3 D 프린팅 , 제조업 의 개념 을 바꾼다 . 3 D 프린팅 이 차세대 생산 기술 중 하나 로 주목 받 고 있 다 . 개인 맞춤 형 생산 시대 를 열 고 , 의료 , 바이오 등 신 사업 영역 에서 차세대 정밀 가공 기술 로 부상 할 수 있 기 때문 이 다 . 궁극 적 으로 대량 생산 시스템 과 저 임 노동력 에 의한 경쟁력 을 희석 시킴 으로써 글로벌 제조업 경쟁력 재 편의 요인 이 될 수 도 있 다 . 최근 3 D 프린팅 이 부상 하 고 있 다 . 지난해 Economist 에서 는 3 D 프린팅 을 제 3 차 산업 혁명 을 가져올 기술 중 하나 로 소개 했으며 , 세계 경제 포럼 ( World Economic Forum ) 에서 는 2013 년 10 대 유망 기술 중 하나 로 선정 했 다 . 올해 초 , 미국 의 오바마 대통령 은 국정 연설 에서 거의 모든 제품 의 생산 방식 을 바꿀 수 있 는 잠재력 을 가진 기술 로 3 D 프린팅 을 언급 했 다 . 대중 의 관심 도 적 지 않 다 . 일례 로 아이디어 를 가진 개인 이 일반 대중 을 상대 로 자신 의 아이디어 를 홍보 하 고 투자 받 을 수 있 는 웹 사이트 kickstarter 에서 는 지난해 저렴 한 3 D 프린터 를 생산 하 려는 신생 기업 Formlabs 가 2 , 000 여 명 의 후원 으로 3 백만 달러 에 가까운 돈 을 모금 했 다 . 이미 3 D 프린팅 으로 제작 된 제품 을 구매 하 려는 사람 들 도 생겨나 고 있 다 . 오늘날 3 D 프린팅 이 이렇게 주목 받 는 이유 는 무엇 일까 ? 과연 3 D 프린팅 은 제 3 차 산업 혁명 으로 일컫 어 질 만큼 의 잠재력 을 가진 기술 일까 ? 3 D 프린팅 이란 3 D 프린팅 은 제품 을 제작 하 는 방식 중 하나 로 소재 를 층층이 쌓 는 방식 이 다 . 일반 적 인 프린터 가 입력 된 사진 이나 문서 에 따라 잉크 를 분사 하 듯 , 3 D 프린터 는 디지털 화 된 3 차원 제품 디자인 을 2 차원 단면 으로 연속 적 으로 재 구성 하 여 소재 를 한 층 씩 인쇄 하 면서 적층 하 는 방식 이 다 . 때문 에 재료 를 자르 거나 깎 는 방식 의 전통 적 인 생산 방식 을 Subtractive manufacturing ( 절삭 가공 ) 이 라 하 는 반면 , 3 D 프린팅 은 새로운 층 을 켜켜이 쌓 는 방식 이 기 때문 에 Additive manufacturing ( 적층 가공 ) 이 라 한다 . 처음 3 D 프린팅 을 개발 한 것 은 Charles W . Hull 로 알려져 있 다 . 액체 상태 에서 빛 을 받 으면 굳어지 는 성질 을 가진 플라스틱 , 즉 광경 화성 수지 를 사용 하 여 제품 의 단면 을 인쇄 / 적층 하 는 광조 형법 ( Stereolithography ) 으로 시제품 을 생산 하 는 기술 을 특허 로 출원 한 것 이 다 . 이후 금속분 말 에 레이저 를 쏘 거나 , 플라스틱 을 녹여 단면 을 직접 인쇄 하 는 등 여러 가지 방식 의 3 D 프린팅 기술 이 등장 하 고 있 다 . 지금 까지 3 D 프린팅 은 주로 시제품 제작 에 이용 되 어 왔 다 . 전통 적 인 시제품 제작 방식 은 여러 단계 를 거쳐야 하 는 반면 , 3 D 프린팅 은 디자인 만 있 으면 그 자리 에서 시제품 을 제작 할 수 있 기 때문 이 다 . 오류 를 발견 한 경우 에 는 제품 디자인 만 수정 하 면 손쉽 게 다시 제작 할 수 있 다는 장점 도 있 다 . 별도 의 금형 을 제작 하 거나 여러 종류 의 기기 를 사용 하 는 일 이 적 어 초기 투자 규모 역시 줄일 수 있 다 . 신 제품 개발 과정 에서 시제품 제작 이 예닐곱 번 반복 된다는 점 을 감안 하 면 절감 할 수 있 는 시간 과 비용 이 적 지 않 다 . 람보르기니 는 4 달 동안 40 , 000 달러 의 비용 이 소요 되 던 과정 을 스포츠카 Aventador 시제품 제작 시 에 는 3 D 프린팅 을 사용 하 여 20 일 동안 3 , 000 달러 수준 으로 줄일 수 있 었 다 . 하지만 오늘날 3 D 프린팅 은 시제품 제작 을 넘 어 직접 상품 을 생산 할 수 있 는 기술 로 주목 받 기 시작 했 다 . 이미 3 D 프린팅 으로 생산 된 액세서리 , 휴대폰 케이스 , 주방 식기 등 이 등장 했으며 , 다소 기술 적 난이도 가 높 은 자동차 , 항공기 등 의 주요 부품 을 생산 하 는 데 도 사용 되 기 시작 했 다 . 지난해 GE Global Research 의 Michael Idelchik 는 3 D 프린팅 이 차세대 제조 혁명 을 일으킬 기술 로서 40 년 뒤 에 는 엔진 전체 를 생산 할 수 있 는 수준 으로 발전 할 것 이 라고 전망 했 다 . 각국 정부 의 적극 적 지원 더군다나 미국 , 중국 등 각국 정부 의 지원 은 3 D 프린팅 의 성장 에 새로운 활력 을 불어넣 고 있 다 . 특히 미국 에서 는 차세대 생산 기술 중 하나 로 3 D 프린팅 이 주목 받 고 있 다 . 저 임금 국가 에서 자국 으로 회귀 하 고 있 는 제조업 들 이 R & D 역량 과 기술력 을 바탕 으로 3 D 프린팅 에서 새로운 경쟁 우위 를 확보 할 수 있 기 때문 이 다 . 미국 제조업 부흥 을 위해 발족 했 던 Advanced Manufacturing Partnership 에서 는 차세대 유망 생산 기술 11 가지 중 하나 로 Additive manufacturing 을 언급 했으며 , 8 월 에 는 오하 이 오 주 의 Youngstown 에 3 D 프린팅 연구 기관 인 NAMII ( National Additive Manufacturing Innovation Institute ) 를 설립 했 다 . 올해 초 , 오바마 대통령 이 국정 연설 에서 3 D 프린팅 을 언급 하 면서 거의 모든 것 의 생산 방식 을 바꿀 잠재력 을 가진 기술 로 평가 했 다 . EU 역시 제조업 혁신 의 기회 중 하나 로 3 D 프린팅 을 주목 하 고 있 다 . Reuters 에 따르 면 지난해 10 월 EU 는 첨단 기술 육성 을 통해 2020 년 까지 GDP 의 제조업 비중 을 16 % 에서 20 % 로 늘릴 계획 을 세웠으며 , 대안 으로 3 D 프린팅 을 언급 했 다 . 또한 영국 정부 는 3 D 프린팅 이 항공 에서 주 얼리 에 이르 기 까지 다양 한 산업 에 영향 을 미칠 수 있 는 잠재력 을 가진 기술 로 평가 하 면서 기술 전략 위원회 ( Technology Strategy Board ) 를 통해 700 만 파운드 를 투자 하 기 로 했 다 . 또한 중국 은 에너지 절약 , 자원 절감 , 생산 성 향상 을 위한 대안 중 하나 로 3 D 프린팅 을 주목 하 고 있 다 . 기존 방식 은 소재 를 자르 거나 깎 는 방식 이 지만 3 D 프린팅 은 디자인 대로 소재 를 인쇄 하 는 방식 이 기 때문 에 버려 지 는 양 을 줄일 수 있 기 때문 이 다 . 지난해 말 , 공업 신 식화부 의 부부 장 쑤 보 는 3 D 프린팅 기술 개발 을 위해 장기 적 인 국가 전략 을 수립 할 계획 이 라고 언급 했 다 . 관련 표준 을 마련 하 고 , 규제 를 정비 하 며 , 기술 혁신 을 위한 세제 혜택 도 고려 되 고 있 다 . 3 D 프린팅 으로 열 어 가 는 미래 하 지만 3 D 프린팅 이 차세대 생산 기술 로서 주목 할 만 한 가치 가 있 는 기술 인지 에 대한 의구심 은 해소 되 지 않 고 있 다 . 아직 까지 제조업 에서 는 자동 화 된 설비 로 표준 화 된 제품 을 대량 생산 함 으로써 비용 을 낮추 는 규모 의 경제 가 적용 되 기 때문 에 3 D 프린팅 으로 생산 한 제품 이 기존 보다 저렴 할 수 있 을지 확실 치 않 기 때문 이 다 . 하지만 오늘날 3 D 프린팅 은 기존 생산 기술 로 는 적합 하 지 않 았 던 부분 을 보완 할 뿐 만 아니 라 , 새로운 영역 에서 가능 성 을 보이 고 있 다 . 1 . 개인 맞춤 형 제품 제조 시대 로 3 D 프린팅 은 개인 맞춤 형 제품 에 대한 니즈 를 충족 시켜 줄 수 있 을 것 이 다 . 오늘날 표준 화 된 제품 을 대량 생산 함 으로써 비용 을 낮추 는 생산 시스템 은 개인 맞춤 형 제품 을 생산 하 는 데 한계 가 있 다 . 소량 생산 으로 인해 단가 가 상승 하 거나 , 다양 한 부품 으로 인해 관리 가 어렵 기 때문 이 다 . 하지만 3 D 프린팅 의 경우 제품 디자인 만 있 다면 매번 다른 제품 을 생산 한다고 해도 추가 비용 이 거의 발생 하 지 않 는다 . 더군다나 현실 속 의 물체 를 3 차원 디지털 파일 로 옮겨 줄 수 있 는 3 D 스캐너 가 고도 화 되 면서 제품 디자인 역시 쉬워 지 고 있 다 . 이 에 따라 보청기 , 치아 , 의족 등 개인 맞춤 형 제품 이 반드시 필요 한 일부 영역 을 중심 으로 3 D 프린팅 이 도입 되 기 시작 했 다 . 덴마크 의 보청기 회사 Widex 는 3 D 프린팅 으로 보청기 를 제작 하 는 기술 인 CAMISHA ( Computer Aided Manufacturing for Individual Shells for Hearing Aids ) 를 개발 해서 지난해 유럽 특허청 ( European Patent Office ) 이 주 는 European Inventor Award 를 수상 했 다 . CAMISHA 는 귀 모양 을 정확 하 게 파악 하 기 위해서 귓본을 제작 하 고 3 D 스캐너 로 인식 하 여 3 D 프린팅 으로 생산 하 는 방식 이 다 . 개인 맞춤 형 제품 을 기존 제품 보다 정밀 하 게 제작 할 수 있 으며 , 향후 저렴 하 게 생산 할 수 도 있 다는 장점 도 있 다 . 보철 기기 나 임 플란트 를 제작 할 때 도 3 D 프린팅 이 사용 될 수 있 다 . 이미 보급 되 어 있 는 3 차원 CT , 치과 용 3 D 스캐너 등 과 연계 할 경우 , 개인 골격 에 맞 는 제품 을 디자인 하 기 쉬워질 것 이 다 . 또한 사람 들 의 시간 과 비용 을 줄일 수 도 있 다 . 만약 3 D 프린팅 이 가능 한 치과 용 소재 가 개발 되 고 제작 속도 가 향상 된다면 , 당일 진료 로 의치 나 틀니 를 제작 하 는 것 도 가능 해 질 것 이 다 . 이미 이 와 유사 한 시도 는 진행 되 고 있 다 . 2009 년 설립 된 Bespoke Innovations 는 3 D 프린팅 기술 을 이용 하 여 뼈대 만 남 은 의족 이 아니 라 실제 다리 모양 과 유사 하 도록 디자인 한 의족 보조 기기 Bespoke Fairings 를 제공 하 고 있 다 . 이 는 의족 에 대한 거 부감 을 줄여줄 뿐 아니 라 , 사용 자 가 직접 소재 , 디자인 을 선택 할 수 있 어 자신 만 의 스타일 을 만들 수 도 있 다 . 또한 83 세 고령 환자 의 턱뼈 를 대체 할 수 있 는 임 플란트 를 제작 해서 이식 하 는 데 성공 했 다 . 3 D 프린팅 방식 으로 티타늄 으로 골격 을 만들 고 바이오 세라믹 으로 코팅 을 한 것 이 다 . 높이 1 mm 를 만드 는 데 33 층 으로 적층 할 만큼 정교 했으며 , 신경 과 근육 을 감안 했 을 때 기존 기술 로 는 제작 하 기 힘들 만큼 복잡 한 디자인 이 었 다 . 이외 에 도 2000 년 에 설립 된 Oxford Performance Materials 는 고 성능 소재 중 하나 인 PEKK 를 사용 해서 3 D 프린팅 으로 두개골 임 플란트 를 제작 할 계획 이 다 . 올해 2 월 , FDA 510 ( k ) 승인 을 받 으면서 상용 화 가능 성 이 커지 고 있 다 . 2 . 1 인 제조업 의 가능 성 3 D 프린팅 은 사람 들 이 원 하 는 제품 을 직접 디자인 해서 생산 할 수 있 는 기회 를 열 어 주 고 있 다 . 디지털 화 된 제품 디자인 만 있 다면 전 세계 어디 서 건 3 D 프린터 를 사용 해서 제품 을 생산 할 수 있 기 때문 이 다 . 또한 별도 의 맞춤 형 생산 설비 나 숙련도 가 높 은 작업 이 요구 되 지 않 아 개인 이 제작 한 디자인 이 라도 저렴 한 가격 에 생산 할 수 있 다는 장점 이 있 다 . 오히려 개인 의 창의력 이 대량 생산 시스템 과 낮 은 임금 의 장벽 을 넘어설 수 있 는 기회 가 될 것 이 다 . 이미 몇몇 웹 사이트 에서 는 개인 이 직접 디자인 한 제품 을 3 D 프린팅 으로 대신 생산 해 줄 뿐 만 아니 라 , 다른 사람 의 디자인 을 공유 하 고 필요 하 면 다운 받 을 수 있 도록 지원 하 고 있 다 . 일례 로 Shapeways 는 개인 이 디자인 한 제품 을 3 D 프린팅 으로 생산 , 배송 해 줄 뿐 만 아니 라 , 다른 사람 에게 팔 수 있 는 기회 도 제공 함 으로써 개인 이 디자인 한 제품 을 전 세계 사람 들 에게 보여 줄 수 있 는 온라인 마켓 플레이스 로 자리 잡 고 있 다 . 아마존 과 같 은 전자 상거래 업체 가 온라인 스토어 에서 제품 을 팔 기 시작 했 던 것 처럼 , 온라인 마켓 플레이스 에서 3 D 프린터 로 제작 할 수 있 는 제품 디자인 파일 이 거래 될 수 있 는 것 이 다 . 향후 , 보다 쉽 고 편리 하 게 사용 할 수 있 는 디자인 도구 들 이 배포 되 면 더욱 많 은 사람 들 이 온라인 마켓 플레이스 에 참여 하 게 될 것 이 다 . 이미 Google 의 SketchUp 처럼 비 전문가 들 이 손쉽 게 사용 할 수 디자인 도구 가 공짜 로 배포 되 고 있 다 . 현실 속 의 물체 를 3 차원 디자인 파일 로 바꿔 주 는 3 D 스캐너 도 등장 했 다 . 게임 에서 3 차원 으로 사람 의 모션 을 인지 하 는 데 사용 되 는 Kinect 는 손쉬운 3 D 스캐너 가 될 수 도 있 다 . 더 나아 나 여러 각도 에서 찍 은 사진 들 로 3 D 디자인 을 재 구성 하 는 것 도 가능 하 다 . 이 처럼 여러 가지 형태 의 디자인 도구 대중 화 는 다양 한 참여 자 를 시장 으로 끌어들임 으로써 3 D 프린팅 의 제조업 생태계 를 풍부 하 게 가꿔 갈 수 있 을 것 이 다 . 이런 시스템 은 시장 에 빠르 게 대응 할 수 있 다 . 시장 니즈 를 신속 하 게 파악 해서 즉각 적 으로 제품 을 출시 하 거나 , 시장 반응 을 보 고 제품 을 다시 디자인 할 수 있 기 때문 이 다 . 최근 Piper Jaffray 의 보고서 에 따르 면 아이폰 5 가 출시 되 고 제일 먼저 케이스 를 출시 한 곳 은 3 D 프린팅 으로 제품 을 생산 하 는 온라인 마켓 플레이스 중 하나 인 Cubify 였 다 . 일반 적 으로 아이폰 액세서리 가 시장 에 출시 되 기 까지 약 2 주 의 시간 이 걸린다 . 디자인 에서 생산 까지 일정 시간 이 소요 되 기 때문 이 다 . 반면 Cubify 에서 는 하루 만 에 휴대폰 케이스 디자인 이 업데이트 되 었 을 뿐 만 아니 라 사람 들 은 몇 일 안 에 제품 을 받 을 수 있 었 다 . 결과 적 으로 제품 의 공급 망 자체 가 달라질 수 있 다 . 지금 처럼 판매 할 제품 을 쌓 아 두 는 대신 3 D 프린팅 을 이용 하 면 고객 이 제품 을 구매 하 기 로 결정 한 다음 제품 을 생산 할 수 있 다 . 필요 할 때 디지털 라이브러리 에서 제품 디자인 을 찾 아 제품 을 생산 할 수 있 는 것 이 다 . 이 는 공급 망 을 간소 화 시킴 으로써 실질 적 으로 재고 비용 을 줄일 뿐 만 아니 라 , 자연재해 를 포함 해서 예기 치 못한 사고 로 공급 망이 마비 되 는 것 을 막 을 수 있 다 . 또한 제품 이 고장 났 을 때 , 부품 재고 가 없 어서 수리 가 어려운 경우 도 사라지 게 될 것 이 다 . 필요 한 부품 의 디자인 을 다운로드 해서 3 D 프린터 로 생산 하 면 많 은 비용 을 지불 하 지 않 아도 부품 을 구할 수 있 기 때문 이 다 . 특히 비행기 처럼 사용 기간 이 긴 제품 일수록 이런 니즈 는 더욱 커질 것 이 다 . 3 . 제품 디자인 의 획기 적 인 혁신 3 D 프린팅 의 확대 는 제품 디자인 의 혁신 으로 이어질 수 있 다 . 디자이너 들 이 생산 기술 에 의한 제약 없이 자신 의 아이디어 를 실현 할 수 있 기 때문 이 다 . 3 D 프린팅 은 디자인 파일 만 있 으면 제품 을 직접 제작 할 수 있 을 뿐 만 아니 라 , 다소 복잡 하 거나 내부 가 비 어 있 는 디자인 처럼 기존 생산 방식 으로 는 제작 하 기 어려운 제품 도 비교 적 손쉽 게 제작 할 수 있 다 . 향후 액세서리 , 주방 기구 , 생활 용품 등 에서 기발 한 디자인 을 3 D 프린팅 으로 구현 함 으로써 차별 화 를 꾀하 는 제품 도 속속 등장 할 것 이 다 . 이미 네덜란드 의 디자이너 Iris van Harpen 는 3 D 프린팅 으로 제작 한 새로운 디자인 의 의류 를 패션쇼 에 세웠으며 , 나이키 는 3 D 프린팅 으로 제작 한 기능 성 축구 화 를 선보였 다 . 그리고 프랑스 의 디자인 회사 NoDesign 에서 는 특이 한 디자인 의 인테리어 조명 Waelice 을 생산 하 는 데 3 D 프린팅 을 사용 했 다 . 나아가 3 D 프린팅 은 새로운 디자인 역량 을 부각 시킬 수 있 을 것 이 다 . 특히 복잡 한 내부 구조 를 통해 성능 을 개선 시킨 제품 이 주목 받 을 수 있 다 . 영국 의 Within Technologies 와 3 T RPD 사 가 개발 한 열 교환기 ( Heat Exchanger ) 는 열 을 교환 하 는 표면적 을 넓히 고자 3 D 프린팅 을 사용 해 내부 에 물결 무늬 처럼 생긴 세부 패턴 을 반복 적 으로 인쇄 한 제품 이 다 . 효과 적 으로 산소 와 이산화 탄소 를 교환 할 수 있 는 물고기 의 아가미 를 닮 았 다 . 이외 에 도 식물 의 줄기 나 사람 의 뼈 처럼 내부 에 빈 공간 이 있 는 구조 를 모방 하 여 중량 을 줄이 면서 높 은 내구 성 을 지니 는 제품 을 생산 하 는 데 3 D 프린팅 이 활용 될 수 있 을 것 이 다 . 또한 기존 에 는 부품 을 개별 생산 해서 조립 할 수 있 도록 디자인 하 던 방식 이 일체 형 디자인 으로 바뀔 수 있 다 . 조립 , 용접 등 일부 생산 공정 을 줄일 수 도 있 다 . 일례 로 영국 의 University of Southampton 에서 개발 한 무인 항공기 SULSA 는 효율 은 높 지만 구현 의 난이도 가 높 은 몸체 와 날개 디자인 을 택했 음 에 도 불구 하 고 , 3 D 프린팅 을 도입 함 으로써 손쉽 게 생산 할 수 있 었 다 . 총 14 개 의 부품 으로 디자인 해 전체 를 조립 하 는데 채 10 분 이 걸리 지 않 았 던 것 이 다 . 이외 에 도 3 D 프린팅 을 이용 해서 베어링 , 축 , 바퀴 등 을 한 번 에 인쇄 한 자전거 가 등장 했으며 , 향후 에 는 엔진 처럼 복잡 한 구조물 도 한 번 에 인쇄 할 수 있 을 것 이 다 . 장기 적 으로 는 비행기 와 같 은 대형 제품 도 3 D 프린팅 으로 인쇄 할 수 있 을 것 이 다 . 2050 년 을 겨냥 한 Airbus 의 컨셉 을 보 면 커브 가 큰 동체 , 새 의 뼈 를 모방 한 생체 공학 적 ( Bionic ) 디자인 , 투명 한 외관 등 아찔 할 만큼 복잡 한 디자인 을 채택 하 고 있 다 . 이 에 대해 Airbus 의 디자이너 Bastian Schafer 는 새로운 생산 기술 의 필요 성 과 함께 3 D 프린팅 의 가능 성 을 언급 했 다 . 아직 까지 는 3 D 프린팅 이 비행기 부품 을 만드 는 수준 이 지만 , 2050 년 즈음 에 는 3 D 프린터 자체 가 비행기 격납고 만 한 크기 로 대형 화 되 면서 충분히 현재 의 컨셉 디자인 을 시현 할 수 있 는 수준 으로 발전 할 것 으로 전망 했 다 . 4 . 새로운 제조 영역 의 개척 3 D 프린팅 을 이용 해서 마이크 로 미터 단위 의 제품 을 생산 하 는 초 정밀 생산 기술 에 대한 관심 도 커 지 고 있 다 . 비교 적 장기 적 관점 에서 접근 해야 하 지만 , 적용 할 수 있 는 영역 이 다양 하 기 때문 이 다 . 최근 나노 미터 단위 의 세부 구조 를 가진 마이크 로 미터 크기 의 제품 들 이 다수 등장 하 고 있 다 . 심장 혈관 에 삽입 하 는 금속 그물망 인 스텐 트 ( stent ) , 통증 없이 주사 를 놓 을 수 있 는 마이크 로 바늘 ( microneedles ) , 수 마이크 로 미터 단위 로 게코 도마뱀 ( gecko ) 의 발바닥 을 모사 한 접착제 등 이 대표 적 이 다 . 이 에 따라 이 들 제품 을 생산 할 수 있 는 공정 도 함께 연구 되 면서 3 D 프린팅 이 여러 대안 중 하나 로 주목 받 고 있 다 . 신생 기업 Nanoscribe 는 미세 하 게 레이저 를 조정 하 여 30 나노 미터 단위 의 구조물 을 생산 할 수 있 는 3 D 프린터 를 선보였 다 . 특히 기존 에 는 한 시간 넘 게 걸리 던 작업 을 1 분 이하 로 단축 시킬 만큼 빨라졌 다는 장점 도 있 다 . 정밀 하 게 소재 를 가공 할 수 있 는 3 D 프린팅 은 기존 에 는 불 가능 하 다고 여겨졌 던 제품 을 생산 할 수 있 는 기반 이 될 수 도 있 다 . 인공 장기 나 인체 조직 을 만드 는 데 3 D 프린팅 을 사용 하 는 바이오 프린팅 ( Bioprinting ) 이 대표 적 이 다 . 아직 은 태동 단계 에 불과 하 지만 , 인공 혈관 , 인공 신장 등 을 제작 하 는 데 사용 되 기 도 했 다 . 독일 의 연구 기관 Fraunhofer Institute 에서 는 3 D 프린팅 을 통해 인공 혈관 을 만드 는데 성공 했 다 . 레이저 를 정밀 하 게 제어 하 여 소재 를 적층 하 는 방식 이 다 . 사고 나 질병 으로 손상 된 조직 을 대체 할 수 있 는 인공 조직 을 개발 하 는 조직 공학 ( tissue engineering ) 에서 는 세포 가 증식 , 분화 할 수 있 는 지 지체 역할 을 해 줄 스 캐 폴드 ( scaffold ) 를 생산 할 때 3 D 프린팅 을 이용 할 수 있 다 . 더 나아가 세포 를 직접 인쇄 해서 필요 한 인공 장기 를 생산 하 는 3 D 프린팅 에 대한 논의 도 시작 되 고 있 다 . 2008 년 설립 된 신생 기업 Organovo 는 수 만 개 의 세포 로 만들 어 진 바이오 잉크 ( bio ink ) 를 원하 는 모양 으로 적층 하 는 3 D 프린팅 기술 을 개발 했 다 . 적층 된 인공 구조물 은 모양 을 유지 하 기 위해 콜라겐 , 젤라틴 등 으로 만들 어 진 바이오 페이퍼 ( bio paper ) 에 담근다 . 시간 이 지나 면 점차 바이오 잉크 의 세포 들 이 자리 를 잡아가 는 방식 이 다 . 아직 까지 는 혈관 , 피부 등 다소 단순 한 영역 에 만 한정 적 으로 사용 되 지만 궁극 적 으로 는 개인 맞춤 형 조직 이나 인공 장기 를 생산 하 는 시스템 으로 발전 할 수 있 을 것 이 다 . 미국 의 연구 기관 Wake Forest Institute for Regenerative Medicine 의 Anthony Atala 는 잉크젯 프린트 에 세포 카트리지 를 넣 고 필요 한 장기 를 생산 하 는 것 이 가능 해질 것 으로 전망 하 고 있 다 . 최근 에 는 3 D 스캐너 와 결합 해서 필요 한 기관 및 장기 를 디자인 하 고 , 3 D 프린팅 으로 생산 하 는 방식 도 논의 되 고 있 다 . 3 D 스캐너 를 이용 해 화상 의 깊이 와 면적 을 파악 하 고 , 필요 한 피부 를 인쇄 하 는 방안 도 등장 했 다 . 이미 보급 되 어 있 는 3 차원 CT 등 과 결합 한다면 개인 의 신체 특성 까지 도 감안 한 개인 맞춤 형 인공 장기 를 개발 할 수 있 을 것 이 다 . 한편 3 D 프린팅 을 이용 한 초 정밀 가공 은 새로운 소재 를 사용 한 제품 생산 공정 에 이용 될 수 있 다 . 샌드위치 처럼 이종 의 소재 를 차례 로 인쇄 하 여 적층 하 는 것 도 가능 하 기 때문 이 다 . 이 는 다양 한 소재 를 한 번 에 인쇄 하 여 새로운 맞춤 형 소재 로 제품 을 생산 할 수 있 음 을 의미 한다 . 특히 나노 복합 소재 를 저렴 하 고 안정 적 으로 가공 할 수 있 는 대안 이 될 수 도 있 다 . 일례 로 EADS 는 고강 도 나일론 파우더 에 레이저 를 쬐 는 3 D 프린팅 방식 으로 금속 이나 알루미늄 보다 가볍 고 단단 한 자전거 를 개발 할 수 있 었 다 . 제조업 의 경쟁력 재편 요인 될 수 도 3 D 프린팅 은 새로운 생산 기술 일 뿐 만 아니 라 글로벌 제조업 경쟁력 재 편의 요인 이 될 수 도 있 다 . 지금 까지 제조업 은 저렴 한 노동력 을 확보 하 기 위해 중국 을 포함 한 아시아 각지 로 이전 되 어 왔 다 . 실제 , 지난 2002 년 중국 의 시간 당 임금 은 58 센트 로 미국 생산직 임금 의 2 . 1 % 에 불과 했 기 때문 이 다 . 하지만 상황 은 달라지 고 있 다 . 최근 이 들 지역 에서 임금 이 빠르 게 상승 하 면서 저렴 한 노동력 에 기반 한 경쟁 우위 가 희석 되 고 있 다 . 게다가 2000 년 대비 고유 가 가 지속 되 면서 아웃소싱 에 드 는 물류비 비중 도 높 아 졌 다 . 뿐 만 아니 라 미국 등 선진국 들 은 자신 들 의 강점 인 R & D 역량 을 중심 으로 차세대 생산 기술 을 확보 하 여 자국 의 제조업 부흥 을 이끌 어 나가 는 동시 에 기업 들 의 U 턴 을 촉진 하 여 자국 내 일자리 를 창출 할 계획 이 다 . 특히 노동력 의 비중 이 큰 산업 보다 는 기술 집약 적 인 산업 에 주력 할 전망 이 며 대안 중 하나 로 3 D 프린팅 을 꼽 고 있 다 . 장기 적 인 관점 에서 차세대 생산 기술 은 국가 간 무역 수지 에 도 영향 을 미칠 수 있 을 것 이 다 . 선진국 에서 도 생산 공정 이 점차 자동 화 , 고도 화 되 면서 자국 에서 생산 하 는 비용 이 아웃소싱 하 는 것 보다 저렴 해질 수 있 기 때문 이 다 . 3 D 프린팅 역시 이런 변화 를 가지 고 올 수 있 는 차세대 기술 중 하나 이 다 . 이 에 따라 시장 조사 기관 Transport Intelligence 의 John Manners Bell 은 3 D 프린팅 과 같 은 차세대 생산 기술 이 오늘날 생산 과 소비 가 분리 되 었 던 글로벌 화 를 역 으로 돌려 놓 는 계기 가 될 수 있 다고 전망 했 다 . 임금 과 운송비 간 실익 을 따져 봤 을 때 이제 는 자국 에서 생산 하 는 것 이 경제 적 일 수 있 기 때문 이 다 . 넘 어야 할 산들 하 지만 높 은 기대감 에 도 불구 하 고 아직 까지 3 D 프린팅 이 전통 적 인 생산 공정 을 대신 할 것 이 라고 결론짓 기 는 다소 이르 다 . 시장 규모 로 볼 때 , 3 D 프린팅 시장 이 매년 20 % 이상 빠르 게 성장 하 고 있 으나 , 글로벌 GDP 중 제조업 이 차지 하 는 비중 에 비하 면 미미 한 수준 인 것 이 사실 이 다 . 게다가 오늘날 표준 화 , 자동 화 된 생산 공정 으로 달성 할 수 있 는 저렴 한 비용 수준 을 단기간 에 3 D 프린팅 이 따라 잡 기 는 어려울 것 으로 판단 된다 . 아직 까지 는 3 D 프린팅 이 넘 어야 할 기술 장벽 도 적 지 않 다 . 3 D 프린팅 기술 자체 가 시작 단계 인 만큼 다양 한 제품 을 생산 하 기 에 는 사용 할 수 있 는 소재 의 종류 도 제한 적 일 뿐 만 아니 라 , 생산 속도 역시 개선 의 여지 가 있 다 . 또한 적용 되 는 기술 에 따라서 제품 의 완성도 , 강도 , 정밀 도 면 에서 기존 방식 대비 열위 에 있 기 도 하 다 . 때문 에 차세대 생산 기술 인 3 D 프린팅 으로 생산 할 수 있 는 제품 의 범위 를 확대 시키 기 위해서 는 소재 및 공정 에 대한 연구 가 선행 되 어야 한다 . 또한 보다 많 은 사람 들 이 3 D 프린팅 을 활용 하 기 위해서 는 지금 보다 저렴 한 가격 에 3 D 프린터 를 공급 하 는 것 도 중요 할 것 이 다 . 기술 발전 을 뒷받침 하 는 제도 및 규제 를 정비 하 는 것 도 중요 하 다 . 특히 웹 에서 불법 으로 제품 디자인 을 유통 하 거나 , 3 D 스캐너 를 이용 해 제품 디자인 을 무단 도용 해서 제품 을 생산 하 는 것 이 가능 해 지 기 때문 에 지적 재산 권 은 새로운 화두 로 부상 할 것 이 다 . 실제로 미국 에서 는 게임 업체 Games Workshop 의 게임 에 나오 는 로봇 디자인 이 3 D 프린팅 으로 제품 을 제작 할 수 있 는 온라인 마켓 플레이스 무단 으로 올라와 문제 가 된 적 이 있 다 . 또한 3 D 프린팅 을 이용 해서 불법 무기 류 를 무단 으로 복제 하 는 등 역기능 을 규제 할 수 있 는 방안 도 필요 하 다 . 아직 까지 3 D 프린팅 은 태동 단계 에 불과 하 다 . 진정한 생산 기술 로서 의 면모 를 갖추 기 위해서 는 넘 어야 할 산 이 적 지 않 다 . 하지만 3 D 프린팅 은 기존 생산 기술 이 닿 지 못했 던 영역 에서 이미 새로운 가능 성 을 보이 고 있 다 . 앞 으로 점점 더 제조업 의 가치 창출 방식 과 필요 한 역량 을 변화 시킴 으로써 제조업 패러다임 을 바꿀 수 있 을 것 이 다 . 이 는 글로벌 제조업 지도 를 재편 할 수 도 있 다 . 장기 적 인 관점 에서 차세대 생산 기술 로서 3 D 프린팅 의 잠재력 에 주목 하 고 이 분야 에서 역량 을 강화 해 가 야 할 것 이 다 .