CONTENTS Summary Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ. 3D프린팅 개요. 3D프린팅 국내 외 동향. 3D프린팅 기술. 전북산업과의 기술연계 및 발전방안. 맺음말 03 04 05 09 11 19 Issue & Tech 2015 이슈앤테크 vol.43 발행처 : 전북테크노파크

Issue & Tech 2015 이슈앤테크 vol.43 3D프린팅 기술응용과 전북산업 발전방안 연구진 유기현 스마트융합기술센터 센터장 김종대 전북과학기술진흥센터 산학연지원팀 팀장 CONTENTS Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ. 3D프린팅 개요. 3D프린팅 국내 외 동향. 3D프린팅 기술. 전북산업과의 기술연계 및 발전방안. 맺음말

CONTENTS Summary Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ. 3D프린팅 개요. 3D프린팅 국내 외 동향. 3D프린팅 기술. 전북산업과의 기술연계 및 발전방안. 맺음말 03 04 05 09 11 19 Issue & Tech 2015 이슈앤테크 vol.43 발행처 : 전북테크노파크 발행인 : 백두옥 이슈앤테크에 수록된 내용은 연구진의 견해로서 전라북도, 전북테크노파크의 정책과는 다를 수 있습니다.

2015 이슈앤테크 vol.43 3D프린팅 기술응용과 전북산업 발전방안 03 SUMMARY 3D프린팅은 디지털로 디자인 된 데이터를 사용하여 재료를 적층하는 방식으로 3차원 물체를 제조하는 기술을 의미하며, 제조업을 혁신할 미래유망기술로 주목받고 있음. 제조공정의 획기적인 간소화와 타 산업과의 융합을 통한 큰 파급효과가 기대되고 있으나, 아직은 성장초기 단계로 미국, 일본, EU 등 세계 각국은 시장경쟁력 확보를 위한 노력을 경주하고 있음. 전라북도는 성장동력산업과 주력산업 및 협력산업 그리고 지역전통산업 등의 산업을 육성하고 있음. 이러한 산업들과 3D프린팅산업을 연계하여 육성함으로써 지역산업 고도화 및 신성장동력을 창출해야함. 전라북도의 산업과 3D프린팅산업의 연계 육성을 위해 산업기반구축, 핵심기술경쟁력 확보, 인력양성 및 비즈니스 지원 등의 지원이 필요함. - (산업기반 구축) 3D프린팅 관련 장비, 공간, 인력을 종합지원 할 수 있는 거점기반 구축 및 네트워크 허브 구축, 활성화 - (핵심기술경쟁력 확보) 도내 자동차 기계, 소재, 식품, 주얼리 산업 등과 연계되는 분야별 3D 프린팅 핵심기술 개발, 제품화 및 관련 기업지원 추진 - (인력양성) CAD 설계, 3D프린터 활용 등 산업체 재직자 중심의 현장인력 양성 교육과 3D프린터 및 소재개발, 관련 SW개발이 가능한 고급연구인력 양성추진 - (비즈니스 지원) 악세사리, 식품제조 등 소자본 개인창업 지원으로 초기 시장형성 및 중소기업의 사업화 아이디어 지원, 전시회/마케팅 지원 등을 통해 시장확대 추진 전북의 산업과 3D프린팅 산업을 융복합화 함으로써 지역산업 경쟁력 제고 및 고부가 가치 창출을 도모하고, 수요 맞춤형 제품제조 등 1인 제조기업 활성화를 통해 전라북도의 제조업 활성화와 새로운 일자리 창출에 기여할 것으로 기대됨.

04 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 Ⅰ. 3D프린팅 개요 3D프린팅 기술 개요 (개념) 디지털로 디자인 된 데이터를 사용하여 3차원 형태로 물체를 출력하는 프로세스 1) 를 의미함( 88년 3D Systems 社 ( 美 )에서 최초로 상용화). - 기존의 재료를 자르거나 깎는 방식이 아닌 새로운 층을 쌓는 방식이기 때문에 Additive Manufacturing(적층가공)이라고도 함. [그림 1] 3D프린터의 작동 원리(3D시스템즈, HP) (공정) 3D프린팅은 모델링*, 프린팅, 후처리**의 3단계로 구성됨. * (모델링) 설계SW 또는 스캐너를 이용하여 대상의 3차원 도면 제작 ** (후처리) 지지대 제거, 표면연마, 염색 등 최종 제품화를 위한 마무리 공정 (방식) 3D프린팅 방식은 대표적으로 7가지 방식(ASTM, ISO)으로 분류되며, 국내 산업 여건 및 기술적 필요성을 고려하여 6가지 방식에(Sheet Lamination 제외) 집중하고 있음 2) (기술내용에 추가설명). 1) 3D프린팅 산업 발전전략( 案 ) (2014.4., 미래창조과학부, 산업통상자원부) 2) 3D프린팅 전략기술 로드맵 (2014.12., 미래창조과학부, 산업통상자원부)

2015 이슈앤테크 vol.43 3D프린팅 기술응용과 전북산업 발전방안 05 Ⅱ. 3D프린팅 국내 외 동향 국외 동향 (시장동향) 현재 초기단계인 3D프린터 산업은 장비성능향상, 가격하락 및 관련 서비스 산업 발전에 힘입어 2013년 30.7억 달러에서 2018년 125억 달러로 세계시장규모가 급격히 커질 것으로 전망되고 있음 3). 연 도 2013 2014 2015 2016 2017 2018 3D프린팅 산업 관련 세계시장합계 [표 1] 세계 시장 현황 및 전망 6) (단위 : 억달러) 30.7 40 53 70 94 125 제품관련 시장* 15.5 20.2 26.8 35.4 47.3 63.2 서비스 시장** 15.2 19.8 26.2 34.6 46.2 61.7 * 제품관련 시장 : 장비 소재, 기타 상품들로 형성되는 시장(소프트웨어, 핵심부품 등 포함) ** 서비스 시장 : 출력 서비스, 저작물, 컨설팅, 교육훈련, 유지관리 등의 서비스 포함 (기술동향) 3D프린팅 기술은 미국, 일본, EU 등 주요 선진국들이 주도하여 다양한 분야 로의 활용을 위한 기술개발과 투자에 노력을 기울이고 있으며 장비기술 보유업체가 소재 기술도 동시에 보유하고 있음 4). - 국가별 장비 점유율 : 미국(63.4%), 이스라엘(16.6%), EU(12.9%), 일본(2.8%) - 3D프린팅 관련 산업생태계는 장비와 소재중심에서 서비스 중심으로 전환이 예상되며, 소프트웨어 및 서비스 기술들도 발전하고 있음. (정책동향) 3D프린팅 기술이 제조업 이외에도 다양한 분야에서 혁신을 일으킬 것으로 기대되자, 각국 정부도 국가 차원의 지원을 추진하고 있음. 3) Wohlers Associates, inc. 2013 4) Wohlers Associates, inc. 2014, 3D프린팅 전략기술로드맵(2014.12, 미래부, 산업부)에서 재인용

06 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 [표 2] 해외 주요국가의 3D프린터 기술개발 관련 지원 5) 국 가 미 국 일 본 유 럽 중 국 지원 정책 동향 - 3D프린터 개술개발을 위해 3천만 달러 규모의 3D프린터 특화기관 설립계획 - 연방정부, 지방정부, 대학을 중심으로 제조업 혁신을 위한 컨소시엄 설립 - 경제산업성의 3D프린터 개발계획 발표 산업기술종합연구소가 프로젝트 총괄, 민간업체가 개발( 17년까지 2천만엔 이하 시제품개발 예정) - 유럽위원회가 제조업 재활성화를 위해 3D프린터 기술을 육성하기 위한 전략 개발 및 투자 논의 - 영국은 3D프린팅 기술의 중요성을 인식, 아이디어를 SW로 구현하고 3D프린터로 만드는 교육을 계획 - 중앙정부는 3D프린터 산업육성 및 지원방안 강구 - 지방정부들로 3D프린터 산업육성을 위한 단지 조성 중 국내 동향 (시장동향) 국내 3D프린터 시장은 13년 이후 급격한 성장세에 있으나, 국내업체의 시장 점유율은 10%에 불과하며, 해외 기술에 의존하고 있는 실정임 6). - 일부 중소/벤처기업 중심으로 제품 개발 및 상용화 초기단계에 진입함. [표 3] 국내 시장 현황 및 전망 7) 연 도 2013 2014 2015 2016 2017 2018 3D프린팅 국내시장 420 590 820 1,160 2,260 3,160 (기술동향) 국내 기술수준은 선진국 대비 미약한 수준이나, 수요 산업과의 연계를 통한 성장 잠재력을 보유하고 있어 국가 차원의 적극적인 육성 지원이 필요함 8). - 국내 3D프린팅 관련 투자규모는 2011년부터 2013년까지 정부(21.5억원)와 민간 (0.24억원)을 합쳐 21.74억원이 투자됨. - 캐리마, 로킷, 인스텍, 엔피케이 등의 국내 업체에서 다양한 모델을 개발하고 있음. 특히 인스텍은 금속분말과 레이저를 활용한 프린터를 개발하여 관련 원천기술을 확보함 9). 5) 3D프린팅 기술 및 시장동향 (한진정보통신, 2014.4) 6) 한국경제 (2013.5.21.) 7) Mauldin Economics(2013), 한국경제(2013.5.21.) 8) NTIS, 3D프린팅 전략기술 로드맵 (2014.12., 미래창조과학부, 산업통상자원부) 9) 3D프린팅 기술 및 시장동향 (한진정보통신, 2014.4)

2015 이슈앤테크 vol.43 3D프린팅 기술응용과 전북산업 발전방안 07 (정책동향) 정부는 3D프린팅 기술을 파급효과가 큰 차세대 핵심기술로 선정하고, 미래 창조과학부 및 산업통상자원부 주관으로 3D프린팅산업 발전을 주도하고 있음. [표 4] 부처별 관련예산 현황 (단위 : 백만원) 부처명 2011년 2012년 2013년 합계 정부 민간 정부 민간 정부 민간 정부 민간 중 소 기 업 청 380 2 265 3 541 15 1,186 20 산업통상자원부 - - 435 2 - - 435 2 미래창조과학부 - - - - 270 2 270 2 교육과학기술부 100-159 - - - 259 - 합 계 480 2 859 5 811 17 2,150 24 전라북도 동향 (산업육성 위원회 운영) 전라북도는 2013년부터 3D프린팅 산업을 육성하기 위한 산 학 연 관 네트워크 구성 및 운영. - 4개 분과 30여명이 3D프린팅 융복합과제 발굴을 위한 기획위원회에 참여 - 기획 분과로는 기계/소재분과, 의료 쥬얼리 분과, 식품분과, 기업지원 분과 등임 (보급확산) 3D프린팅 기술의 도내 저변확대를 위해 전라북도가 주관이 되어 대학 및 관련 기관에서 도민을 대상으로 활발한 3D프린팅 교육실시. - 14년부터 전라북도와 전북테크노파크 주관으로 3D프린터 활용을 위한 맞춤형교육 실시 * 초 중 고등학생대상 3D프린팅 찾아가는 열린교실 운영 및 일반인 재직자 대상 맞춤형 3D프린터 활용교육 실시 - 각 대학별 무한상상교실 등 자체 3D프린팅 관련 교육프로그램 운영 (인프라 및 장비구축) 도내 자치단체와 대학 및 관련기관에서는 다양한 종류의 3D프린터 관련 장비를 구축하고 교육 및 시제품제작 등에 활용하고 있음. - 전라북도는 익산시와 산업부가 지원하는 호남권 3D프린팅 제조혁신지원센터 를 구축 하고, 센터 내에 SLS 3D프린터 등 총 7종의 장비를 도입하여 호남권 특화산업인 경량

08 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 소재부품산업, 주얼리산업, 스마트가전부품산업을 대상으로 기술지원 및 인력양성, 네트워킹 사업 등을 수행할 예정임. - 전주시는 미래부가 지원하는 전주 3D프린팅 융 복합창작센터 를 구축하고, 3D프린팅 관련 장비를 도입하여 교육에서 창업까지 지원체계 구축을 추진 중임. - 전북테크노파크는 3D 테크플라자를 구축하고, 17대의 3D프린터를 구축하고 교육 및 기업지원에 활용 중임. - 이밖에 전북대, 군산대, 전주대, 원광대, 우석대와 한국탄소융합기술원, 전라북도 생물 산업진흥원, 신기술 연수센터, 전북자동차기술원, 익산패션주얼리 공동R&D센터 등에 3D프린터가 구축되어 있음. (기업지원) 도내 기관 및 대학에 구축된 3D프린팅 관련 장비는 일반인 및 기업 재직자의 장비활용교육과 시제품제작 지원에 활용되고 있으며, 특히 아이디어를 창업으로 연결 시키는 매개체로의 역할을 하고 있음. - 활용분야는 자동차 기계부품, 식품용기, 항공용 제어장치, 섬유 상품 등으로 다양함.

2015 이슈앤테크 vol.43 3D프린팅 기술응용과 전북산업 발전방안 09 Ⅲ. 3D프린팅 기술 3D프린팅 기술 분류 정부는 선도국 대비 취약한 기술역량을 확보하기 위해 3D프린터 기술을 크게 장비, 소재, 소프트웨어 등 3개 분야로 나누고 각 분야별 요소기술을 도출하여 경쟁력 확보를 추진 하고 있음. <장비 소재 소프트웨어 기술내용 10) > - (장비) 출력소재의 적층법에 따라 7개 정도의 기술로 분류할 수 있으며, 글로벌 선도 기업이 핵심 원천기술(SLS, SLA 등)을 주도 중임. 분야 항목 기술내용 그림 광중합 방식(Photo Polymerization, PP) 용기 내에 담긴 액상의 광경화성 고분자의 특정부분에 자외선 등의 빛을 쪼임으로써 형상을 구현하는 기술 재료압출 방식 (Material Extrusion, ME) 접착제분사 방식 (Binder Jetting, BJ) 고온 가열한 재료를 노즐을 통하여 토출, 분출 또는 압출 (Extrusion)시켜서 한층씩 쌓아올려 조형하는 기술 평평하게 도포된 분말재에 액상의 경화제를 선택적으로 분사하여 원하는 단면을 경화시키고, 이후 다음층의 분말을 도포하고 경화하는 작업을 반복적으로 수행하여 3차원 입체 형상을 제작하는 기술 장비 (7) 재료분사 방식 (Material Jetting, MJ) 유동성이 있는 재료(액체, 젤 또는 이에 분말, 세포, 생체 조직의 일부 등이 복합된 혼합물)를 선택적으로 헤드 등을 이용하여 액상형태로 토출시킨 뒤 경화시켜서 적층하여 물체를 만드는 기술 분말적층용융 방 식(Powder Bed Fusion, PBF) 고에너지직접 조사 방식(Direct Energy Deposition, DED) 원소재(플라스틱 분말이나 금속 분말, 세라믹 또는 유리 분말 등) 입자를 도포한 후 높은 에너지를 조사해(레이저 또는 전자빔 등) 입자를 녹여 입자들을 결합시키며 적층 시켜 입체 조형하는 기술 고출력 에너지빔(레이저 빔, 전자 빔)을 금속표면에 국부 조사하여 금속 표면의 용융 풀(Melt Pool)에 금속 분말 또는 선(Wire)을 공급하여 금속제품을 제작하는 기술 스캐너 (scanner) 대상몰의 크기, 색(Texture), 형태, 깊이 정보 등을 3차원 형상정보를 습득할 수 있는 기술 10) 3D프린팅 전략기술 로드맵 (2014.12., 미래창조과학부, 산업통상자원부)

10 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 - (소재) 금속, 세라믹 등 4개 항목으로 분류할 수 있으며, 목업(Mock-up)용에서 고부 가가치 소재(세라믹, 바이오, 복합소재 등)로 활용분야가 다양화되고 있음. 분야 항목 기술내용 소재 (4) 금속 세라믹 고분자 창의소재 3D프린팅용 금속 혹은 금속계 복합소재인 경우를 통칭하는 소재기술 3D프린팅용 세라믹을 통칭하는 소재기술 3D프린팅용 열가소성 수지계열과 광경화성 수지계열을 통칭하는 소재기술 기존의 소재로는 구현되지 않는 다양한 기능을 부여한 3D프린팅용 스마트 소재기술 - (SW) 획득, 저장 및 활용 등 3개 항목으로 분류할 수 있으며, 형상 모델링, 3D 스캐닝 SW 등 대부분 외산에 의존(70~80%)하고 있음. 분야 항목 기술내용 소프트 웨어 (3) 획득 저작 활용 3D프린팅의 입력으로 사용할 3D 데이터의 획득 기술 3D프린팅을 위한 콘텐츠의 생성 및 획득한 3D 콘텐츠의 최종 출력을 위한 저작과 3D 콘텐츠 검증/시뮬레이션 및 출력 전처리 기술 3D프린팅 콘텐츠 유통 및 출력을 위한 서비스 플랫폼 기술 3D 프린팅 기술 특징 신제품 개발 과정에서 제품의 디자인 변화를 위해서는 3D프린터에 입력할 컴퓨터 코드만 바꾸면 되므로 기존의 금형 등이 필요 없어 생산비용의 절감이 가능함. 기존의 부품 제작과 조립이 아닌 한 번에 제품을 통째로 찍어내는 방식으로 생산하므로 다양하고 복잡한 모양을 가진 제품을 구현할 수 있음. 3D프린팅은 원하는 때에 제품을 설계한 후 프린터를 통해 바로 찍어낼 수 있기 때문에 재고를 쌓아둘 필요가 없어 운송비와 물류비를 크게 절약할 수 있는 제조방식임. 또한 3D프린터를 생산하고 작동하는 인력 외에는 생산시설에서 다수의 노동자를 고용할 필요가 없어 인건비 절감이 가능함. 그러나 3D프린터는 아직까지 조형속도가 느리고, 규모가 큰 물체를 생산하기에는 한계가 있으며, 표면 해상도가 높지 않고, 재료 가격이 비싸다는 한계가 있음.

2015 이슈앤테크 vol.43 3D프린팅 기술응용과 전북산업 발전방안 11 Ⅳ. 전북산업과의 기술연계 및 발전방안 전라북도 산업 일반현황 전북의 총 사업체는 2013년 기준 139,656개(전국의 3.8%)이며 종사자수는 624,407명 (전국의 3.3%)이며, 제조업체는 총 10,471개(전국의 2.8%)이며 종사자는 115,579명 (전국의 3.0%), 전체 사업체 종사자의 18.5%가 제조업에 종사하고 있음 11). 13년 전라북도 지역 내 총 생산은 40.5조원으로 전국의 3.0% 비중을 차지하고 있으며, 06년 이후 전국대비 비중이 지속적으로 증가하고 있음 12). 제조업 GRDP의 비중은 08년 전국대비 2.5%에서 지속적인 성장세를 보여 13년 2.8% 까지 증가하였으며, 전라북도 총 GRDP 대비 비중도 08년 21.5%에서 13년 26.6%로 증가하여 지역경제의 성장 동력으로 자리매김하고 있음. [표 5] 전라북도 지역 총생산액 연도별 추이 (단위 : 조원, %) 구 분 2006년 2007년 2008년 2009년 2010년 2011년 2012년 2013년 GRDP(A) 28.0 30.0 31.8 34.7 36.6 39.9 40.4 42.5 전북 제조업GRDP(B) 6.1 6.8 7.2 8.6 9.3 10.9 10.7 11.3 제조업 비중(B/A) 21.9% 22.8% 22.6% 24.8% 25.4% 27.5% 26.6% 26.6% 전국 전국 대비 비중 GDP 966.6 1,043.3 1,105.7 1,151.4 1,265.1 1,330.9 1,377.0 1,430.3 제조업GDP 242.7 266.1 285.9 299.4 352.3 378.8 388.3 404.6 GRDP 2.9% 2.9% 2.9% 3.0% 2.9% 3.0% 2.9% 3.0% 제조업GRDP 2.5% 2.6% 2.5% 2.9% 2.6% 2.9% 2.8% 2.8% 제조업 주요지표는 05년 이후 모두 증가하고 있으며, 사업체수 및 종사자수에 비해 출하액과 부가가치의 증가폭이 높아 지역제조업의 생산성이 소폭 향상되고 있음. 09년 이후 기업체수, 고용, 매출의 증가가 확대되어 전라북도의 적극적인 산업육성 정책 추진으로 인한 기업유치 및 일자리창출 성과가 뚜렷한 것으로 분석됨. 11) 통계청(KOSIS), 전국사업체조사 12) 통계청(KOSIS), 기준년=2005년, 당해연도 가격 기준

12 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 연 도 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 사업체수 (개) 종사자수 (명) 출하액 (백만원) 부가가치 (%) [표 6] 전라북도 제조업 주요 지표의 연도별 추이 13) 1,233 1,271 1,323 1,379 1,388 1,593 1,627 1,720 1,739 1,824-5.8% 3.1% 4.1% 4.2% 0.7% 14.8% 2.1% 5.7% 1.1% 4.9% 64,570 63,824 64,145 65,565 66,754 73,721 78,575 83,142 85,152 91,471 3.0% -1.2% 0.5% 2.2% 1.8% 10.4% 6.6% 5.8% 2.4% 7.4% 19,904,557 21,093,241 22,421,633 25,045,592 28,516,952 30,143,514 37,617,267 43,013,535 43,169,005 43,800,790 20.5% 6.0% 6.3% 11.7% 13.9% 5.7% 24.8% 14.3% 0.4% 1.5% 6,894,830 7,376,199 7,834,139 8,395,896 9,240,413 10,172,639 11,848,539 12,841,456 12,135,964 12,233,598-0.9% 7.0% 6.2% 7.2% 10.1% 10.1% 16.5% 8.4% -5.5% 0.8% 수출의 경우 2002년 이후 꾸준히 증가하였으나, 12년 한국GM(전북 총 수출액의 약 20%)의 조업중단으로 인해 최근 전북지역 수출액 증가율은 15.8%로 감소하고 있으며, 14년 1~8월은 16.5%로 경제가 매우 위축된 상황임. 불황에도 불구하고 수출 의존도는 2003년 대비 2012년 전국이 14.8%가량 증가한 반면, 전북은 20.3%가 증가하여 수출액 증가와 함께 수출경쟁력도 강화되고 있음. [표 7] 연도별 수출입 및 수출의존도 추이 14) (단위 : 백만불, %) 연 도 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 전 국 전 북 수출 253,844 284,418 325,464 371,489 422,007 363,533 466,383 555,214 547,869 559,632 572,665 수출액/GDP(%) 31.92 33.5 32.21 33.08 42.14 40.28 42.61 46.16 44.82 42.90 - 수출 (전년대비) 4,225 4,851 5,471 6,354 6,842 6,032 10,505 12,818 12,007 10,115 8,835 47.4% 14.8% 12.8% 16.1% 7.7% -11.8% 74.1% 22.0% -6.3% -15.8% -12.6% 수입 2,522 2,456 2,548 3,063 4,104 3,194 4,133 5,222 4,624 4,470 4,552 수출액/GRDP(%) 17.95 19.7 19.74 20.64 25.58 24.13 35.09 37.37 35.24 - - 환율(원) 1,145 1,024 956 929 1,103 1,276 1,156 1,108 1,127 1,095 1,162 13) 통계청 광제조업통계, 표의 하단부는 전년대비 증가율임 14) 한국무역협회(무역통계), 한국은행 경제통계시스템

2015 이슈앤테크 vol.43 3D프린팅 기술응용과 전북산업 발전방안 13 전북산업과의 3D프린팅 기술과의 연계 전라북도 3D프린팅 산업 SWOT 분석 강점(S) 약점(W) (ICT 인프라 우수성) 우수한 기술 인력, 제조업 경쟁력, 세계 최고 수준의 ICT 인프라 보유 (활용 확산) 중소기업이 사용할 수 있는 산업용 3D프린터의 가격이 높아 활용 확산에 어려움 (제조산업 경쟁력) 첨단 고부가가치 신산업 전문인력 보유 및 지속 배출 (인식 수준) 선도국 대비, 국내는 활용수준이 전반적으로 낮은 편 기회 (O) (시장) 국내 3D프린터 제작 활용은 태동 단계이나, 이를 활용한 2차 서비스 시장 잠재력 보유 (기본역량) 창의융합 실현 가능한 민 관의 협업과 체계적인 정부지원 역량보유 신성장동력 산업군 대응 맞춤형 3D프린팅 응용기술 선점을 위한 인프라구축 및 실용화 강화 수요산업과의 연계 강화 및 소재/ 부품의 신뢰도 제고로 글로벌 중 견기업 육성과 혁신 제품 개발 고부가가치 3D프린팅 활용기술 확보를 위해 공정장비 및 공정소재 등 핵심장비 구축 추진 3D프린팅 산업 기술의 고부가가 치화 및 범용화 수요대응형 역량 제고로 원천기술 및 실용화기술 활용 강화 위협 (T) (기술경쟁력) 선진국 대비 기술격 차가 크고, 원천기술, S/W, 소재 등에서 글로벌 경쟁력 미흡 (정책) 3D프린터 소재, S/W, 서 비스 등 가치사슬 전반을 포괄하는 발전전략 부재 3D프린팅 산업 기술의 융복합화 및 국제공동연구 강화를 통해 선 도기술 확보 및 시장점유 자동화 첨단화 고부가가치화 공정의 도입/확산과 생산성 제고로 부정적 이미지 불식 3D프린팅 기술의 혁신적 활용을 통해 품질 및 가격경쟁력 강화를 달성하여 부품소재 시장 점유 3D프린팅 제조업 전반의 이미지 개선과 고부가가치 제조공정 혁신 으로 우수인력 유치 및 R&D 역량 강화 전라북도는 성장동력산업과 주력산업 및 협력산업 그리고 지역전통산업 등의 산업군을 전략적으로 육성하고 있음. - 성장동력산업 : 농생명 식품산업, 탄소 방사선 융복합소재부품산업, ICT SW융 복합산업, 자동차 조선해양 기계산업, 그린에너지산업 - 주력산업 : 기계부품, 건강기능식품, 해양설비기자재, 경량소재성형, 복합섬유소재 - 협력산업 : 친환경자동차, 에너지변환 저장부품, 바이오활성소재 - 전통산업 : 정밀화학, 농림축산업, 제지, 보석, 섬유 등 3D프린팅 기술은 자동차 기계 분야, 헬스케어 등의 산업분야 및 대량 맞춤형 생산분야, 복합재료 생산기술분야 등에 응용이 가능함.

14 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 [표 8] 3D프린터 기술 발전 로드맵 15) 분류 시기 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 산업 적용 자동차 수송 항공 국방 에너지 전력시스템 헬스케어 혁신 기회 대량 맞춤형 생산 개인 제조 분산 제조(On-site) 순기능 산업용 부품 주문형 장기생산 타 기술과의 융합 클라우드 컴퓨터 복합재료 생산 기술 집중형 태양광 발전 재생 의료 또한 3D프린팅 산업을 발전시키기 위해서는 장비, 소재, SW 기술 등의 요소기술에 대한 경쟁력 확보가 요구됨. 따라서 전라북도가 육성하고 있는 산업과의 상호연계를 통해 두 산업의 동반발전을 도모하는 것이 전략적으로 필요함. 전라북도가 육성하고 있는 산업군 중 자동차 기계산업은 전체 산업 3D프린팅 서비스의 20%정도를 소비할 정도로 적용이 활발한 분야이며, 도내에 완성차(상용차) 업체 3개사 및 부품업체 332개사가 집적화되어 있어 3D프린팅 산업과의 연계성이 높을 것으로 판단됨. - 전 세계 3D프린팅 주요 활용분야는 자동차 20%, 항공우주 15%, 산업장비 11% 등 자 동차 기계분야에 높은 활용도를 보이고 있음 16). 또한 융복합소재 분야는 전략적으로 관련 기술개발 및 지원기관 유치* 등 차세대 성장 동력으로 육성하고자 하는 의지가 강한 산업분야임. 탄소섬유는 3D프린팅 핵심재료로 응용되어 소재원천기술 확보를 통한 경쟁력 강화를 도모할 수 있음. * 탄소밸리구축사업, 초고강도 복합재 개발 및 KIST 복합소재연구소, 한국원자력연구원 첨단방사선 연구소 유치 등 - 미국, 호주 등 선진국은 3D프린팅 산업의 경쟁력 강화를 위해 신규 소재의 탐색/개 발에 많은 노력을 기울이고 있음 17). 식품산업 분야는 전북이 세계 5대 식품클러스터 진입을 목표로 육성하고 있는 산업으로 지역특산물을 활용한 발효식품 및 기능성 식품을 주로 생산하고 있으며, 3D프린터용 식품재료개발, 음식조리용 3D프린터 개발 등을 통해 3D프린팅 산업과 연계가 가능할 것으로 예상됨. - 코넬 대학 호드 립손(Hod Lipson)교수는 앞으로 식품업계가 3D프린터로 제작한 다 양한 상품을 선보일 무한한 가능성을 언급함 18). 15) Techvision 2020 (Frost & Sullivan, 2013) 16) Industrial Area of Additive Manufacturing (Wohlers Associated, Inc., 2013) 17) 3D프린팅 제조혁명에 대한 한국 금속산업의 대응전략 (KEIT PD Issue Report, VOL. 13-6, 2013) 18) 식품산업을 넘보는 3D프린팅 (KISTI 글로벌동향브리핑, 2015.04.22.)

2015 이슈앤테크 vol.43 3D프린팅 기술응용과 전북산업 발전방안 15 전라북도의 전통적 주력산업인 주얼리산업*은 3D프린터를 이용한 몰드(파트)제작이 활성화 19) 되고 있으며, 개인맞춤형생산 및 제작비, 제작기간 단축이 가능한 분야로 3D 프린팅 기술을 활용한 성과창출에 적합한 분야임. * 전북의 대표적 수출산업이었던 주얼리 산업은 90년대 이후 침체되었으나, 최근 산업부의 U턴기업 지원정책과 연계하여 패션주얼리 공동R&D센터 건립(전북 익산시)을 통해 제2의 도약을 추진 중임 3D프린팅 산업을 통한 전북산업 발전방안 태동단계인 3D프린팅 산업을 활용하여 전북의 산업을 발전시키기 위해서는 산업기반 구축, 핵심기술경쟁력 확보, 인력양성 및 비즈니스 지원 등의 영역에서 대응이 필요함. (산업기반 구축) 3D프린팅 산업과 연계한 전북산업 발전을 위해 우선 3D프린팅 관련 장비, 기술, 인력을 종합지원 할 수 있는 거점기반 및 네트워크 허브 구축 및 활성화 - 전라북도는 3D프린팅을 통해 호남권 제조업 혁신 및 주력산업 육성을 위해 호남권 3D프린팅 제조혁신지원센터 를 유치함. - 호남권 3D프린팅 제조혁신지원센터 의 신속한 구축 및 운영 활성화로 관련 산업 경쟁력 제고와 향후 전북성장동력산업과의 융복합화를 위한 산학연 공동연구 및 정책 수립, 고급인력양성 등 Control Center로의 역할 확대 필요 19) 3D프린터로 만드는 맞춤형 주얼리 플랫폼 (머니투데이, 2015.11.18.)

16 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크 (핵심기술경쟁력 확보) 도내 외 산학연관 전문가들의 의견수렴을 통해 자동차 기계, 소재, 식품, 주얼리 산업 등 전북의 성장동력산업과 연계되는 분야별 3D프린팅 핵심 기술을 개발하고 제품화 및 관련 기업지원 추진 - 정부는 최근 3D프린팅산업 발전전략을 수립하고 기반조성, 기술경쟁력 확보를 지원 하고 있음 20). 원천특허만료에 따른 기술확보와 소재-장비-컨텐츠 연계 등을 고려하여 정부과제의 적극적인 활용 필요 20) 3D프린팅 산업 발전전략 (미래창조과학부, 산업통상자원부, 2014.4)

2015 이슈앤테크 vol.43 3D프린팅 기술응용과 전북산업 발전방안 17 (인력양성) 지역 중소기업이 3D프린터를 활용하여 시제품 생산 등을 할 수 있도록 CAD 설계, 3D프린터 활용 등 산업체 재직자 중심의 현장인력 양성 교육이 필요하며, 향후 3D프린터 및 소재개발, 관련 SW개발이 가능한 고급연구인력 양성추진 - 전라북도는 그간 3D프린팅 보급 확산 및 교육사업 을 통해 도민 교육을 실시해왔음. 향후 수요에 기반한 기업 현장활용 중심의 3D프린터 교육확대 필요 (비즈니스 지원) 지역의 3D프린팅산업이 태동 단계임을 감안하여 악세사리, 식품제조 등 소자본 개인창업 지원으로 초기 시장형성 및 중소기업의 사업화 아이디어 지원, 전시회/ 마케팅/컨설팅 지원 등을 통해 시장확대 추진 - 지역내 3D프린터 장비업체와 개인의 아이디어를 연결시켜 주는 중계사업 및 중소기업 제품 개발을 위한 3D프린터 공동활용 지원사업 발굴 추진, 3D프린팅 활용 제품개발 아이디어 및 창업아이디어 공모 사업 등을 통한 자생적 생태계 조성 전북테크노파크를 중심으로 지역산업 육성과 관련한 핵심적인 인프라들을 연계하여 도내 3D프린팅 네트워크를 선도하는 혁신플랫폼 구축을 추진 이러한 3D프린팅 혁신기반을 선점 구축하여 창업문화 확산과 선도형 기술창업을 지원 하는 지역거점기관으로서 테크노파크의 역할 제고가 요구됨.

18 Issue & Tech Jeonbuk Techno Park 전북테크노파크

2015 이슈앤테크 vol.43 3D프린팅 기술응용과 전북산업 발전방안 19 Ⅴ. 맺음말 현재 발전 초기단계에 있는 3D프린팅 산업은 각국 정부와 기업들의 끊임없는 육성 노력으로 향후 제조업을 혁신적으로 발전시킬 것으로 기대됨. 또한 산업간의 융복합화를 통한 새로운 산업형성 그리고 HW와 SW의 동반 발전을 필요로 하는 3D프린팅 산업의 특성으로 인해 전 세계의 새로운 먹거리 창출에 기여할 것임. 3D프린팅 산업과 전라북도의 성장동력 산업을 연계한 융복합 산업 활성화로 지역산업 경쟁력 제고 및 고부가가치 창출을 도모할 수 있을 것임. 또한 수요 맞춤형 제품제조 등 1인 제조기업 활성화로 전라북도의 새로운 제조업 활성화와 일자리 창출에 기여할 것으로 기대됨. <참고문헌> 3D프린팅 산업 발전전략( 案 ) (2014.4., 미래창조과학부, 산업통상자원부) 3D프린팅 전략기술 로드맵 (2014.12., 미래창조과학부, 산업통상자원부) 3D프린팅 기술 및 시장동향 (한진정보통신, 2014.4) Mauldin Economics(2013), 한국경제(2013.5.21.) 3D프린팅 기술 및 시장동향 (한진정보통신, 2014.4) 통계청(KOSIS) 광제조업통계, 전국사업체조사 한국무역협회 무역통계 Techvision 2020 (Frost & Sullivan, 2013) Industrial Area of Additive Manufacturing (Wohlers Associated, Inc., 2013) 프린팅 제조혁명에 대한 한국 금속산업의 대응전략 (KEIT PD Issue Report, VOL. 13-6, 2013) 식품산업을 넘보는 3D프린팅 (KISTI 글로벌동향브리핑, 2015.04.22.) 3D프린터로 만드는 맞춤형 주얼리 플랫폼 (머니투데이, 2015.11.18.)

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