- 1년사이 독일 내 3D 프린팅 산업 전문인력 수요 88% 상승 -

- 3D 프린팅 산업, 기업간의 파트너십 선택 아닌 필수 -

□ 3D 프린팅(적층제조) 시장 동향

  ○ 3D 프린팅(또는 적층가공, additive manufacturing) 붐

    - 전세계적으로 적층가공*붐이 일고 있음, 이는 글로벌 판매 규모와 미래 매출 통계를 통해 보여지고, 2017년부터 관련 일자리가 대폭 증가하였음.

    - PwC에 따르면 글로벌 3D 프린팅 제품시장은  향후 연 13~23% 성장할 것으로 예상하며 2030년에는 시장규모가 226억 달러에 달할 것으로 전망

    - 미국 시장연구원 IDC는 2018 년 글로벌 매출을 120 억 달러로 전망, 2021 년까지 200 억 달러에 이를 것으로 예상

     * 적층가공방식(additive manufacturing): 기존의 깎아서 가공하는 방식(subtractive manufacturing method)이 아닌 3D모델 데이터로부터 정보를 받아 한 층씩 쌓아가는 방식

    - 2017년 독일 내 3D 프린팅 관련 전문 인력에 대한 수요가 전년도 대비 88% 상승

    - 지난 2년간 기술발전과 소재개발 등 인쇄기술 시장의 급속한 성장으로 매달 평균 7%의 성장을 기록하며, 3D 프린팅 분야 일자리가 증가, 2016년에서는 2,178개에서 2017년에 4,099개로 늘어남.

독일 3D 프린트 일자리 공석 수

(단위: 개)

자료원: Joblift

  ○ 독일 EOS사 3D 금속 프린팅 분야 시장 점유 1위

    - EOS사가 금속 프린팅 분야 시장의 25.9%를 점유하는 것으로 조사되어 업계 1위를 차지하였고, SLM Solutions (10.9%), Trumpf(6.9%) 등 독일 기업이 시장 점유율이 높은 편임.

3D 금속 프린팅 분야 시장 점유율

(단위: %)

자료원: 2017년 Wohler의 보고서

  ○ 3D 프린터 사용분야 및 개발분야 투자 확대

    - 30년전 처음 소개되었던 3D 프린팅은 주로 프로토타입의 모형 제작에만 사용되었으나 이제는 발전에 발전을 거듭하여 건물건축, 복잡한 자동차, 항공기부품, 인체조직까지 쓰이지 않는 곳이 없을 만큼 시장이 확장됨.

    - 3D 프린팅의 발전에 따라 제조뿐만 아니라 산업 전체적으로 상당한 변화가 일어나고 있어 점점 더 많은 독일 기업들이 3D 제조기술 R&D 분야에 투자하고 있음.

    - 독일 화학기업 BASF는 3D프린팅 원료 생산업체를 인수하였고, 지멘스의 경우 3D 프린팅에 사용되는 가스터빈을 개선하는 것에 투자, 리코(Ricoh)사는 3D프린터 제조회사 인수 및 합병에18억 달러를 투자할 계획 등 3D 프린팅 분야에 투자하는 독일 기업이 해마다 증가

3D 프린팅 분야 투자 비율

자료원: Statista

□ 3D 프린팅(적층제조) 업계 트렌드

  ○ 3D 프린터의 대형화, 대량생산 및 정밀화

    - 작년과 비교하여 올해 시장에 선보여지는 산업용 3D 프린터는 더욱 대형화되었고, 아주 세밀한 부분까지 프린팅 할 수 있는 기술 발전을 보여줌.

    - 독일 금속 3D프린팅 솔루션 기업 EOS와 Trumpf는 1m 이상의 금속제품을 출력할 수 있는 PBF방식의 3D 프린터를 출시, Gefertec GmbH(독일)사는 3m³, 3000kg가량의 대형제품 출력가능 장비 개발

     * PBF 방식: Powder Bed fusion의 약자로, 금속 분말을 한층 적층한 후 레이저를 사용해 원하는 부분을 융용시켜 결합, 다시 한층 적층을 반복해 3차원 형상을 가공하는 것

    - 3D 프린팅계의 스타트업 Desktop Metal(미국)은 하루 560~600개 가량 생산이 가능하고 생산단가는 개당 5.69달러인 글로벌 시장에서 가장 빠른 프린터를 출시함.

    - SLM Solutions(독일), Stratasys(미국), 3D Systems(미국) 등 선도기업 장비뿐만 아니라 소재 및 부품 개발로 인해 출력물의 표면처리가 개선됨.

독일 Gefertec GmbH 대형 3D 프린터

자료원: Gefertec GmbH

Desktop Metal 사 제품

자료원: Desktop Metal 홈페이지

3D systems의 DMP Factory 500 장비

(소형제품의 대량생산가능)

자료원: 3D Systems

  ○ 전략적 파트너십, 선택 아닌 필수

    - 독일 금속 3D 프린팅 솔루션 기업 EOS는 금속분말제조사 GKN Powder Metallurgy와 레이저 기반 금속 3D 프린팅 시스템 개발을 위해 전략적 파트너십을 맺었으며, 생산시간의 70%, 생산비용 50%를 낮추는 것을 목표로 타겟 고객층은 자동차산업 기업임.

    - SLM Solutions(독일) 사 Swerea IVF와 협력하여 SLM Solutions의 새로운 산업 프로젝트에서 3D 인쇄로 제품 개발을 단축하는 것을 목표

    - 글로벌 화학기업 BASF(독일)는 미국 고속 3D프린터 제조사 Essentium과 파트너쉽, Essentium은 기존의 FDM방식 프린터보다 10배 이상 빠르고 5배 이상 정확하게 부품을 출력할 수 있는 기술을 개발 중에 있으며, BASF사는 이 장비에 적합한 소재를 개발 및 공급할 계획이며, 이 장비에 사용되는 3D 프린팅 소프트웨어는 Materialise사가 담당할 예정

  ○ 2022년까지 독일 중소기업의 75%가 3D인쇄 사용

    - Ricoh europe에서 작성한 프린터 제조사에 대한 연구보고서에 따르면, 글로벌기업뿐만 아니라 중소기업의 44%가 이미 3D 프린팅 관련하여 투자를 하고 있으며 앞으로 2년안에 중소기업의 30% 이상이 3D 프린팅에 투자할 계획이라 함.

    - Ricoh europe의 설문조사에 참여한 중소기업 중 80%는 고객의 요청에 맞는 제품을 신속하게 공급하기 위해 제품생산라인에 3D 프린팅을 접목하여 생산프로세스를 통합할 계획

  ○ 3D프린팅 활용분야 확대

    - 프린팅 기술과 소재가 개발됨에 따라 단순모형에서부터 자동차, 우주항공, 기계, 의료, 건축, 귀금속디자인 등 적용분야가 확대되고 있음.

3D 프린팅 출력물

  자료원: 코트라 프랑크푸르트 무역관

□ 세계 속 한국기업

  ○ 국내업체 현황

    - 국내 산업용, 개인용 3D 프린터를 제조하는 기업으로는 ㈜인스텍, ㈜캐리마, 신도리코, ㈜로킷, 오픈크리에이터즈, 윌리봇 등이 있음.

    - 이번 독일 프랑크푸르트에서 개최된 Formnext 전시회에 여럿 한국기업이 참가하여 자체 개발한 다양한 기술을 선보임.

  ○ 인스텍(Insstek)  

    - 인스텍은 3D 프린터에 쓰이는 소프트웨어, 대부분의 부품, 기술을 자체적으로 개발하여 사용하고 DMT(Directed Metal Tooling) 방식의 산업용 3D 프린터를 제조

    - DMT방식은 금속분말 레이저로 용융시키면서 금속분말 적층을 동시에 진행하면서 출력하는 방식으로 독일Trumpf 사로 TruLaser Cell 3000모델이 이와 같은 방식을 사용함.

    - 인스텍사의 출력품을 단면으로 잘라보면 Trumpf사의 제품과 비교하여 단면이 더 고르고 단단하게 출력된 고품질임을 알 수 있음.

    - 인스텍상의 Porous Coating 기계도 시장의 주목을 받았는데 세계최초로 인공관절을 3D 프린팅 기술로 코팅하는데 성공, 인스텍사의 코팅기술은 인공관절 제품 구조와 단단하게 결합하면서 코팅층을 형성하여 벗겨지거나 떨어져 나갈 위험이 없음.

인스텍사의 인공관절

(왼: 무릎임플란트, 오: 고관절임플란트)

Porous Coating 기계

자료원: 코트라 프랑크푸르트 무역관

  ○ 하나에이엠티(HANA AMT)

    - 하나AMT는 마그네슘 분말 자체 개발한 제조기술 및 실행착오를 겪으며 쌓은 노하우를 이용하여 3D 프린트 소재분야로 사업을 확대하여, 알루미늄, 스테인레스, 니켈합금, 마그네슘합금 등 다양한 3D 프린팅 소재를 출시

    - 특히 마그네슘 합금 WE43, AZ91, AZ 31B 등은 생체내에서 분해가능한 소재로 분해시간은 6~12개월정도이며, 해롭지 않은 이온으로 체내에 흡수되기떄문에 임플란트 제거 시 추가수술이 필요없음.

하나AMT 전시회 부스 현장

자료원: 코트라 프랑크푸르트

□ 시사점

  ○ 해마다 눈에 띄게 기술이 개발되고 있는 것을 직접 체감할 수 있었음, 특히 작년에는 전시회 현장에서 장비 등이 미완성된 모습으로 선보였으나, 올해 폼넥스트 전시회에서는 대형 산업용 프린터가 선보여졌으며 시연하는 곳이 많았음.

  ○ 소재 다양화 및 소재 개발 신규기업의 수가 증가하였고 후처리공정 기업들 역시 대거 전시회 참여, 그 외 3D 프린팅 업계를 뛰어넘어 다른 산업분야에서도 3D 프린팅 분야로 사업을 확장하는 추세

  ○ 아직은 시장을 선점한 특정 3D 프린팅 방식이 아닌 다양 프린팅 방식이 시장을 골고루 나눠가지고 있으며, 신생기업이라고 하더라도 혁신적인 기술만 있으면 시장에서 빠르게 시장을 선점해나갈 수 있는 가능성이 열려 있음.

  ○ 글로벌 선진기업 및 스타트업들은 국가 또는 다른 투자가들의 지원을 받아 연구에 박차를 가고 있으며 적극적으로 인재육성에 힘쓰고 있음.

  ○ 국내산업을 육성하기 위해서는 우리나라도 글로벌 기술동향을 꾸준히 모니터링하고 인재육성 및 국가적인 투자가 뒷받침 되어야함.

  ○ 3D 프린터 제조기업 T사와 인터뷰

자료원: Joblift, Wohler Report, Statista, Gefertec GmbH, Desktop Metal 홈페이지, 3D Systems, 바이어 인터뷰, 프랑크푸르트 무역관 자료 종합