3d 프린터 시장 현황과 파급 효과

1. 2013. 06. 18
(13-77)
: 3D 프린터 시장 현황과 파급 효과
□ 3D 프린터란
□ 3D 프린터 시장 현황
□ 예상 파급 효과

2. 1
(2013-077호)
 3D 프린터란
○ 3D 프린팅(3D Printing)은 3차원 설계 데이터를 기반으로 고유의 소재를 층층이
쌓아 입체 형태의 제품을 제작하는 기술을 일컬음
 전통적인 제품 생산방식은 재료를 자르거나 깎아서 생산하기 때문에 절삭가공
(subtractive manufacturing)이라 불리는 반면, 3D 프린팅은 재료를 한 층씩 쌓아
제작하는 방식으로 적층가공(additive manufacturing)이라고도 불림
- 절삭가공 방식은 일반적으로 원재료의 95%가 버려지나 3D 프린팅 방식은 필요
한 만큼의 원재료만 이용하여 원재료 절감이 가능
 3D 프린팅에는 액체 형태의 재료나 종이, 금속분말, 플라스틱, 모래 등이 이용되며
층의 두께는 약 16~100 마이크로미터(0.016~0.10 mm) 정도임
 제작시간은 제품의 크기와 복잡한 정도에 따라 수 시간에서 수 일까지 소요
[표 1] 3D 프린터 분류
재료 형태 재료 종류 조형 방식 제품 예
액체 기반형 액체 형태의 재료
레이저나 강한 자외선을 이용하여 재
료를 순간적으로 경화시켜 형상 제작
미국 3D Systems의
SLA 시스템
분말 기반형
미세한 플라스틱 분말
(powder), 모래, 금속
성분의 가루 등
분말 형태의 재료를 가열한 후 결합하
여 조형. 재료 형태에 따라 접착제를
사용하거나 레이저를 사용하는 프린
터가 있음
미국 3D Systems의
SLS 시스템
독일 EOS의 SLS
시스템
와이어(wire) 또는 필라멘
트 형태의 재료
필라멘트 등의 열가소성 재료를 열해
가해 녹인 후 노즐을 거쳐 압출되는
재료를 적층하여 조형
미국 Stratasys의
FDM 시스템
왁스(wax) 성질을 가진
패럿(작고 둥근 알 또는
공 모양의 알갱이)
재료를 헤드에서 녹여 노즐을 통해
분사
이스라엘의 Objet사
의 Polyjet 시스템
고체 기반형
얇은 플라스틱 시트나 필
름 형태의 재료
플라스틱 시트를 접착하면서 칼을
사용해 절단 후 적층하여 조형
미국 Helisys사의
LOM 시스템
자료: 정보통신산업진흥원

3. 2
(2013-077호)
○ 관련 기술 발전에 따라 3D 프린터의 활용성이 증가하면서 이에 대한 관심이 고조
 3D 프린터는 비용과 시간을 절약하기 위해 주로 기업의 시제품 제작에 이용
- 전통적인 시제품 제작 방식은 여러 단계를 거쳐야 하는 반면 3D 프린터를 이용
할 경우 설계 데이터만 있으면 제작이 가능하고 디자인 수정도 용이
- 람보르기는 시제품 제작에 4개월의 제작기간과 4만 달러의 비용이 소요되었으
나 스포츠카 Aventador의 시제품 제작에 3D 프린터를 이용해 제작 기간과 비
용을 각각 20일과 3,000달러 수준으로 줄일 수 있었음
 최근에는 첨단 산업을 비롯한 다양한 산업분야에서 활용되면서 관련 기술에 대한
관심 급증
- 3D 프린터는 완구류, 패션, 엔터테인먼트 산업과 기술적 난이도가 높은 자동차,
항공/우주, 방위산업, 의료기 등 다양한 분야에서 제품 개발에 활용되고 있음
○ 3D 프린터 산업은 초기 성장 단계로 기술 발전에 따라 높은 성장이 기대
 올해 초 오바마 미 대통령은 국정연설에서 3D 프린터가 제조방식의 혁신을 가져올
것이라고 언급하며 3D 프린터 산업 육성을 계획
 영국의 The Economist는 3D 프린터가 내연기관과 컴퓨터에 이어 3차 산업 혁명
을 이끌 기술 중 하나로 소개
 기술 발전에 따라 활용도가 높아지고 가격이 하락하면서 개인이 이용할 수 있는 모
델이 등장하는 등 3D 프린터의 보급이 확산될 것으로 전망
[표 2] 산업별 3D 프린터 활용 사례 [그림 1] 분야별 3D 프린터 활용 비중
산업 사례
자동차 대시보드, 바디패널 등의 시제품
의료
인공 치아, 인공 뼈, 인공관절 등
보형물
패션 구두 등의 시제품 견본
항공/우주 알루미늄 동체 등 주요 부품
건축 건축 모형
엔터테인먼트 영화용 캐릭터 ex)리얼스틸 로봇
소비자 가전
휴대폰 케이스, GPS 디바이스 등
각종 소비자 가전의 시제품
자동차
20%
소비재
20%
의료/치과
15%
항공우주
12%
산업장비
11%
학교
8%
정부/군대
6%
건축
3%
기타
5%
자료: 정보통신산업진흥원 자료: Wohlers Report 2012

4. 3
(2013-077호)
 3D 프린터 시장 현황
○ 3D 프린터 시장 규모는 일반 프린터에 비해 미미한 수준이나 두 자리수의 높은 성
장세가 기대됨
 컨설팅 기업 Wohlers Associate에 따르면 3D 프린터 시장 규모는 2009년 11억
달러에서 2011년 17억 달러로 증가하였으며 2019년 65억 달러 수준까지 증가할
것으로 전망
- 일반 프린터 시장 규모가 2010년 기준으로 1,500억 달러 수준임을 감안할 때
3D 프린터 시장 규모는 일반 프린터 시장의 약 1/100 규모로 미미
- 그러나 일반 프린터 시장이 정체되어 있는 반면 3D 프린터 시장은 연 평균
20% 수준의 높은 성장률을 기록할 것으로 전망
 높은 가격의 부담으로 보급이 제한적이었으나 최근 저가 보급형 모델이 개발되면서
저변이 확대될 것으로 예상
- 3D 프린터는 크기와 성능에 따라 가격 차이가 크며 산업용은 1만~100만 달러
수준으로 고가임
- 최근 일반 소비자를 대상으로 한 1,000달러 이하의 저가 모델이 출시됨에 따라
3D 프린터 수요가 큰 폭으로 확대될 것으로 기대
○ 미국의 두 기업이 글로벌 시장의 70% 이상을 장악하여 시장 선점을 위한 주도권
경쟁에 돌입
 미국의 Stratasys와 3D Systems는 적극적인 M&A를 통해 각각 세계 시장의
53%와 22%를 점유하며 선두 기업을 형성
- 2012년 Stratasys는 이스라엘의 Objet(시장 점유율 15%)를 인수하였으며 3D
Systems도 미국의 Z Corporation(11%)을 인수
 전체 시장 규모가 크지 않아 소규모의 기업들은 수익을 내기 힘들어 경쟁력 강화
및 생존을 위해 대형기업과의 인수합병이 활발하게 진행되고 있음
- 스마트폰과 같이 급격한 시장 성장은 어려울 것으로 예상되는 가운데 한정된 시
장 규모에 따라 자금 조달이 어려운 영세 기업들은 대형 기업에 인수되는 전략
을 취할 것으로 예상
 두 기업은 3D 프린터와 더불어 제품 생산에 필요한 재료 판매를 통해 수익을 확대
- 2012년 3D Systems는 총 매출의 29%를 재료 판매를 통해 달성

5. 4
(2013-077호)
[그림 2] 3D 프린터 시장 성장 전망 [그림 2] 3D 프린터 세계 시장 점유율
11
17
65
0
15
30
45
60
75
2009 2012 2019
(억 달러)
3D Systems
22%
Stratasys
53%
Envison Tec
8%
EOS
2%
Beijing Tiertime
4%
기타 11%
자료: Wohlers Report 2012 자료: Wohlers Associate
 예상 파급 효과
○ 3D 프린터 확산에 따른 생산 방식의 변화가 예상
 3D 스캐너와 CAD 프로그램의 고도화로 개인의 취향이나 욕구를 반영한 제품 생
산이 가능해지면서 기존 대량생산 방식과 다른 맞춤형 생산이 증가할 전망
- 보청기, 치아, 의족 등 의료용 제품 생산에 이용되고 있으며 휴대폰 케이스, 악
기, 운동기구 등 다양한 상품에도 개인의 취향을 반영하여 생산이 가능해질 것
 온라인으로 설계 데이터의 공유 및 상거래가 활성화될 것으로 예상
- 인터넷 웹사이트를 통해 다른 사람이 디자인한 설계 데이터를 공유하거나 전자
상거래를 통해 구매하여 3D 프린터를 통해 직접 생산할 수 있을 전망
- 전자제품 중 재고가 없거나 수리가 어려운 부품은 홈페이지를 통해 설계 데이터
를 다운받아 생산할 수 있을 것
○ 지적재산권 보호 등 관련 제도 정비가 필요
 3D 프린터를 이용하여 권총을 비롯한 각종 불법 무기를 생산할 수 있어 이에 대한
규제가 필요할 것으로 예상
 웹에서 설계 데이터를 불법 다운로드하거나 3D 스캐너를 이용하여 제품 디자인을
무단 도용할 가능성이 있어 지적재산권 등 관련 법안의 정비가 필요해질 전망
<연구원 김홍태(hongtae.kim@kbfg.com) ☎ 2073-5789>