■ 독일, 맞춤형 산업용 3D 프린터 시장이 열린다
국내기업, 신기술 개발과 더불어 판로 개척에 나서야 할 때

1. 독일 내 산업형 3D 프린팅 도입 증가 추세

시장조사기업 가트너(Gartner)가 전 세계 약 250개의 부품업체를 인터뷰 한 결과, 약 1/3이 적층형 제조공정을 투입하고 있거나, 테스트 중이라고 답변했으며, 응답 기업의 39%는 향후 2년 내 이러한 공법을 사용하고자 한다고 밝혔다.

하지만 3D 프린터 시장 내에서는 아직 최상의 기술에 대한 경쟁이 한창인 상황임에 따라, 아직까지는 사용목적에 따라 상이한 3D 프린터가 필요하며, 산업용 기기의 경우 가격이 상당히 고가인 실정이다. 그러나 롤란트 베르거(Roland Berger) 컨설팅은 수년 내에 3D 프린터를 통한 직접발생비용이 약 1/3로 감소할 것으로 예측했다.

2. 독일 기업 내 3D 프린팅 도입 사례

1) 독일 철도, 현재 200개의 3D 프린팅 부품 사용 중
독일 철도(Deutsche Bahn)는 작년 가을 이래 3D 프린터를 통해 제작된 개별 제품을 본격적으로 활용하기 시작했으며, 현재 약 200개의 다양한 부품이 사용되고 있다.
또한 독일 철도는 차량 클러치 커버 등의 특정 부분을 높은 비용을 들여 교체해야 했던 이전과 달리, 3D 프린터를 투입한 후 적은 비용으로도 부품 수리가 가능해 비용절감 효과가 매우 크다고 전했다.

더불어 장기적으로 볼 때 부품을 직접 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 개선하거나 기능을 융합시킬 수도 있다고 밝히며, 이를 현실화하기 위해서는 기업이 보다 심도 있게 공정에 개입해야 할 것이라고 전했다.
한편 독일 철도의 한 관계자는 “현재 외부에서 프린팅 제작을 하고 있으나, 곧 자체적으로 기기를 구매하고자 한다”고 전하며 “이는 첫 단계로 3D 프린팅 관련 자체 노하우를 확충하는데 기여할 것”이라고 밝혔다. 더불어 그는 “오는 2016년 가을경에는 공식적으로 ‘Mobility goes additive’이라는 네트워크를 발족하고, 올 한 해 1,000개의 부품을 프린팅 할 계획”이라고 밝혔다.

2) 항공기 엔진 제조 전문기업인 MTU, 3D 프린팅 부품 도입
3D 프린팅의 활용이 확대되면서, 맞춤형부품이나 복합적인 부품 생산도 가능해지고 있다. 하지만 프로코프 독일 공작기계연합(VDW) 협회장은 “아직은 생산비용이 높으며, 대량생산의 경우 경쟁 가능한 단가에 도달하기에는 아직 갈 길이 멀다”고 지적했었다.
그럼에도 불구하고 3D 프린팅 기술은 천천히 도입되고 있는 추세이며, 항공기 엔진을 전문적으로 제조하는 기업인 MTU 역시 금형이나 절삭공법을 활용해 생산했던 A320 neo 엔진 정비를 위한 부품(Boroskopaugen: 내시경 눈)을 선택적 레이저 소결공법으로 생산하고 있다.

<3D 프린팅 공법으로 제조된 엔진 부품>

<사진. 자료원: MTU Aero Engines>

MTU는 현재 이른바 제조업과 IT를 융합하는 ‘인더스트리(Industry) 4.0’으로 이전하고 있으며, 이는 동사의 공작기계가 총 시스템과 커뮤니케이션을 통해 완전 자동으로 작동되고 있는 점에서 드러난다. 특히 MTU는 기계 기술 분야에서 경쟁이점을 확보하는 것이 점점 더 어려워지는 상황 속에서 네트워크화된 생산 솔루션을 통해 새로운 기회를 모색 중이다.
페터스 MTU 생산공장장은 “3D 프린팅 기술은 미래 항공 분야를 이끌어나갈 기술”이라고 밝히며 항공산업에서 3D 프린팅의 활약에 대한 기대감을 드러냈다.

3. 3D 프린팅 시장 확대를 위한 도전과제

한편 MTU의 생산공장장 페터스는 “3D 프린팅이 미래 기술이긴 하나, 자체적인 걸림돌을 극복해야 한다”며 “특히 해당 분야는 자재의 성질이 오늘날 주물공정을 통해서 생산되는 제품과 100% 일치하지 않으면 안 된다”고 지적하며 3D 프린팅 기술이 앞으로 극복해야할 과제에 대해 언급했다. 아울러 그는 “3D 프린팅이 경제적이어야 한다”며 “생산단위가 맞아야 하는데, 소규모 생산 역시 대량산업 생산과 마찬가지로 수지가 맞아야 한다”고 밝혔다.
즉, 3D 프린터 투입을 고려하는 것은 개별적인 경우에 달려 있는데, 대량 부품 제조의 경우 기존의 공정방식보다 높은 비용이 소요되는 반면, 개별 맞춤형 부품인 경우 3D 프린터가 효율적이라는 것이다.

더불어 롤란트 베르거의 파트너 랑에펠트 역시 “3D 프린터를 통한 기계 부품 개발 과정이 소프트웨어에서와 점점 더 유사하게 될 것”이라며 “중요한 점은 기존의 제조부품에서와 같이 프린팅 가능한 소재가 아직까지 동일한 재질을 제공할 수 없는 경우”라고 밝히고, “부품의 구성상 디자인의 자유를 통해 보다 질이 좋지 못한 자재의 부담을 상쇄할 수 있을 것”이라고 말했다.

4. 전망 및 시사점

최근 들어 독일의 항공, 철도 등의 분야 내 3D 프린팅 부품 사용이 크게 증가하고 있는 추세이며, 향후 가격 부담이 완화될 경우 보급이 보다 큰 폭으로 확대될 전망이다. 특히 아직은 대량 생산보다 개별 맞춤형 부품 제작에 보다 효율적인 공법으로 평가되고 있다.
현재 독일 3D 프린터 시장은 아직 특정 기술이 선도하지 않는 미성숙 시장으로, 무엇보다 신기술 개발 기업의 발 빠른 제품 홍보와 시장 진입이 향후 시장을 선도하는 데 주요 요인으로 작용할 것으로 예상되므로, 국내기업의 적극적인 판로 개척이 필요한 시점이다.
이와 더불어 3D 프린팅을 통해 제조된 부품(예: 인공뼈 등) 시장 역시 3D 프린터 보급 확대와 더불어 동반 성장할 것으로 기대되는 바이다.

* 자료원: Handelsblatt, MTU Aero Engines 및 KOTRA 프랑크푸르트 무역관 자료 종합