특허현황과주요출원인들의특허활동에대해간략하게살펴보았다. 분석결과 3D 프린팅에관련된특허는미국, 일본, 유럽, 한국에서점진적으로증가하는추세를보였으며, 특히 3D 프린팅에관련된기술경쟁은미국시장을중심으로형성이되어있는것으로파악이되었다. 보다심도있는정성적분석이필요하겠지만 3D 프린팅을주도하는대표적출원인들의정량적기술보유현황에비추어봤을때, 한국의출원인은아직까지기술적수준충분히성장하지못했음을짐작할수있었다. 3D 프린팅기술산업은이제막시장을형성하고있어장기적으로급격한성장이기대되는동시에미래제조경쟁력을좌우할기술이될것으로예상된다. 즉, 3D 프린팅기술은미래제조산업의패러다임을변화시켜다품종소량생산을가능하게할뿐만아니라신산업창출을가능하도록하여경제적파급효과가클것이다. 또한다양한기능성을가진소재들을 3차원형상으로구현할경우, 다양한분야에적용가능한다학제적연구개발이가능한기술이라는점에서 3D 프린팅기술은그잠재성이크다고볼수있다. 기존의일반제조업이저개발국가의저임금을바탕으로한노동집약적산업으로변모해온반면, 3D 프린팅기술은기존에는불가능했던자유롭고창의적인디자인의실현을가능하게할것으로보인다. 또한 3D 프린팅제조가창의력과아이디어를바탕으로한고부가가치산업의형태임은의심의여지가없다. 그럼에도불구하고, 아직까지 3D 프린팅기술은조형속도, 표면해상도, 조형물강도, 가공재료의제약등많은한계를지니고있다. 따라서 3D 프린팅기술은기존의절삭가공, 사출성형등대량생산체제를보완하고, 기존의산업과공존할수있는형태로의육성이병행될필요가있을것이다. 6) 한편, 3D 프린팅에의한제조업의혁신이면에는불법복제, 허가및통제가필요한제품의무단제작등의문제가발생할수도있어, 3D 프린팅기술의발전에따른제도적인고민도필요할것으로판단된다. 따라서 3D CAD 소프트웨어, 재료및프린터서비스, 유지보수서비스등가치사슬전반을포함하는생태계구축관점의발전전략이수립되어야할것으로생각된다. 6) 뉴스기사 ( ), 새로운산업혁명이끌 3D 프린팅, 50 _ 지식재산정책

14 3D 프린팅기술은소비자에게제한되어왔던제품권한을확대함으로써향후에는제조와소비가결합되는새로운기회를제공할것이다. 따라서우리나라의경우에도 3D 프린팅과같은미래선도적분야에서국내기업을적극적으로육성할뿐만아니라글로벌기업과의직접적연계를통해새로운시장의생태계를주도하기위해끊임이노력해야할것이다 Vol.20 _ 51

<30375F315FC6AFC7E3BBF3BDC45F28C1D629C0ACBDBA5F66696E5F35312D35352E687770>

<30375F315FC6AFC7E3BBF3BDC45F28C1D629C0ACBDBA5F66696E5F35312D35352E687770> (주)윕스 기업블로그 아이디어 놀이터 특허 동향분석 1. 분석목적 및 방법 지난 2월, 세계경제포럼(world economic forum)은 2013 세계 10대 유망기술 중 하나로 3D 프린터 를 꼽았고, 미국 오바마 대통령 또한 3D 프린터가 제 3의 산업혁명 을 일으킬 것이라고 언급한 바 있을 뿐만 아니라 세계미래학회(world future society)는