▲ 국내 3D프린팅 응용제품 특허출원 TOP 20

3D프린팅 기술을 적용해 맞춤형으로 제작한 3D프린팅 응용제품의 특허출원이 우리나라에서 한국생산기술연구원과 기계부품을 중심으로 활발히 진행되고 있는 것으로 나타났다.

특허청(청장 김용래)에 따르면, 3D프린팅 응용제품 관련 국내 특허출원은 2013년 47건에서 2018년 254건으로 연평균 40%씩 급증하고 있다.

세부 응용 분야별로 살펴보면, 기계부품 분야 출원(458건, 42.0%)이 여전히 가장 많고, 다음으로 의료 분야(247건, 22.6%), 전기전자(95건, 8.7%), 소비재(93건, 8.5%), 자동차(82건, 7.5%), 항공우주(47건, 4.3%), 건설건축(29건, 2.7%), 식품(24건, 2.2%) 등의 분야 순으로 나타났다.

현재 세계3D프린팅 시장은 기술이 고도화되고, 소비자 맞춤형 제품 수요가 증가함에 따라 기존의 장치·소재 위주에서 의료, 식품 등 다양한 분야의 응용제품을 맞춤형으로 제작하는 쪽으로 확장되고 있다. 

우리나라에서도 전통 산업인 기계부품에서 의료, 식품 등의 분야에 이르기까지 3D프린팅 응용제품 시장의 선점을 위한 기술개발 경쟁이 활발하다. 

특히, 최근 출원 증가가 눈에 띄는 의료 및 식품 분야를 살펴보면 의료 분야에서는 3D프린팅 기술을 활용해 수술 모형이나 수술 가이드, 인체 이식용 임플란트, 및 투명 치아교정기 등과 같은 개인 맞춤형 의료기기를 만드는 기술이 주로 출원되고 있는 것으로 나타났다.

식품 분야에서는 푸드 3D프린팅 장치를 이용하여 초콜렛, 피자 등과 같은 고객 맞춤형 식품을 요리해 주는 기술이 주로 출원되고 있다. 

출원인 국적별로는 내국인 출원이 457건(42%)으로, 외국인 출원 634건(58%)에 비해 아직 다소 적은 편이지만 최근에 내국인 출원이 급증하고 있는 것으로 나타났다. 외국인 출원의 경우, ’13년 38건에서 ’18년 130건으로 연평균 28%씩 증가한 반면, 내국인 출원은 ’13년 9건에서 ’18년 124건으로 연평균 69%씩 늘었다.

내국인 출원 중에서는 중소기업 144건(32%), 대학 119건(26%), 연구소 92건(20%), 개인 70건(15%), 대기업이 32건(7%)을 차지했다. 중소기업과 대학·연구소의 출원이 전체의 78%를 차지하고 있어 국내 중소기업과 대학·연구소를 중심으로 3D프린팅 응용 기술개발이 활발하게 이루어지고 있는 것으로 분석됐다.

3D프린팅 응용제품 관련 다출원 기업을 살펴보면, 내국인의 경우 한국생산기술연구원(36건), 한국기계연구원(13건) 등의 정부출연연구소가, 외국인의 경우 HP(25건), Nike(22건), Stratasys(20건), Boeing(17건), Siemens(13건), GE(13건) 등 다국적 대기업들이 주요 출원인이다. 

특허청 스마트제조심사팀 이상호 심사관은 “3D프린팅은 별도의 금형 없이 3D 설계 데이터를 기반으로 맞춤형 다품종 소량 생산이 가능해 고부가가치 기능성 제품 제작이 용이하므로, 맞춤형 제품의 수요 증가에 따라 3D프린팅 응용제품 관련 특허출원이 지속적으로 증가할 것으로 보인다”며 “우리 기업들이 글로벌 시장 선점을 위해 의료 및 식품 분야 등 최근 특허출원이 증가하고 있는 기술 분야를 중심으로 기술개발을 통해 특허 포트폴리오를 구축할 필요가 있다”고 강조했다.

▲ 세부 응용 분야별 3D프린팅 응용제품 특허출원 동향(단위:건)