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국내 3d 프린터 업체 순위
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국내 3d 프린터 업체 순위
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- Summary of article content: Articles about 국내 3d 프린터 업체 순위 국내 3D프린팅 관련 시장은 2021년 4,558억 원에서 2027년 7,381억 원으로 연평균 10.1% 성장할 전망이다. 3D프린터가 포함된 프린팅 장비 부문은 2020년 … …
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국내 3d 프린터 업체 순위
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[3D 프린팅 특집 ①] 날개 달린 산업용 3D 프린팅, 치열한 주도권 경쟁 – 인더스트리뉴스
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- Summary of article content: Articles about [3D 프린팅 특집 ①] 날개 달린 산업용 3D 프린팅, 치열한 주도권 경쟁 – 인더스트리뉴스 이를 통해 현재 4,000억원이 조금 넘는 국내 3D 프린팅 시장의 규모를 2022년까지 1조원으로 끌어올리겠다는 목표도 세웠다. 국내 산업계에서 3D … …
- Most searched keywords: Whether you are looking for [3D 프린팅 특집 ①] 날개 달린 산업용 3D 프린팅, 치열한 주도권 경쟁 – 인더스트리뉴스 이를 통해 현재 4,000억원이 조금 넘는 국내 3D 프린팅 시장의 규모를 2022년까지 1조원으로 끌어올리겠다는 목표도 세웠다. 국내 산업계에서 3D … [인더스트리뉴스 김관모 기자] 3D 프린팅이라고 불리우는 적층가공(AM, Additive Manufacturing) 기술이 센세이션을 일으키면서 등장한지도 벌써 40년이 다 되어가고 있다. RP(Rapid Prototyping)이라는 이름으로 처음 등장해 미국을 중심으로 기술 개발이 이뤄졌던 3D 프린팅은 단순한 모형이나 시제품 만들기를 넘어서 새로운 산업군으로 자리 잡았다.최근에는 소재가 다양해지고, 기술력도 크게 상승되면서 금속 3D 프린팅을 통해 제조업의 부품과 장비를 만들 수 있는 수준까지 이르렀다. 또한 3D 프린팅 기술만3D프린터,3D프린팅,스트라타시스,3D시스템즈,CAD,CAM,베스트프랙티스,산업발전,적층가공,FDM,폴리젯,SLS,SLA,래피드프로토타이핑
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![[3D 프린팅 특집 ①] 날개 달린 산업용 3D 프린팅, 치열한 주도권 경쟁 - 인더스트리뉴스](http://www.industrynews.co.kr/news/thumbnail/202007/39068_35322_2136_v150.jpg)
[246호] [SPECIAL REPORT] 2022년 3D 프린터 원년시대 개막하나? – 덴포라인(Denfoline)
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- Most searched keywords: Whether you are looking for [246호] [SPECIAL REPORT] 2022년 3D 프린터 원년시대 개막하나? – 덴포라인(Denfoline) 국내 덴탈용 3D 프린터 시장은 한 편에서는 ‘가능성이 아직 펼쳐지지 않은 블루오션’으로 평가하기도 하고, 또 다른 한편에서는 ‘아직 미성숙된 레드 … 치과에서의 ‘디지털 덴티스트리’는 3D 프린터와 덴탈 인더스트리의 융합속도가 빨라지며 3D 프린터는 ‘디지털 덴티스트리’에서 점차 중심축으로 자리잡아 가고 있다. 최근 국내·외의 수많은 덴탈 장비 제조사는 다양한 방식의 3D 프린터를 선보이고 있으며 이에 맞는 치과용 전용 레진의 선택 폭도 넓어졌다. 이번 달 덴포라인은 2022년의 3D 프린터 시장을 중심으로, 다음 호에서는 3D 프린팅 레진 소재를 중심으로 치과시장에서의 3D 프린팅 현황을 살펴본다. 국내 덴탈용 3D 프린터 시장은 한 편에서는 ‘가능성이 아직 펼쳐지지 않은 블루3D프린터,3D PRINTER,치과의사,덴포라인
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![[246호] [SPECIAL REPORT] 2022년 3D 프린터 원년시대 개막하나? - 덴포라인(Denfoline)](http://www.denfoline.co.kr/news/thumbnail/202202/21847_41337_5933_v150.jpg)
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3D프린팅 시장 전망 및 산업 활성화 방안
▲ 권영일 KISTI 책임연구원([email protected])
□시장 개요
3D프린팅은 전통적 제조방식인 절삭가공으로 가공하기 어려운 3차원 복잡형상 제조문제를 극복하기 위한 적층 제조(Additive Manufacturing) 기법으로 3차원 형상 정보를 활용하여 2차원적 단면층을 쌓아 올리는 인쇄 제조방식인 3차원 적층 제조 방식을 적용한 시스템을 의미한다.
3D프린팅 기술은 기존 생산방식으로 제작이 어려운 다양한 제품을 생산할 수 있으며, 차별화된 제품 제작과 가치 창출에 기여한다. 3D프린팅 기술은 기존 제조 방법의 설계 제약을 극복하고 복잡한 부품을 생산하여 제조비용을 절감할 수 있으므로 제조 혁신이 가능한 핵심 기술로 주목받고 있다.
3D프린팅 기술은 분말, 액체, 고체 형태의 특정 물질(고분자, 금속 등)로 입체 형상을 제조하기 위해 모델링, 프린팅, 후처리 등의 요소 기술을 포함하고 있으며, 고분자 기반의 단순 시제품부터 티타늄 등 금속 기반의 초정밀/초대형 부품의 양산 기술까지 포함한다.
3D프린팅이 스마트 제조업, 스마트 팩토리의 중요 요소로 부각되고 있으며, 전통적인 제조 방식과 3D프린팅 기술이 혼합된 제조 방식이 등장하고 있고, 산업용 로봇에 3D프린팅 시스템을 적용해 3D프린터의 한계를 극복하고 있다.
3D프린팅을 통해 생산의 효율성을 높여 비용을 절감할 수 있고 맞춤형 생산이 가능함에 따라 수요 확대가 가능해지므로, 3D프린팅은 기계, 자동차, 항공·우주, 소비재 산업에서 시제품 제작, 최종재·부품 생산 등에 주로 활용되고 있다.
3D프린터 시장은 일반기계, 항공우주, 의료 산업 등에서의 수요 급증, 다품종 소량 생산 대응이 가능하여 시장이 빠르게 확대될 것으로 예상되며, 적용 산업의 확대는 3D프린터 시장의 성장 속도를 촉진할 것으로 예상된다.
코로나 팬데믹 이후 로컬 중심 공급망 확보와 비대면 확산 및 소량‧다품목 수요 확대 대응을 위해 3D프린팅 핵심 소재와 기술 확보의 중요성이 대두되고 있다. 비대면 수요가 서비스 중심에서 제조 등 산업 전반으로 확산됨에 따라 설계 도면 데이터만으로 어디서든 필요한 제품을 제작할 수 있는 3D프린팅이 재조명되고 있다. 4차 산업혁명에 따른 소비자 맞춤형 제작이 용이한 시대로의 전환이 진행됨에 따라 차별화된 제조 공정 간소화·가치 창출 기술로서 3D프린팅의 활용이 확대될 전망이다.
3D프린팅 관련 산업은 금속분말, 고분자, 세라믹 등의 소재와 3D모델링 등 응용 소프트웨어가 포함되는 후방산업과 3D프린터를 활용하여 해당 제품 및 서비스를 제공하는 전방산업으로 구분할 수 있다.
후방 산업은 적층가공을 위한 소재 및 소프트웨어 등 3D프린터 활용에 필요한 구성요소와 시스템 설계 기술을 포함한다.
전방산업은 제조 공장을 운영하는 제조업 대부분을 포함하고, 관련업체들은 3D프린터 응용을 통해 적층제조 제품 및 서비스를 제공하며 생산 효율 제고, 사업모델 다각화 등을 모색하고 있다. 주요 전방산업은 자동차, 항공/우주, 의료분야 등이 있으며, 지속적으로 성장하고 있다. 전방산업에 속한 업체들은 기존 제조공법을 대체하는 3D프린터 제작 비중이 점점 증가될 것으로 전망된다.
국내 3D프린팅은 교육, 자동차 부품 제조 분야에서 시제품 제작 등에 활용되며, 의료·치과, 생활소비재 중심으로 완제품 생산에 활용되고 있다. 최근 완성차 업체들을 중심으로 생산공정 개선을 위해 제조 현장에 3D프린팅 기술을 도입하는 비중이 증가하고 있다. 국내 업체들은 기존의 제조업, 의료기기, 일반 소비재 등 다양한 분야에 3D프린팅 기술을 적용하기 위해서 3D프린터 산업의 특징을 분석하는 등 전략적으로 사업계획을 수립하여 사업을 진행하고 있다.
국내 3D프린팅 시장은 정부의 강력한 산업 육성 의지에 힘입어 성장하고 있으며, 산업용 기계 제작 기술을 가진 업체들이 기존 기술을 바탕으로 3D프린터를 제작하여 판매하고 있다.
□시장동향 및 전망
(1)시장 규모
산업용 3D프린팅 시장은 3D 프린터, 소재, 서비스 및 소프트웨어로 분류할 수 있다. 세계 산업용 3D프린팅 관련 시장은 2017년 13.4억 달러에서 2020년 19.4억 달러로 성장하였으며, 2021년 21억 달러에서 2027년 52.3억 달러로 연평균 20% 성장할 전망이다. 특히, 2020년도의 시장 규모는 코로나 19로 인한 제조산업의 불황으로 2019년 대비 시장 규모가 축소되었다.
3D프린터 부문은 2020년 산업용 3D프린팅 시장에서 가장 큰 점유율을 차지했으며, 2021년 8.6억 달러에서 2026년 20.6억 달러로 연평균 19% 성장할 전망이다. 2017년부터 2020년까지는 소재 시장의 연평균 성장률이 14%로 가장 높았고, 2021년부터 2026년까지는 서비스 시장의 연평균 성장률이 22.0%로 가장 높을 것으로 예상된다. 서비스 분야 시장은 2021년 4.8억 달러에서 2026년에는 12.9억달러까지 증가할 것으로 전망된다.
▲ 세계 산업용 3D 프린팅 분야별 시장 전망(단위 : 백만 달러, %) 자료: ‘Industrial 3D printing market with COVID-19 impact analysis’, Marketsandmarkets, 2021 토대로 재작성
세계 지역별로 주요국들의 연평균 시장 성장률을 보면 아시아에서는 중국의 성장률이 2017년부터 2020년까지 15.5%, 2021년부터 2026년까지 22.7%로 예측되며, 북미에서는 미국, 유럽에서는 독일의 시장이 가장 활발하게 성장할 것으로 전망된다.
▲ 세계 산업용 3D 프린팅 국가별 시장 전망(단위 : 백만 달러, %) 자료: ‘Industrial 3D printing market with COVID-19 impact analysis’, Marketsandmarkets, 2021 토대로 재작성
산업용 3D프린팅에 사용되는 재료는 금속, 플라스틱, 세라믹 및 인쇄 전자 재료, 수지, 바이오 잉크, 뼈 재료를 포함한 기타 재료로 분류된다. 공정과 응용 분야에 따라 이러한 재료는 분말, 필라멘트, 수지 및 펠렛 형태로 제공된다. 최근 스테인리스 스틸, 인코넬 및 티타늄과 같은 금속 소재는 의료 임플란트와 같은 분야에서 개발되어 사용되고 있다.
2020년 산업용 3D프린팅 소재 시장에서 가장 큰 점유율을 차지한 플라스틱 소재 시장 규모는 2021년 3.2억 달러에서 2027년 7.8억 달러로 연평균 19.8% 성장할 전망이다. 2017년부터 2020년까지 연평균 성장률이 14.7%로 가장 높았던 금속 소재 시장은 2021년부터 2026년까지도 21.9%로 가장 높은 연평균 성장률을 기록할 것으로 예상된다.
▲ 세계 산업용 3D 프린팅 소재별 시장 전망(단위 : 백만 달러, %) 자료: ‘Industrial 3D printing market with COVID-19 impact analysis’, Marketsandmarkets, 2021 토대로 재작성
세계 제조 솔루션 부문은 2020년 산업용 3D프린팅 서비스 시장에서 가장 큰 점유율을 차지했으며, 시장규모는 2021년 2.5억 달러에서 2027년 6.3억 달러로 연평균 20.5% 성장할 전망이다. 컨설팅 시장은 2017년부터 2020년까지 연평균 성장률 15.2%, 2021년부터 2026년까지는 연평균 성장률 23.6%로 제조 솔루션 시장보다 높은 성장률을 기록할 전망이다.
▲ 세계 산업용 3D 프린팅 서비스별 세계 시장 전망(단위 : 백만 달러, %) 자료: ‘Industrial 3D printing market with COVID-19 impact analysis’, Marketsandmarkets, 2021 토대로 재작성
세계 산업용 3D 프린팅 시장은 자동차, 항공우주 및 방위, 식품 및 요리, 인쇄 전자, 주조 및 단조, 헬스케어, 보석, 석유 및 가스, 소비재 등으로 세분화되었다.
항공우주 및 방위 부문은 2020년 산업용 3D프린팅 시장에서 가장 큰 점유율을 차지했으며, 시장규모는 2021년 4.9억 달러에서 2027년 13.3억 달러로 연평균 21.7% 성장할 전망이다.
2017년부터 2020년까지 연평균 성장률이 15.8%로 가장 높았던 헬스케어 시장은 2021년부터 2026년까지도 24.1%로 가장 높은 연평균 성장률을 기록할 것으로 예상된다. 의료 기기 제조업체가 생산량을 늘려 공급-수요 격차를 메우기 위해 적층 제조 또는 3D프린팅을 채택하는 등 코로나-19가 의료 산업에 미치는 긍정적인 영향으로 인해 헬스케어 부문의 시장 성장이 가속화되었다. 자동차 분야 시장은 2020년 3.9억 달러에서 2026년 10.9억 달러로 연평균 20.9%의 최고 성장률을 기록할 것으로 예상된다.
▲ 세계 산업용 3D 프린팅 관련 산업별 시장 전망(단위 : 백만 달러, %) 자료: ‘Industrial 3D printing market with COVID-19 impact analysis’, Marketsandmarkets, 2021 토대로 재작성
국내 2020년 3D프린팅 관련 시장은 코로나19의 영향에 따른 오프라인 행사 중단, 제조기업들의 신규 3D프린팅 투자 감소 등 공공 및 민간 영역에서의 수요가 대폭 줄어들어 전년대비 12.6% 하락한 4,135억 원을 달성하였다. 국내 3D프린팅 관련 시장은 2021년 4,558억 원에서 2027년 7,381억 원으로 연평균 10.1% 성장할 전망이다.
3D프린터가 포함된 프린팅 장비 부문은 2020년 3D프린팅 시장에서 가장 큰 점유율을 차지했으며, 코로나 19의 영향에 의해 신규투자가 감소함에 따라 2019년 대비 2020년의 장비시장이 12.9% 하락한 1,866억원으로 나타났다. 3D프린팅 장비 시장은 2021년 2,096억 원에서 2026년 3,391억 원으로 연평균 10.1% 성장할 전망이며, 2017년부터 2020년까지 연평균 성장률이 14.3%로 가장 높았던 서비스 시장은 2021년부터 2026년까지도 15.2%로 가장 높은 연평균 성장률을 기록할 것으로 예상된다.
▲ 국내 3D 프린팅 관련 분야별 시장 전망(단위 : 백만 원, %) 자료: ‘2021 3D 프린팅 산업 실태조사’, 정보통신산업진흥원, 2022.1 토대로 재작성
2020년 국내 3D프린터 시장에서 산업용 3D프린터는 보급용 3D프린터에 비해 높은 시장점유율을 차지했으며, 시장규모는 2021년 821억 원에서 2026년 1,353억 원으로 연평균 10.5% 성장할 전망이다.
국내 2020년 보급용 3D프린터 시장은 코로나19의 영향에 따라 대폭으로 줄어들어 전년대비 30.8% 하락한 297억 원을 달성하였다.
▲ 국내 보급용/산업용 3D 프린터 시장 전망(단위 : 백만 원, %) 자료: ‘2021 3D 프린팅 산업 실태조사’, 정보통신산업진흥원, 2022.1 토대로 재작성
국내 2020년 3D프린팅 서비스 시장을 분석한 결과, 코로나19로 인해 기업들의 제품 모델링/출력 및 컨설팅 등 전반적으로 3D프린팅 서비스에 대한 수요가 축소되며 전년대비 10.8% 하락한 1,015억 원에 머물렀다. 3D프린팅 시장 성장에 따라 장비전문 기업들의 출력서비스 사업 병행이 확대됐음에도 불구하고 코로나19로 인해 주요 제조 수요처에서 관련 3D프린팅 서비스 의뢰가 축소됐다.
특히, 교육 서비스 영역은 사회적 거리두기 확산에 따른 오프라인 교육의 감소로 전년대비 30.1%로 하락했다. 3D프린팅 컨설팅 시장은 2020년 3D 프린팅 관련 서비스 시장에서 가장 큰 점유율을 차지했으며, 3D프린팅 컨설팅 시장규모는 2021년 359억 원에서 2026년 606억 원으로 연평균 11.0% 성장할 전망이다. 2017년부터 2020년까지 연평균 성장률이 31.9%로 가장 높았던 교육 시장은 2021년부터 2026년까지도 32.0%로 가장 높은 연평균 성장률을 기록할 것으로 예상된다.
▲ 국내 3D 프린팅 관련 서비스별 시장 전망(단위 : 백만 원, %) 자료: ‘2021 3D 프린팅 산업 실태조사’, 정보통신산업진흥원, 2022.1 토대로 재작성
금속 소재·헬스케어·중국 시장 두 자릿수 高성장 전망
산업 활성화 위한 밸류체인 기업간 협업 및 정부 지원 필요
(2) 경쟁 현황
3D프린팅 시장은 미국, 유럽을 중심으로 형성되어 있으며 스트라타시스(Stratasys), 3D시스템즈(Systems)는 제품군을 다양화하고 시장 지배력을 강화하기 위해 경쟁하고 있다. HP 등의 대형 업체들도 3D 프린팅 시장에 진출해 다양한 산업 분야에서 3D프린팅 기술을 활용하고 있다. 3D 프린팅 관련 기업은 △장비 업체(3D 시스템즈, 스트라타시스, HP) △소재 업체(3D 시스템즈, 스트라타시스, Polyone), △소프트웨어 업체(오토데스크, 다쏘시스템) 등으로 구분할 수 있다.
스트라타시스는 보급형 데스크탑 3D프린터, RP(Rapid prototyping) 및 DDM(직접 디지털 제조)을 위한 다양한 제품을 판매하고 있다. 3D시스템즈는 3D프린팅 솔루션, 소재, 프린터를 판매한다. 3D시스템즈는 플라스틱, 나일론, 금속, 복합재료, 엘라스토머, 왁스, 치과용 고분자 재료 및 클래스 IV 생체 적합성 재료를 활용할 수 있는 3D프린터를 판매하고 있다.
스트라타시스와 3D시스템즈는 3D프린터 업계를 대표하는 업체이지만 아이디어와 기술력으로 무장한 스타트업을 비롯해 GE, HP, 제록스(Xerox) 같은 대기업들도 3D 프린팅 산업에 뛰어들면서 점점 더 경쟁이 치열해지고 있다. 스트라타시스와 3D시스템즈는 3D프린팅 시장 점유율을 유지하려고 노력하고 있으며, 새로 진입한 업체들은 생존과 성장을 위해 노력하면서, 전체 3D프린팅 시장이 성장하고 있다.
3D허브스(3Dhubs)는 초기에 3D프린팅 서비스만 제공하였지만, 서비스 범위를 확장하여 CNC 가공 서비스, 판금 제조, 사출성형 서비스를 제공하고 있다. 조메트리(Xometry), 스컬프티오 등 3D 프린팅 서비스 업체도 3D허브스와 같이 처음에는 3D프린팅 서비스로 출발하였지만, 사업 영역을 넓혀서 전통 제조 서비스까지 제공하고 있다.
2021년 3D프린팅 산업 실태조사에 의하면 2021년 국내 3D프린팅 관련업체는 2020년 405개에 비해 소폭 증가한 406개 업체로 파악되었다. 3D프린팅 누적설치에 따라 소재의 중요성이 지속적으로 확대되며 유관 기업들의 3D프린팅 신규 진출이 증가했다.
코로나19에 따라 소형 유통업체들의 폐업/타사업 전환이 진행됐지만 3D프린팅 산업의 중요성이 부각되며 3D 프린팅 관련 기업이 꾸준히 증가하고 있는 추세이다. 국내 3D프린팅 시장은 지속적으로 기업매출이 양극화되는 상황이 발생하고 있으며, 2020년 3D프린팅 매출액을 기준으로 상위 50개 기업은 전체 3D프린팅 시장의 79.2%를 차지하였다. 2021년 기준 3D프린팅 관련 1억 원 미만의 매출액을 달성한 기업이 전체의 36.5%, 50명 미만의 소기업이 전체의 88.7%를 차지하고 있다.
DLP(광경화조형) 방식 3D프린터 제조기업인 ㈜캐리마는 산업용 대형 3D프린터(DM400A)를 미국에 수출하였다. ㈜테라웍스는 금형 제작에 적용할 수 있는 금속 3D프린터 ‘TERRA 250P’와 ‘TERRA 100P-400z’를 개발하였다.
‘TERRA 250P’는 200W 또는 300W의 파이버 레이저를 장착해 250x250x200mm(가로x세로x높이)의 부품을 적층할 수 있고 ‘TERRA 100P-400z’는 100x100x400mm의 부품을 적층할 수 있다. 현대위아는 금속 3D프린터 전문기업 인스텍과 함께 ‘3D프린팅 하이브리드 가공기’를 개발하여 인공 고관절 제조 시장에 진입할 계획이다.
현대위아가 개발한 하이브리드 가공기는 5축 머시닝센터와 DED(Directed Energy Deposition)’ 및 ‘PBF(Powder Bed Fusion)’ 방식의 3D프린터 모듈을 합쳐서 작업자가 제작하고자 하는 제품의 특성에 따라 DED나 PBF 모듈에서 1차적으로 형상을 만든 뒤 공작기계로 정밀하게 깎아 최종 가공물을 완성한다.
(3)분석자 인사이트
4차 산업혁명을 대표하는 기술 중 하나인 3D프린팅 기술은 적층제조 방식을 기반으로 대규모 제조설비 투자와 다단계 제조공정을 단순화하는 수준을 넘어 신개념의 기술 공유 표준화와 물류혁명을 통해 제조업의 새로운 가치를 창출할 수 있는 단계에 도달하였다. 금형제조 시대를 넘어 기존의 제조방식이 제공할 수 없는 디자인의 무한한 자유도, 고객 맞춤 대응 능력, 산업 밸류체인의 단순화 등을 기반으로 설계 기술의 표준화와 공유를 통해 아이디어 플랫폼 비즈니스로 발전할 것으로 기대된다.
3D프린팅 기술이 전통 제조 방식을 바꿀 수 있는 게임 체인저가 되기 위해서는 해결해야 할 여러 가지 숙제들을 가지고 있어서 산업에 참여하고 있는 기존 기업들뿐만 아니라 다양한 스타트업들이 신규로 참여하여 소재, 장비, 소프트웨어, 애플리케이션 영역에서 시장을 선도할 수 있는 혁신적인 솔루션 개발의 성공 사례를 도출할 수 있는 협업체계 구축이 필요하다.
이를 위해서는 3D프린팅 사업 밸류체인에 참여하고 있는 모든 대중소 기업들이 하나의 팀으로 협업한다는 각오 및 의식의 변화와 함께, 3D프린팅 협업 플랫폼의 구축 활성화와 스타트업 기업들의 시장 유입을 촉진하기 위한 정부의 전략적 지원이 지속적으로 이루어져야 한다.
▲ 국내 3D 프린팅 관련 사업기회 분석
[3D 프린팅 특집 ①] 날개 달린 산업용 3D 프린팅, 치열한 주도권 경쟁
소재와 기술의 발전, 특허 만료로 가능성 무궁무진… 숨겨진 솔루션 찾기 게임 시작
[인더스트리뉴스 김관모 기자] 3D 프린팅이라고 불리우는 적층가공(AM, Additive Manufacturing) 기술이 센세이션을 일으키면서 등장한지도 벌써 40년이 다 되어가고 있다. RP(Rapid Prototyping)이라는 이름으로 처음 등장해 미국을 중심으로 기술 개발이 이뤄졌던 3D 프린팅은 단순한 모형이나 시제품 만들기를 넘어서 새로운 산업군으로 자리 잡았다.3D 프린팅은 스마트팩토리의 한 분야로 확고하게 자리잡아가고 있다. [사진=utoimage]
최근에는 소재가 다양해지고, 기술력도 크게 상승되면서 금속 3D 프린팅을 통해 제조업의 부품과 장비를 만들 수 있는 수준까지 이르렀다. 또한 3D 프린팅 기술만으로 완성품을 만들어낼 수 있는 ‘3D 프린팅 스마트팩토리’라는 개념까지도 등장했다. 산업용 3D 프린팅 시장이 그야말로 날개를 달게 되면서 관련 업체들을 중심으로 주도권 경쟁도 더욱 치열해지고 있다. 그야말로 3D 프린팅 춘추전국시대가 열린 셈이다.
미래 핵심 산업으로 성큼… 네트워크 강화 및 민간시장 활성화 화두
지난 6월 23일 세종로 정부서울청사에서 열린 제12차 정보통신전략위원회에서 정세균 국무총리는 제2차 3D 프린팅산업 진흥 기본계획을 수립했다. 한국 정부는 민간 중심 시장에 산업용 3D 프린팅 기술을 확산시켜서 일명 ‘3D 프린팅 스마트팩토리’를 발굴하겠다는 계획을 세우고 있다. 산업단지 내에 3D 프린팅을 생산공정 전체에 적용할 수 있는 사업을 추진하겠다는 얘기다.
또한 지난 7월 2일 열린 국정현안점검조정회의에서 발표된 ‘뿌리4.0 경쟁력 강화 종합계획’에서는 3차원 인쇄(3D 프린팅)를 공동기반 뿌리기술에 새로 포함시키고 신소재 개발을 위한 첨병 역할로 삼았다. 이를 통해 현재 4,000억원이 조금 넘는 국내 3D 프린팅 시장의 규모를 2022년까지 1조원으로 끌어올리겠다는 목표도 세웠다. 국내 산업계에서 3D 프린팅이 큰 이슈가 되고 있는 셈이다.
이처럼 정부 차원에서 3D 프린팅 산업을 지원하는 것은 그저 한국만의 일은 아니다. 정보통신정책연구원이 지난해 발간한 ‘주요국의 3D 프린팅산업 지원정책 동향’을 보면 자세한 내용을 볼 수 있다. 먼저 3D 프린팅의 시작을 알렸던 미국은 이미 2011년 첨단제조업파트너십(Advanced Manufacturing Parnership) 프로그램을 발표하면서 첨단제조 연구개발투자를 증진하는 권고분야 11개 중 3D 프린팅 기술을 포함시켰다. 2012년에는 제조혁신국가네트워크(the National Network for Manufacturing Innovation)을 구축해 국방부와 에너지부, 상무부, 항공우주국, 국립과학재단, 교육부가 공동 참여하는 산학연 네트워크를 만들었다.
2013년 버락 오바마 당시 미 대통령이 ‘3D 프린팅은 3차 산업혁명을 가져올 기술’이라고 극찬하고 육성책을 발표하면서 전 세계적으로 3D 프린팅 열풍이 다시금 일어났다. [사진=utoimage]
독일도 2016년 ‘디지털 전략 2025’를 발표하고 ‘디지털기술연구 및 개발, 혁신분야에서 우수한 성과 도출’ 과제의 한 분야에 3D 프린팅 기술을 넣었다. 또한 3D 프린팅 기술의 노하우를 공유하고 혁신제품을 공동개발하기 위해 유럽의 대기업과 중소기업, 공공기관, 대학 등 90여개 기관들이 연대해 조직한 ‘Mobility goes Additive’도 마련돼있다.
중국은 2017년 ‘중국 적층 제조산업 발전 행동계획’을 발표했으며, 3D 프린팅 장비를 ‘국가 중대기술장비 목록’에 포함시켜 보조금을 지원하는 한편, 핵심 부품 원자재의 관세와 부가가치세를 면제하고 있다.
일본 역시 이미 2013년부터 경제산업성 주도로 3D 프린터 개발계획을 발표하고, 2014년에는 ‘차세대 3D적층조형 기술총합 개발기구’를 출범해 산업화를 위한 기술 개발을 하고 있다.
그 결과 이 4개 국가가 현재 3D 프린팅 시장의 65% 이상을 차지하고 있으며, 스트라타시스(미국), 3D시스템즈(미국), EOS(독일), HP(미국), EnvisionTec(미국) 등 정상급 제조 및 공급기업들의 성장을 돕고 있다. 반면 한국은 1~2%대의 점유율에 그치고 있으며 대부분이 시제품이나 테스트 용도의 기술력에 머물고 있다.
국가별 3D 프린팅 시장 점유율(2017년 기준) [자료=Wohlers Associates]
늘어나는 특허 만료… 격화되는 소재 전쟁
이뿐만 아니라 새로운 특허 출원도 급속도로 늘면서 3D 프린팅 기술은 활용 범위도 늘고 있다. 글로벌 3D 프린팅 전문시장조사기관 Wohlers Associates에 따르면, 2017년 73억 달러였던 3D 프린팅 시장은 2023년에는 273억원으로 3배 넘게 확대되는 것으로 전망했다. 사용용도도 산업용 부품이 33.1%, 맞춤형 제품 15.9%로 이미 산업계에서 3D 프린팅이 틀을 닦아나가고 있다는 것을 알 수 있다. 또한 활용 분야도 기계(20%), 항공·우주(18.9%), 자동차(16%), 소비재/전자(11.7%) 등 고부가가치 산업에 참여하고 있다.
또한 그동안 묶여있었던 핵심 기술들의 특허권이 점차 만료되면서 기업들이 도전할 수 있는 영역도 늘고 있다. 가장 일반화된 기술인 3D시스템즈의 SLA(Stereo Lithography Apparalus) 방식이 2006년 특허 만료가 됐으며, 스트라타시스의 FDM(Fused Deposition Modeling)은 지난 2009년, SLS(Selective Laser Sintering)는 2014년, EOS의 DMLS(Direct Metal Laser Sintering) 방식은 2014년 각각 만료됐다. 또한 한 번의 출력으로 다양한 색상과 물성을 표현할 수 있어서 주목받고 있는 폴리젯(PolyJet) 방식도 2019년에 만료됐다.
따라서 이 기술들을 응용한 기술 특허가 연달아 이어지고 있으며, 한편으로는 기존 프린터에 대한 가격경쟁도 치열하게 벌어지고 있다. 이런 경쟁은 자연스럽게 산업현장이 원하는 물성(properties of matter)을 확보할 수 있는 소재가 더욱 중요해졌다.
D 프린팅 기술의 발전과 소재의 다양화가 지속되면서 제조산업 분야에서도 3D 프린팅 경쟁도 치열해지고 있다. [사진=utoimage]
사실 3D 프린터의 소재를 구분하기는 쉽지 않다. 산업별로 원하는 물성이나 기계적 특징이 천차만별이며 합성이나 복합소재들도 다양한 방식으로 사용되기 때문이다. 소재형태에 따라서 액체형과 분말형, 고체형으로 나누기도 하며, 소재의 종류에 따라서 합성수지와 금속 등으로 구분짓기도 한다.
가장 일반적으로 나누어서 보는 방식은 과학기술정보통신부(이하 과기정통부)와 정보통신산업진흥원이 구분해둔 방식으로, △열가소성 플라스틱 파우더 △열가소성 플라스틱 필라멘트 △광경화성 플라스틱 레진 △금속 필라멘트 및 분말 △세라믹 △기타 등이다. 이 가운데 가장 광범위하고 일반적으로 쓰이는 소재가 열가소성 플라스틱 필라멘트다.
과기정통부가 지난 2018년 발표한 ‘3D 프린팅산업 실태조사 보고서’를 보면, 국내 장비도입 기업 가운데 69.1%가 열가소성 플라스틱 필라멘트를 사용하고 있었으며, 광경화성 플라스틱 레진이 20.1%, 열가소성 플라스틱 파우더는 3.4% 순이었다. 금속 소재의 활용은 2.9% 정도였다.
3D 프린팅 소재의 기술방식에 따른 응용분야 [자료=산업안전보건연구원]
따라서 수요기업들은 더욱 세밀한 물성표를 원하고 있으며, 물성을 내기 위한 공정 방식에도 관심을 기울이고 있다. 3D시스템즈코리아의 백소령 본부장은 “원소재가 반드시 물성을 말하는 것은 아니다. 그 소재가 어떤 공정을 거쳐서 만들어지느냐에 따라서 최종 물성이 결정된다”며, “예전에는 시제품 제작 정도에 그쳤기 때문에 물성에 크게 구애받지 않았지만 이제 생산 라인의 부품이나 장비로 투입되거나 기능성 테스트 용도로 쓰이기 때문에 물성에 대한 신뢰도가 중요해지고 있다”고 말했다. 따라서 3D시스템즈의 경우, 강도와 경도, 유연성은 물론 특수 강성, 내열성, 난연성, 장기적 실내외 환경 안정성, 생체 친화성, 화학적 친화성, 전기적 물성 등을 국제 표준 규격에 따른 시험과정 자체를 고객에게 제공하는 방식을 취하고 있다.
또 한편으로는 기존과 전혀 다른 방식의 소재 발굴도 늘고 있다. 미국 3D 프린팅 업체 ExOne은 모래를 소재로 하는 샌드 3D 프린팅 기술을 개발했으며, 마크포지드(Markforged)는 유리섬유나 탄소섬유를 소재로 개발하기도 했다. 이 밖에도 화강암 섬유나 세라믹처럼 다양한 고분자 복합재료도 점차 출현하고 있다.
현장에서의 솔루션 찾기가 3D 프린팅 산업 발전의 핵심 화두
이렇듯 제품과 소재의 기술력은 날이 갈수록 발전하고 있지만 3D 프린팅 시장은 ‘혁신적’으로 성장하고 있지는 못하다. 국내의 경우에도 3D 프린팅 관련 공급업체는 2018년 기준 351개소이며, 수요업체는 1,324개소 정도로 추정하고 있다. 세부적인 시장규모를 살펴봐도 장비와 소프트웨어에 쏠려있고 소재 시장이나 서비스 시장은 여전히 작다. 그러다보니 일각에서는 “3D 프린팅의 수요가 한계에 달했다”는 자조적인 해석이 나오기도 한다.
하지만 3D 프린팅 산업을 오랫동안 연구한 전문가들은 하나같이 ‘수요가 숨어있다’고 말하고 있다. 불편한 문제들이 많음에도 불구하고 정통 제조공정에 익숙해져 있거나 비용 부담 등의 이유로 쉽게 변화하지 못하는 업체들이 대부분이라는 것. 다만 그들은 3D 프린팅이 기존 제조공정을 뒤집는 것이 아니라 하나의 새로운 공정기술이 추가돼 융복합으로 돌아가는 것이라는 점이 중요하다고 강조한다.
3D 프린팅 산업의 발전과 함께 효과적인 솔루션을 내기 위한 베스트 프랙티스 발굴 작업이 전 세계적으로 한창이다. [사진=utoimage]
스트라타시스코리아의 다니엘 톰슨 지사장은 “3D 프린팅 장비를 문의하는 고객들에게 연락이 오면 직접 고객사를 방문하거나 지사를 방문해달라고 요청하고 있다”며, “변화를 시도해야 하지만 새로운 기술을 이해하고 접목하는데는 오랜 시간이 걸린다. 중요한 것은 업체들이 도전하고 배울 수 있도록 길을 열어주는 것”이라고 말했다. 그러면서 “먼저 고객들과의 대화를 이끌어낸 뒤 현장에서의 진짜 문제점을 찾아내고 3D 프린팅을 도입할 방안을 찾는 방법을 취하고 있다”고 말했다.
3D시스템즈코리아의 백 본부장도 “주조나 사출, 절삭가공들은 오랜 시간 현장에서 그 유효성이 인정됐기 때문에 발전하고 이어져온 것이며 당연히 갑자기 사라지지 않는다”면서, “현재 있는 공정에 프린터가 융합해서 시너지를 극대화하는 방안이며, 이런 최적화와 타당성을 검토하기 위해 노력하고 있다”고 말했다.
가장 효과를 거두고 있는 산업분야는 역시 텐티스트리(Dentistry) 분야다. 특히 CAD/CAM 등 3D 모델 설계 기술이 발전하면서, 디지털 덴티스트리를 활용한 보철과 임플란트, 교정기, 치아모형, 틀니 등 다양한 분야에서 3D 프린팅 기술이 자리잡고 있다. 스마트팩토리 수요의 증가와 제조 혁신 문화가 부흥해야 하는 이유도 여기에 있다.
생산기술연구원 3D프린팅제조혁신센터 손용 센터장은 “아모레퍼시픽이 올해 론칭한 하이드로겔 마스크팩 3D 프린터 개발도 이미 4년 전부터 연구를 시작해서 나온 것들이다. 진정한 변혁을 위한 수요는 보이지 않는 곳에 숨어있으며 연구 개발도 계속 이뤄지고 있을 것”이라면서, “전략도 하나의 아이템화가 되는 시기에 엔지니어를 더 많이 보유하고 숨은 수요를 찾아낼 수 있도록 시장이 심혈을 기울여야 한다”고 제언했다.
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[246호] [SPECIAL REPORT] 2022년 3D 프린터 원년시대 개막하나?
다양한 출력방식, 유저 유형에 따른 선택 중요
치과에서의 ‘디지털 덴티스트리’는 3D 프린터와 덴탈 인더스트리의 융합속도가 빨라지며 3D 프린터는 ‘디지털 덴티스트리’에서 점차 중심축으로 자리잡아 가고 있다. 최근 국내·외의 수많은 덴탈 장비 제조사는 다양한 방식의 3D 프린터를 선보이고 있으며 이에 맞는 치과용 전용 레진의 선택 폭도 넓어졌다. 이번 달 덴포라인은 2022년의 3D 프린터 시장을 중심으로, 다음 호에서는 3D 프린팅 레진 소재를 중심으로 치과시장에서의 3D 프린팅 현황을 살펴본다.
국내 덴탈용 3D 프린터 시장은 한 편에서는 ‘가능성이 아직 펼쳐지지 않은 블루오션’으로 평가하기도 하고, 또 다른 한편에서는 ‘아직 미성숙된 레드오션’으로도 바라보고 있다. 그만큼 업계는 시장의 미래 성장과 변화에 큰 기대와 우려를 동시에 갖고 있는 것이다. 즉, 급격한 디지털화가 가져올 시장 상황 변화도 늘 염두에 두고 있다. 치과의 구강스캐너 보급과 디지털 워크플로에 연계된 시스템이 갖춰질수록 3D 프린팅 시대는 더 가까이 다가오고 있다.
전 세계 덴탈용 3D 프린팅 시장은 연평균 성장률(CAGR) 28.8%로 2020년 18억 달러에서 2025년 65억 달러에 이를 것으로 예상되고 있다. 덴탈용 3D 프린팅 의료기기 시장은 주로 우식 및 기타 치과질환의 높은 발병률, 심미치료에 대한 수요 증가, 대학병원과 개인 치과 내 디지털 덴티스트리의 확대로 인한 덴탈용 3D 프린터의 채택 증가와 같은 여러 요인에 의해 주도되고 있다.
미국의 주요 시장분석 조사기관인 Envision Inteligence의 리포트에 따르면 전 세계 치과용 3D 프린팅 시장 규모는 2019~2025년을 예측했을 때 연평균 성장률(CAGR)은 24.86%로 2025년 말까지 79억 8000만 달러에 이를 것으로 예상된다고 밝혔다. 이 같은 수치는 인구 고령화와 병·의원 내 덴탈용 3D 프린터의 채택 증가, 심미치과 진료를 포함한 각종 치과 질환의 높은 발병률 그리고 전 세계 개발도상국가들의 의료건강에 대한 관심과 소득 증가, 국가정책등 의료서비스 산업의 성장세와도 궤를 같이한다. 또한 디지털 덴티스트리의 첨병인 CAD/CAM의 임상 적용 확대와 구강스캐너 등 치과 내 연동 가능한 디지털 기술의 보급으로 덴탈 시장의 3D 프린팅에 대한 수요가 증가함에 따라 3D 프린팅 분야는 향후 치과계의 의료 기술을 선도하는 또 다른 주요 분야가 될 것으로 기대된다.
치과용 3D 프린터 시장 전망
전반적으로 2020년에는 아시아태평양 지역의 치과용 3D 프린터 시장은 전 지역의 치과 지출 감소로 인해 시장도 함께 축소했다. 하지만 이러한 감소는 일시적이며 시장은 2022년까지 정상적인 판매 대수 예측으로 돌아갈 것으로 예측하고 있다. 예측 기간의 나머지 기간에는 아시아태평양 지역의 치과용 3D 프린터 시장은 급격하게 성장할 것으로 예측되며, 치과의 디지털화는 더욱 더 확대되고 임상에 적용가능한 보다 다양한 소재들이 인허가를 받으며 수요가 증가할 것으로 예상된다. (그림1)
그림 1. 아시아태평양, 미국, 유럽의 덴탈용 3D 프린터 시장 성장 전망(Image: iData)
코로나 시대의 디지털 시장 변화
전 세계 치과 시장은 코로나 대유행으로 큰 영향을 받았으며 아시아 태평양도 예외는 아니다. 일차적으로 감염우려로 인한 내원 감소가 가장 큰 원인으로 CAD/CAM 장치 및 재료뿐만 아니라 치과보철 시장은 이 같은 영향을 받고 있으며 2022년은 서서히 완만한 회복세를 나타낼 것으로 예상된다. 치과보철의 전체 시장 가치는 내원과정 및 치료 절차의 선택적 특성과 많은 치과의 폐쇄로 이어지는 엄격한 규제로 인해 전년도에 비해 급격히 감소했다. 특히 가격 부담으로 프리미엄 시장이 가장 큰 영향을 받았다. 전체 시장은 2021년말에 회복된 이래 완만한 속도로 계속 성장세를 유지할 것으로 예상되고 있다.
한편 2020년 국내 3D 프린팅 산업의 응용산업별 매출 비중을 살펴보면 중앙부처, 지자체, 학교, 연구기관 등이 포함된 공공기관의 매출이 29.7%로 가장 높게 나타난 가운데 자동차 15.2%, 의료/치과 12.8%, 기계 10.5%, 생활소비재 6.4% 순으로 나타났다.(그림 2)
그림 2. 2020년 국내 3D 프린팅 응용산업별 매출비중
3D 프린터의 선택 기준
덴탈용으로 선보인 3D 프린터의 출력방식은 DLP, SLA, FDM, SLS, LCD, PBF, Polyjet 등 다양하다. 처음 3D 프린터를 구매하려는 원장들이 가장 먼저 고민하는 것은 어떤 출력물을 제작할 것인가 그리고 그에 따른 예산이다. 즉, 사용 목적을 명확히 하고, 재료의 선택과 함께 그에 따른 출력방식의 제품을 선택하는 것이 중요하다.
DLP(Digital Light Processing) 방식은 광경화성 리퀴드 레진에 프로젝터를 이용해 면 단위로 빛을 쏘아 경화시키는 3D 프린터 방식이다. 면 단위의 경화방식으로 SLA 방식에 비해 출력 속도가 빠르지만, 파트가 커질수록 해상도가 떨어지면서 치수 정밀성의 한계성이 있다.
SLA(StereoLithography Apparatus) 방식은 자외선(UV) 스캐닝 레이저를 사용해 액체 포토폴리머 수지층을 순차적으로 경화시키는 방식이다. 최초의 3D 프린팅 기술이자 가장 많이 사용되고 있는 방식이기도 하다. 출력물의 강도가 우수하고 미세한 형상의 구현이 우수하다.
FDM(Fused Deposition Modeling) 방식은 길고 가는 실 형태의 열가소성 플라스틱을 녹여 적층하는 3D 프린팅 방식이다. 저렴하고 강도가 높은 장점이 있는 반면, 출력 품질과 출력 후 가공성이 떨어지는 단점도 있다.
SLS(Selective Laser Sintering) 방식은 분말형태의 소재에 레이저를 조사하고 선택적으로 용융, 적층하는 방식이다. 파우더 재료가 서포터 역할을 해 출력 형상에 제한이 없지만, 표면 조도가 낮다는 단점이 있다.
LCD 타입의 3D 프린터는 타 출력방식과 비교해 정밀도가 우수한 편이며 출력 속도도 매우 빠르다. 따라서 환자가 치과를 방문하는 횟수를 줄여 주고 불필요한 중간 스탭을 없애줘 술자의 편의성도 끌어올리며 원데이 보철 작업을 가능하게 한다.
치과 분야에서 사용되는 레진용 3D 프린팅 기술의 특성(※ 출처 : ‘3D Printing in Digital Prosthetic Dentistry: An Overview of Recent Developments in Additive Manufacturing’, 2021.10)
폴리젯 방식인 스트라타시스 제품을 유통하는 최선규 메디코디 대표는 “보통 치과에서 생각하는 보급형 3D 프린터는 1천만원 미만을 보급형이라고 하지만 스트라타시스 제품은 5천만원대가 제일 엔트리 모델이다”라며 “폴리젯 방식은 출력 속도가 빠르고 정밀도가 높아 3D 프린터를 활용해 전문적인 비즈니스를 하거나 대량생산을 필요로 하는 분들에게 적합하다”라고 이야기했다.
레이의 레이덴트 제품을 4년 넘게 사용하고 있는 전인성 서울H치과 원장은 “3D 프린터가 치과에 더욱 확산되기 위해서는 러닝 커브가 짧은 게 중요하다”라며 “3D 프린터의 소프트웨어와 3D 프린터 본체, 3D 프린터에 사용되는 액체 레진의 삼박자가 잘 맞아야 제대로 사용할 수 있다”고 강조했다. 전인성 원장은 “치과의사를 힘들게 하는 3D 프린터는 전혀 의미 없다”고 말하며 “디지털이라는 건 모든 사람의 레벨을 비슷하게 만들어주는 장점이 있기 때문에 퇴근할 때 퇴근하고 3D 프린터 사용은 간편하게 사용이 가능한 제품을 찾는 것이 중요하다”고도 덧붙였다.
3D 프린터, 알아야 보인다
3D 프린터의 사용과정은 크게 스캔-디자인-프린팅의 3단계로 나눌 수 있다. 임상 현장에서 원하는 출력물 가공과 사용 시 불편함이 없으려면 구강 스캔과 보철물 디자인, 치과용 수복재료 가공 등 각각의 단계에서 매뉴얼대로 정확하게 사용하는 중요하다. 각 단계에서 오차나 오류의 가능성을 최소화해야 최종 단계에서 원하는 정확한 결과물을 얻을 수 있기 때문이다.
다양한 3D 프린터 중 원내에서 사용하고자 하는 목적에 맞는 최적의 방식을 선택하고 쉽고 빠르게 사용할 수 있는 제품을 선택하는 것이 중요하다. 소프트웨어의 사용이 어렵고 복잡하거나, 소재를 관리하기 힘들고, 제품의 사용이 어렵다면 꺼리게 된다.
아울러 3D 프린터를 사용하기 위해서는 교육과 훈련이 중요하다. 장비를 선택하는 것은 얼마만큼의 완성도 있는 결과물을 만들어내느냐가 관건이다. 첫 번째로 주로 출력하려는 소재가 어떤 종류인지를 파악하는 것이 중요하고, 향후에 다양한 소재를 사용할 수 있는 확장성도 꼼꼼하게 따지는 것도 필요하다. 두 번째는 소재와 소모품의 원활한 공급과 애프터서비스(A/S) 부분도 확인해야 한다. 제품 보증기간 항목도 꼼꼼하게 살펴보는 것이 제품을 구매한 이후 안정적으로 사용할 수 있는 중요한 요건 중 하나가 될 것이다.
그림 3. 가트너에서 발표한 3D 프린팅의 치과내 적용 기간
DLP, LCD 타입 제품의 성장 가파르게 올라
3D 프린터는 다양한 방식의 가성비를 추구하는 제품들이 다수 출시되고 있으며 대부분 원내에서 사용 가능한 DLP와 LCD 제품들의 출시가 지속되고 있다. 이에 따라 치과의사들의 선택 폭이 넓어지고 있으며, 특히 다양한 재료를 적용할 수 있도록 재료에 따른 제품의 출시도 이어지고 있다.
치아모델 출력이 주요 목적이라면 DLP나 속도가 느린 SLA 방식을 선택할 필요는 없다. 모델을 대량으로 생산해야 하는 경우에는 Polyjet 방식의 제품을 선택하는 것이 바람직할 수 있다.
원내에 3D 프린터를 두고 임시치아와 서지컬 가이드 등 다양한 보철물을 자주 출력한다면 DLP 혹은 LCD 제품 선택도 눈여겨볼만하다. DLP와 LCD 방식의 3D 프린터는 임시치아 및 서지컬 가이드 외에도 다양한 재료와의 호환이 가능해 원내에서 손쉽게 사용하기에 유리하다.
LCD 타입의 3D 프린터는 출력속도가 DLP, SLA 등 다른 출력방식과 다르게 매우 빠르다. 따라서 원내에서 작업하는 시간이 빨라 술자의 시술 시간도 줄어들고, 환자 측면에서도 치과에 내원하는 횟수를 줄여줘 인기를 끌고 있다.
최근 국내·외 많은 회사들이 덴탈 관련 장비와 소재를 출시하고 있다. 기존 장비의 치과용 레진을 개발해 내놓는 경우도 있고, 정밀도를 개선하는 등 덴탈에 특화시킨 장비들도 많이 출시되고 있다. 특히 레진(소재) 부분에서 다양한 레진이 출시되면서 유저의 선택의 폭이 점점 더 넓어지는 추세다.
아울러 3D 프린팅 출력물의 경우, 후가공 공정에 따라 출력물의 완성도도 영향을 받게 된다. 따라서 출력 전·후의 공정과정에 대한 이해와 오류를 줄일 수 있는 정보를 숙지하는 것도 중요하다.
특히, 3D 프린터로 제품을 출력하면 출력물이 올라가 있는 플레이트 위에서 곧바로 구강 내 삽입이 가능하게끔 추가 작업을 하는 것을 선호한다. 하지만 석고 모델에 레진을 바로 부은 다음 뽑아낼 때 석고 모델과 레진 출력물이 달라붙게 되고, 이를 분리하기 위해 시간과 노력이 추가로 소요된다.
이와 같은 번거로움을 해결하기 위해 플레이트에 레진 분리제를 도포하는 방법도 선보였다. 레진 분리제를 사용하면 석고체와 출력물이 달라붙지 않아 시간이 절약되고 술자의 사용 편의성도 더욱 향상될 수 있다. 하지만 아직 레진 분리제가 유저들이 충분히 만족할 만큼 우수한 기능의 제품으로 출시되지는 못하고 있는 상황이다. 레진 분리제를 제대로 만들어낸다면 전반적인 덴탈 분야와 3D 프린터 시장과의 접목은 시너지 효과를 발휘해 더욱 디지털로의 전환이 빠를 것이다.
3D 프린터, 유저에 특성에 따른 서비스 차별화 필요
국내 3D 프린팅 시장은 지속적으로 성장하고 있다. 2020~21년 코로나로 인해 일시적인 축소가 있었지만, 큰 흐름 안에선 지속적인 성장세를 이어오고 있다. 3D 프린팅 기술은 다품종 및 소량 생산에 적합한 특징을 가지고 있기 때문에 개개인의 특성의 따라 차별화된 서비스가 요구되는 의료 분야에서의 역할이 더 중요해지고 있고 의료용 맞춤형 제품의 임상 효용성이 크게 부각 되면서 의료산업은 3D 프린팅 시장에서 빠르게 성장할 것으로 전망한다.
2021년 9월 독일에서 열린 IDS 쾰른 치과기자재전시회(IDS 2021)에서 가장 주목받는 제품 라인은 디지털 분야 중에서도 3D 프린터와 프린터 소재였다. 또한 국내 대한디지털치의학회에서도 여러 차례 3D 프린터만을 주요 주제로 삼을 만큼 치과 시장에서 3D 프린터에 대한 관심도는 점점 더 가속화되고 있다.
보철과 교정, 외과 영역에서도 활용도가 점점 높아지고 있으며, 디지털을 기반으로 술자가 치과 임상에 디지털을 더욱 적극적으로 접목하며 디자인하고, 그 결과물을 3D 프린팅으로 신속하게 출력한다면 가까운 미래애 임상 술식과정의 필수요소로 자리잡는 데는 무리가 없을 것이다.
학술논문 발행기관인 스위스 MDPI가 발행하는
에 따르면 미국의 IT 산업 리서치 업체인 가트너는 2014년에 <디지털 보철 치과의 3D 프린팅: 적층 제조의 최근 개발 개요>라는 보고서에서 3D 프린팅이 치과 원내에서 완전히 채택될 때까지는 10~15년이 걸릴 것으로 예측한 보고서를 내기도 했다. (출처 : <3D Printing in Digital Prosthetic Dentistry: An Overview of Recent Developments in Additive Manufacturing>, 2021.10) 산업 전반에서 사용되고 있는 CAD/CAM과 3D 프린터는 이미 디지털 덴티스트리의 중심에 있고 계속 정교화, 고도화되고 있다. 절삭 가공기에 비해 적층 방식의 프린터는 언더컷이 없어 재료의 손실과 결과물 적합도 측면에서 절삭 가공기 보다 앞설 것으로 기대하고 지속적으로 치과 산업에 적용 및 개발될 것으로 예상한다.
기공소-치과-환자 3자가 쉽고 빠르고 정확하게 데이터를 주고받아 얼마나 빠른 시간에 고객이 만족하는 결과물을 만들어 낼 것인가가 주요 화두가 될 것으로 보인다. 또한 3D 프린터 소프트웨어의 접근 및 사용 용이성, 출력물의 정확도 향상, 출력 후 처리과정 단순·간편화 등의 개선으로 전체 출력 시간을 단축하는 노력도 함께 이어져야 할 것이다.
국내도 덴티스, 디오, 레이, 신원덴탈, 헵시바를 포함한 치과전문 기업 외에도 캐리마, 신도리코 등 산업 분야에서 진입한 전문 기업들이 다양한 치과의료 현장에서 필요한 새로운 기능을 구현할 수 있는 가성비 우수한 덴탈 전용 3D 프린터를 향한 기술과 소재 개발 역량을 강화하고 있다. 이 같은 재료의 업그레이드와 시너지 효과를 통해 향후에는 임시치아가 아닌 영구치(세라믹과 비슷한 재료)를 제작할 수 있는 재료의 개발도 머지않을 것이라는 희망 섞인 기대를 가져볼 수 있을 것이다.
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