인체삽입형 3D출력물을 통해 시술한 환자가 100명을 돌파하였다는 사실은 의료 강국인 대한민국의 의료산업과 신기술인 3D 프린팅 기술의 시너지를 통하여 새로운 유망 신산업이 탄생할 수도 있다는 기대감을 갖게 한다. 국내 유명 병원을 찾는 외국 환자들은 지금도 심심찮게 찾아볼 수 있다. 덴탈과 메디컬 분야에서 규제가 완화되고, 장비 및 소재가 국산화되면 이를 무기로 동남아의 강력한 의료 허브국가가 될 가능성이 있으므로, 관련 여러 부처의 협력을 통하여 대한민국의 신성장 산업으로의 육성을 고려해 볼 수 있다. 조선 및 항공을 중심으로 3D프린팅의 가능성을 타진하기 시작했다. 울산의 조선업 침체 등 국가적 위기를 새로운 기술력으로 돌파해야할 국가적 필요가 존재한다. 3D프린팅의 특성상 대량생산보다 고가의 소량 부품에서 그 효용성이 뛰어난 바, 조선해양 및 항공우주 산업에 적합한 기술적 특징을 가지고 있다. 아울러 사천의 항공 산단에서도 경량화, 경비 절감, 노후부품 교체 등의 이슈로 항공 응용을 검토하고 있으며, 진주는 항공 도시 100만을 기치에 걸고 사천 항공 산단의 배후 중심 도시로 그 역할이 기대되고 있다. 설리반 보고서에 의하면 동남아 민항기 시장의 전망이 낙관적으로 예측되는 바, 한국의 경쟁력을 점검하고 새로운 산업 분야인 민항기, 민항기 부품 등에 3D프린팅 기술이 적용될 곳을 찾아 대응하는 것도 고려해볼만한다.

국내 기업들이 3D프린팅 출력물의 재현성 확보, 품질 측정, 시험평가, 검인증 등에서 기술적 애로를 겪고 있어, 이에 대한 관련 인프라 점검 및 구축 등 공공 분야에서의 합리적이고 실질적인 지원 방안에 대한 정책적 고민이 요구된다. 반면, 3D프린팅의 핵심적인 부가가치 상승 요소인 디자인과 설계의 중요성에 대한 인식이 빈약하여, 표면적 증대, 경량화, 부품일체화, 내부구조제작, 생체모방구조, 경사기능소재, 다공성소재 등 3D 프린팅이 강점을 가질 수 있는 있는 기능에 대한 연구와 툴 개발이 부족하고, 3D프린팅을 적용할 현장 아이템 발굴 및 적용 검증 등이 매우 시급하고 절실한 과제로 존재한다.

어느 분야의 기술에 대한 투자가 더 필요할까. 현재 3D프린팅의 핵심이며, 향후 소재 비즈니스의 플랫폼이 되는 프린터에 대한 연구 자체가 부족하다. 몇 개의 기업을 중심으로 이루어지고 있어 기술력과 전문 인력 육성 측면에서 임계질량에는 턱없이 부족하다. 또한 새로운 방식의 장비 개발에 대한 기획도 필요하다. 특허 회피 전략에 대한 검토가 선행되어야 하겠지만 풀컬러 구현에 접근하기 쉬운 MJ 방식에 대한 검토와 의료 및 항공에서 활용도가 매우 높고 전적으로 외국의 한 회사에 의존하는 전자빔 방식에 대한 투자가 시급하다. 또한 분말 방식이 아닌 와이어 방식에 대한 추가 기획 또한 이루어져야 한다. 디스플레이 기술과 연계된 DLP 방식의 연구가 필요하며, 속도 개선 문제, 프레임 동기화 문제 및 이에 수반된 포토 폴리머 연구가 필요하다. 아울러 중국의 공세로 인한 DLP의 저가화(1/10수준)에 대한 대안 연구가 필요하며, 필요할 경우 LED 광원이나 대면적 디스플레이를 활용한 방안도 고려해보아야 한다. 커다란 조형물을 한번에 출력할 수 있는 대면적화 연구(외국 선진사의 맘모스와 비슷한)도 필요하다. 대한민국의 강점 기술인 디스플레이 기술과의 연계를 통하여 차별화를 시도할 수 있다는 의미이다. 3D 프린팅 업계의 좁은 인력풀을 고려할 때 특정 방식의 3D 프린터의 경우, 디스플레이 전문가들과의 벽을 넘은 기획을 통하여 장비와 소재 성능의 획기적인 개선을 유도하여야 한다. 섬유소재, 세라믹함유 포토폴리며, 의료용 소재, 금속 분말, 금속와이어 소재 등 복합 소재에 대한 연구와 소재 양산에 대한 연구, 소재 양산을 위한 장비 개선에 대한 연구 등이 꾸준히 진행되어야 한다.

국내 3D 프린팅 산업의 발전을 위하여 양질의 생태계를 구축하고 이를 통해 경쟁력을 강화시켜가야 한다. 이를 위해 규모와 인력을 갖춘 중견기업의 참여를 유도하는 일이 필요하다. 일부 품목의 경우 중소기업 육성 측면에서 중소기업의 아이템으로 국한시킬 수 있겠지만, 국제 경쟁력 확보측면에서 중소기업만으로 3D 프린팅 산업을 구축하는 것은 매우 어리석은 일이다. 현재, 3D 프린팅 생태계에 3D 프린팅 관련 과거 경험과 경력을 물어 진입장벽을 치는 일이 있는데, 이는 국가적으로 바람직한 일이 아니다. 두 개의 기업을 제외하고는 국내 프린터업체의 업력은 대단히 짧다. 지금은 보다 많은 기업들이 참여하여 서로 선의의 경쟁을 하며 국가적 경쟁력을 키울 시기이다. 장비, 소재, 소프트웨어, 서비스 등의 분야에서 정책적으로 중견 기업의 참여를 상당 부분 열어둘 필요성이 있으며 산업 적용을 위해서는 대기업의 관심이 절실하다. 자동차, 조선, 해양, 항공 등 주요한 중공업 분야에서 대기업의 도입이 없이 현장에 3D 출력물을 적용시키는 일은 사실상 불가능하다. 과거 LED의 경우도 리딩 그룹이 존재하지 않아 경쟁력 확보에 애로를 많이 겪었다는 사실을 상기하자.

산업현장에서의 거부감과 정보력 부족으로 신공정 신기술이 검토될 기회조차 없이 사장되는 경우가 많으므로 정부의 기획시 산업 현장의 참여와 VOC 분석에 보다 많은 재원을 투입하여야 하며, 적용 시범 사업 등을 통하여 산업 적용의 대표적 성공사례를 생산하고 이를 확대하여 산업 적용력을 높여야 한다. 국내 기업들의 영세성으로 신기술 체득 및 확보에 애로가 많은바 인력 풀이 우수한 연구소 및 학교의 관련 전문가를 해당 기업에 파견하는 제도를 도입하여 기술력을 강화하는 방안도 고민해볼만한 하다. 3D프린팅의 시장 특성상, 글로벌 지출은 필수 사항이므로 선진 해외업체와의 경쟁적 협력 관계를 구축하여 win-win하는 네트워크 체제 구축이 바람직하며 전 세계의 산업을 국내 중소기업이 큰 비용 부담없이 느낄 수 있는 국제적인 박람회 구성도 고려해볼만하다.

그동안 투자되었던 기술개발, 인프라 등의 역할을 명시화하여 재원의 중복 투자를 줄이고, 각각의 인프라는 그 특화 분야를 잡아 무분별한 외산 장비의 도입 및 이로 인한 소재의 종속을 탈피하는 비지니스 모델을 구축하여야 하며, 국가적인 역할과 지역적 역할을 명확히 하는 사업 체계로의 개편이 요구된다. 제조업과 직결되는 본 산업의 특징상, 특화 산업으로 무장되어 있는 지자체와 연계하여 특화 산업을 육성하는 방안이 효율적이며, 이는 산업 현장에 대한 침투력도 증대시킬 수 있고, 해당 특화 분야에 대한 이슈와 해결 방안을 심도 있게 고민할 수 있어 바람직해 보인다. 지금의 산업적 성숙도는 일반 국민보다는 전문가 그룹의 육성이 더 시급하며, 미국처럼 유저 그룹이 생겨 국내에서 생산한 장비와 소재에 대한 현장에서의 개선 요구와 이를 통한 기술 개발 방향, 현장 적용 방안을 토론하고 조언하는 사회적 협력 체계가 필요하다. 3D프린팅 관련 협단체는 이러한 활동에 주력함이 바람직하다.