전망되고 있다. Gartner 는 기업용 3D 프린터가 오는 2016 년 2 천 달러 이하에 구입 가능할 것이며, 2018 년까지 세계 제조업체의 25% 이상이 3D 프린터를 도입할 것으로 전망했다. 또한, 3D 프린터 적용 소재의 상용화가 합성수지(플라스틱)에서 점차

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지은 신
8 years ago
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1 3D 프린팅(프린터, 소재) 시장, 기술 전망과 국내외 참여업체 사업전략 발행사: IRS Global / 날짜: / 가격: Hard Copy; \320,000 개요 최근, 3D 프린터 가 제조업을 비롯한 다양한 산업 분야에서 화두로 등장하고 있다. 3D 프린터는 1984 년 최초로 개발된 이래 2000 년대 초반까지 시제품 제작 등을 중심으로 한 한정적인 분야에서만 사용되어 왔으나, 최근 수년간 기술진보 및 가격하락으로 활용범위가 확대되면서 광범위한 영향력으로 주목받기 시작하였다. 현재 잉크젯 프린터와 같이 완전한 가정용으로 자리잡을 수 있을지는 아직 불분명해 보이지만, 당분간 보급 속도가 빨라질 것은 분명해 보인다. 이에, IRS 글로벌은 [3D 프린팅(프린터, 소재) 시장, 기술 전망과 국내외 참여업체 사업전략] 보고서를 통하여, 3D 프린팅이 적용되고 있는 주요 산업 분야별 사례와 국내외 주요 지역별 시장 동향 및 국내외 주요 참여업체의 개발동향과 사업전략을 자세히 정리, 분석하였고, 현재 전세계에서 출시, 판매되고 있는 184 개 모델에 대해 조사 분석하였으며, 주요 서베이 결과도 소개하고 있다. 또한, 3D 프린터에서 가장 주목받고 있는 소재에 대한 시장과 기술 동향도 조명하였다. 미국의 조사회사 Wohlers Associates 에 따르면, 2012 년 3D 프린터 시장규모는 항공기나 자동차, 의료분야를 중심으로 한 많은 기업들이 의욕적으로 도입하여 22 억 400 만 달러에 이른 것으로 추정되고 있으며, 2021 년에는 2012 년 실적 대비 약 5 배인 108 억 달러 규모에 이를 것으로

현재 잉크젯 프린터와 같이 완전한 가정용으로 자리잡을 수 있을지는 아직 불분명해 보이지만, 당분간 보급 속도가 빨라질 것은 분명해 보인다.

2 전망되고 있다. Gartner 는 기업용 3D 프린터가 오는 2016 년 2 천 달러 이하에 구입 가능할 것이며, 2018 년까지 세계 제조업체의 25% 이상이 3D 프린터를 도입할 것으로 전망했다. 또한, 3D 프린터 적용 소재의 상용화가 합성수지(플라스틱)에서 점차 금속소재, 목재, 고무, 바이오 등 다양하게 확대되어 가면서, 적용 산업 분야도 비례적으로 크게 확대될 것으로 전망되고 있다 3D 프린팅 적용 분야는 무궁무진하다. 제조업의 이외에도, 특히 주목 받고 있는 의료분야에서 이미 인공치아, 인공턱뼈, 인공 귀, 의료용 로봇팔, 보청기 등을 제작하고 있으며, 또한, 교육, 예술/박물관, 패션/의류, 항공/우주, 건축, R&D 등의 분야에서 적용 사례들이 빠르게 증가하고 있고, 이탈리아 건축가들은 2014 년안에 실제 2 층 건물을 3D 프린터로 출력하겠다는 계획을 추진하고 있다. 이처럼, 3D 프린팅 기술이 제조업 이외에도 다양한 분야에서 혁신을 일으킬 것으로 기대되자, 미국, 유럽, 중국 등 각국 정부도 2012 년부터 정부 차원의 연구개발(R&D) 투자를 시작했다. 특히, 미국 오바마 대통령은 3D 프린팅 기술을 창조경제를 이끌 신기술로 확신하고 3D 프린팅 기술 개발에 3 천만 달러 규모의 3D 프린팅 특화 기관을 설립하여 중국을 비롯해 아시아로 넘어간 제조업을 미국으로 불러들이는 동시에 첨단산업 위주로 국가 체질을 바꾸어놓겠다는 계획이다. 중국도 3D 프린터 산업을 포함한 국가 기술발전 연구계획 및 2014 년 국가과학기술 제조영역 프로젝트 지침 을 발표하였으며, 일본과 유럽 주요 국가들도 기술개발과 적극적인 투자 계획을 수립하고 있다. 우리 정부도 최근 국가 차원의 대응 전략 필요성을 느끼고 3D 프린팅산업 발전전략 포럼 발대식을 개최하였으며, 도출된 발전방안을 공청회 등을 통해서 보완하고 관계부처 간 추가적인 협의를 거쳐 3/4 분기까지 정책화시킬 계획이다. 3D 프린팅이 가져 올 제조업의 혁신뿐만 아니라 소비 시장의 변화, 새로운 유통서비스업의 출현 등, 전문가의 분석과 전망은 향후 수년간 3D 프린팅을 둘러싼 사업기회로 주목하기에 충분한 이유로 보인다. 목차 Ⅰ. 3D 프린팅 개요 및 활용사례 분석 1. 3D 프린팅의 개요 1-1. 개념 및 유래 1) 개념 및 구조 2) 개발 연혁

제조업의 이외에도, 특히 주목 받고 있는 의료분야에서 이미 인공치아, 인공턱뼈, 인공 귀, 의료용 로봇팔, 보청기 등을 제작하고 있으며, 또한, 교육, 예술/박물관, 패션/의류, 항공/우주, 건축, R&D 등의 분야에서 적용 사례들이 빠르게 증가하고 있고, 이탈리아 건축가들은 2014 년안에 실제 2 층 건물을 3D 프린터로 출력하겠다는 계획을 추진하고

3 1-2. 작동원리와 과정 1-3. 프린팅 방식 분류 1) 액체 기반 방식(SLA) 2) 파우더 기반 방식(SLS) 3) 고체 기반 방식(FDM) 4) 선형 분사 방식 2. 3D 프린팅이 주목받는 이유 3. 4D 프린팅 기술 출현 4. 산업 분야별 3D 프린팅 적용사례 분석 4-1. 제조업 1) 3D 전기자동차 얼비 2 2) 3D 프린터로 배터리 제작 3) GM / 포드 (자동차산업) 3D 프린팅 활용 4) 현대 모비스 - 기아 스펙트라 대쉬보드 제작 5) BMW - 목업 제작에 적용 52 6) 파나소닉 - 대량생산에 적용 7) 리코 - 전자부품 8) 완구 생산 9) 식품과 육가공품도 3D 바이오 프린터로 생산 10) Nestle 커피메이커 부품의 기능성 및 조립성 테스트에 적합한 시제품 4-2. 의료산업 1) 일본 고베 대학병원 외과팀 간 이식수술 2) 미국 델라웨어 병원 의료용 로봇팔 제작 3) 미국 코넬 의대 - 인공 귀 4) 보청기 제작 5) 삼성서울병원, 3D 프린터 이용한 부비동암 수술 성공 6) 투명 치열교정 기구 7) 살아있는 동물 복제 8) 오리 신체 복원 4-3. 개인 맞춤형 물품 1) 오모트 3D(Omote 3D) 2) 내 얼굴을 '프린트'해 만드는 인형 3) 태아의 모습 카피 4-4. 교육산업

생산 9) 식품과 육가공품도 3D 바이오 프린터로 생산 10) Nestle 커피메이커 부품의 기능성 및 조립성 테스트에 적합한 시제품 4-2.

4 1) 일본공업대학 기계공학과 2) Maker Space 3) 서울대학교 혁신설계 및 통합생산 연구실 4) 동명대학교 기계공학과 5) 중앙대학교 기계공학과 6) 성균관대학교 시스템경영공학과 인간공학연구실 4-5. 예술 / 박물관 1) 고대 유물 카피 2) 기타(ODD) 3) 미니어처 도시풍경 조명 - Huddle 4-6. 패션 / 의류 1) 셰이프웨이 - 신발 2) 망사 드레스 3) 나이키 - 축구화 4) Alan Nguyen - 아이폰 메쉬업 슈즈 5) 컨티넘패션(continuumfashion) - N12 비키니(bikini) 프로젝트 6) Yvonne Zummeren - Dyvsign 컬렉션 4-7. 항공 / 우주 1) 설사(SULSA) 무인 비행기 2) 훈련용 비행기 부품 3) 3D 프린터와 HIP 를 조합하여 항공기 부품 개발 4) Bell Helicopter8 5) Czech Aircraft Company - 시제품 제작비용 80% 절감 6) CFM 인터내셔널 - 비행기 부품 생산 실험 7) AVIC 레이저(중국) - 티타늄 전투기 부품 4-8. 건축 1) 실제 건축 시공 2) 건축용 프로토타입 제작 3) 3D 모델을 통한 세계 경험 - 터치 관광 4) Paul Davis and Partners - 건축 모형 5) 주의사당 캠퍼스 모형제작 4-9. 로봇산업 1) 마키(MAKI) 2) 유리창 청소로봇 제작 지원 3) 로봇손(Robohand, mechanical hand) 제작

항공 / 우주 1) 설사(SULSA) 무인 비행기 2) 훈련용 비행기 부품 3) 3D 프린터와 HIP 를 조합하여 항공기 부품 개발 4) Bell Helicopter8 5) Czech Aircraft Company - 시제품 제작비용 80% 절감 6) CFM 인터내셔널 - 비행기 부품 생산 실험 7) AVIC 레이저(중국)

5 4-10. R&D 1) 호주국립과학산업연구원(CSIRO) - 곤충 연구 2) 화성시 - 공룡 복제 Ⅱ. 국내외 시장동향 및 전망과 제품 트렌드 분석 1. 국내외 3D 프린터 시장전망과 정책 동향 1-1. 세계 시장 1) 주요 기관별 시장전망 (1) Wohlers Associates (2) SEED PLANNING (3) Gartner 2) 최근 주요 동향 3) 주요 지역별 시장현황 및 정책동향 (1) 미국 (2) 유럽 (3) 일본 (4) 중국 1-2. 국내 시장 및 정책 동향 1) 최근 동향 2) 3D 프린팅산업 발전전략 포럼 2. 3D 프린터 소재 시장동향 및 전망 2-1. 합성수지 품목별 시장동향 1) 품목별 용도 및 시장동향 2) 주요 업체별 소재 (1) 3D Systems (2) Objet (3) EnvisionTEC (4) Makerbot 3) 폐품 플라스틱 재활용 2-2. 금속소재 시장동향 및 전망 1) 금속 소재의 적측가공(Additive Manufacturing) 개발동향 2) 금속 소재 3D 프린터 주요 공급업체 동향 3) 3D 프린팅의 금속소재 4) 3D 프린팅 금속 제품 (1) 의료제품 (2) 자동차 제품 (3) 자전거

국내 시장 및 정책 동향 1) 최근 동향 2) 3D 프린팅산업 발전전략 포럼 2. 3D 프린터 소재 시장동향 및 전망 2-1.

6 5) 금속 3D 프린팅의 전망 3. 3D 설계 디자인 시장동향 4. 향후 전망과 시장 활성화 방안 4-1. 향후 전망 1) 다양한 산업 분야에서 혁신 2) 범용 장비로 확산은 미지수 3) 저작권 침해와 범죄 악용 4-2. 시장 활성화를 위한 방안 5. 3D 프린터 제품 트랜드 및 선호도 분석 5-1. 제품 종합 분석 1) 제품 국적 2) Print Technology 3) ASSEMBLED / DIY 4) PRICE 5) Print Material 6) Extruder Heads 7) Nozzle diameter 8) Layer thickness 9) Speed 10) 출력물 사이즈 (1) Width (2) Depth (3) Height 11) Supported OS 12) INPUTS 13) Weight 5-2. 주요 3D 프린터 (산업용 및 업무용) 1) 모조(Mojo) - Stratasys(미국) 2) Projet 460Plus - 3D Systems(미국) 3) CubeX - 3D Systems(미국) 4) Concept Laser Mlab - Concept Laser(독일) 5) RaFaEl 애스펙트(일본) 6) 3Z Pro 7) DigitalWax 029X - DWS Systems(이탈리아) 8) 'Mcor IRIS' - Mcor(아이랜드) 6. 3D 프린팅에 관한 서베이 6-1. 개요 6-2. 참여자 특성 1) 성별

Depth (3) Height 11) Supported OS 12) INPUTS 13) Weight 5-2.

7 2) 연령 3) 교육 4) maker movement / peer production 5) Membership in DIY communities D 프린팅의 제조와 개발 1) 처음 사용 연도 2) 목적 3) 가장 일반적인 3D printing 재료 4) 가장 흔히 사용하는 3D 프린터 4) 3D 프린팅 서비스 6-4. Motivation 1) Open source 2) Correlation DIY communities and open source 3) Correlation - Makermovement & years in 3D printing 6-5. 전망 1) Most wanted feature 6-6. 장애물 1) Materials and quality 2) Great for hackers, not so much consumers 3) Software 4) Public awareness 5) Lack of social co-operation 6) Patents 7) Costs 6-7. Discussion 1) Immature pre-ecosystem 2) Simple ecosystem model (1) Developers and early adapters (2) Service providers (3) End-users (4) Manufacturing in motion? Ⅲ. 3D 프린팅(프린터, 소재) 관련 기술 특허 동향 1. 3D 프린터의 구조와 부품별 기술동향 1-1. 소프트웨어 툴체인(Software Toolchain) 1) CAD 툴(CAD Tools) (1) 소프트웨어(Software) (2) 파일(Files) 2) CAM 툴(CAM Tools) (1) 소프트웨어 (2) 파일

장애물 1) Materials and quality 2) Great for hackers, not so much consumers 3) Software 4) Public awareness 5) Lack of social co-operation 6) Patents 7) Costs 6-7.

8 3) 펌웨어(Firmware) (1) G 코드 (2) 소프트웨어 (3) 파일 1-2. 전자 부품(Electronics) 1) 컨트롤러(Controller) 2) 스테퍼 모터(Stepper Motors) 3) 스테퍼 드라이버(Stepper Drivers) 4) 엔드-스탑(End stops) 5) 히티드 베드(Heated Bed) 1-3. 기계 본체 1) X/Y/Z 축의 선형 운동체 부분 (1) 벨트와 폴리(Belts and Pulleys) (2) 스레드 로드(Threaded rod) (3) 반동에서 유의할 점 2) 프린트 베드(Print Bed) (1) 어퍼 플레이트(Upper Plate) (2) 로워 플레이트(Lower Plate) 1-4. 익스트루더(Extruder) 1) 콜드 엔드(Cold end) 2) 핫 엔드(Hot end) 3) 필라멘트(Filament) 2. 3D 프린터용 소재 동향 2-1. 합성수지 품목별 기술동향 1) PLA(Polylactic acid) 2) ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) 3) Nylon, Polyamide 4) PVA (Polyvinyl alcohol) 5) PC (Polycarbonate) 6) Polyethylene(PE) (1) HDPE (2) LDPE (Low Density Polyethylene) 7) HIPS 8) PVC (Polyvinyl Chloride) 9) PP (Polypropylene) 10) UV 레진 2-2. 금속소재 품목별 최근 동향 1) 티타늄(Titanium)

익스트루더(Extruder) 1) 콜드 엔드(Cold end) 2) 핫 엔드(Hot end) 3) 필라멘트(Filament) 2. 3D 프린터용 소재 동향 2-1.

9 (1) 3D 프린터 적용 기술 동향 2) 스테인리스스틸 (1) 3D 프린터 적용 기술 동향 3) 금(Gold) / 은(Silver) (1) 3D 프린터 적용 기술 동향 4) 청동 (Bronze) (1) 3D 프린터 적용 기술 동향 2-3. 기타 소재 동향 1) 목재(Laywood) 2) 세라믹 (Ceramics) 3) 고무류(Rubber-like) 3. 3D 프린팅 관련 특허 동향 D 프린터 업계의 특허 소송 1) 게임제조사인 게임스워크숍이 메이커봇 제소 2) 3D Systems 가 Formlabs 와 Kickstarter 을 특허 침해로 제소 3-2. 국내 / 일본 특허 출원 동향 1) 국내 동향 (1) 출원동향 (2) 업체별 주요 보유 특허 현황 2) 일본 동향 Ⅳ. 국내외 주요 참여업체의 개발동향 및 사업전략 1. 해외 주요 참여업체의 개발 동향과 사업 전략 1) Stratasys 2) 3D Systems 3) Objet Geometries 4) Z Corporation 5) MakerBot Industries

3D 프린터 업계의 특허 소송 1) 게임제조사인 게임스워크숍이 메이커봇 제소 2) 3D Systems 가 Formlabs 와 Kickstarter 을 특허 침해로 제소 3-2.

10 6) EnvisionTEC 7) Solid scape 8) RepRap Project 9) Shapeways 10) botobjects 11) Organovo / Invetech 12) BFB(Bits From Bytes Ltd) 13) 베이징 타이얼푸더( 北京泰尔福德科技發展 ) 14) Hewlett-Packard 2. 국내 주요 업체의 개발 동향과 사업 전략 D 프린터 제조사 1) (주)로킷 2) 오픈크리에이터(Opencreator) 3) 윌리봇(WILLYBOT) 4) (주)인스텍 5) (주)3D 시스템즈코리아

福德科技發展 ) 14) Hewlett-Packard 2. 국내 주요 업체의 개발 동향과 사업 전략 2-1.

11 6) (주)캐리마 非 프린터 제조사 (유통, 솔루션) 1) (주)브룰레코리아 2) (주)세중정보기술 (3) 매출 및 재무 현황 (4) 3D 프린팅 관련 개발동향과 사업전략 3) (주)시스옵엔지니어링 4) (주)씨이피테크 5) (주)프로토텍 6) (주)한국아카이브 7) (주)한국테크놀로지

12 (3) 매출 및 재무 현황 (4) 3D 프린팅 관련 개발동향과 사업전략 2-3. 소재 관련 업체 1) (주)SH 에너지화학 (3) 매출 및 재무 현황 (4) 3D 프린팅 관련 개발동향과 사업전략 2) (주)엔피케이 (3) 매출 및 재무 현황 (4) 최근 연구개발 동향 (5) 3D 프린팅 관련 개발동향과 사업전략 3) (주)코프라 (3) 특허 보유 현황 (4) 매출 및 재무 현황 (5) 3D 프린팅 관련 개발동향과 사업전략 보고서 문의

8) 오리신체복원 개인맞춤형물품 64 1) 오모트 3D(Omote 3D) 64 2) 내얼굴을 ' 프린트 ' 해만드는인형 64 3) 태아의모습카피 교육산업 66 1) 일본공업대학기계공학과 66 2) Maker Space 67 3) 서울대학교혁

8) 오리신체복원 개인맞춤형물품 64 1) 오모트 3D(Omote 3D) 64 2) 내얼굴을 ' 프린트 ' 해만드는인형 64 3) 태아의모습카피 교육산업 66 1) 일본공업대학기계공학과 66 2) Maker Space 67 3) 서울대학교혁 목차 3D 프린팅 ( 프린터, 소재 ) 시장, 기술전망과국내외참여업체사업전략 Ⅰ. 3D 프린팅개요및활용사례분석 23 1. 3D 프린팅의개요 23 1-1. 개념및유래 23 1) 개념및구조 23 2) 개발연혁 25 1-2. 작동원리와과정 27 1-3. 프린팅방식분류 28 1) 액체기반방식 (SLA) 30 2) 파우더기반방식 (SLS) 32 3) 고체기반방식 (FDM)