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  • 기사등록 2024-01-02 11:31:45
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"기존 제조공정 Risk 지우는 3D프린팅, 지속 가능한 제조업 발판 삼아야"




제조 디지털화·노동력 최소화·한정 자원 효율 사용, 3D프린팅 해답

갈수록 빨라지는 생산·소비 트렌드, 세계 3D프린팅 팩토리 투자·사업 확대일로





필자는 10여년간 3D프린팅업에 종사해오며 굉장히 다양한 분야의 창업자, 기업들을 만나왔다.

지금까지의 궤적을 쭉 따라가 보면, 현재 국내 제조 생태계는 매우 불안정하며, 지속가능하지 않은 구조임을 몸소 느껴왔다.

제조업을 기피하는 청년층, 악성재고와 낮은 이익률, 고부가가치 인력수급에 대한 문제. 신규설비투자의 불안정성 등에 더해 인구도 점점 줄어가면서 제조업은 점점 더 고령화 되어가고 있다.

결국 이 문제들을 해결하려면 제조업이 높은 이익률을 창출함으로써 인력들에 대한 높은 수준의 급여, 보상, 투자 등이 이루어져야 하는데 전반적인 제조 환경과 시장 상황은 점점 더 열악해지면서 어려움을 겪고 있는 것이다.

현 시점에서는 온라인 이커머스 시장이 커지면서 SNS를 통한 제품의 홍보가 빛의 속도로 빠르게 이루어지며, 효율적인 배송시스템을 통해 소비자가 제품을 매우 빠르게 받아보다 보니, 제품의 수명주기 또한 매우 짧아진 시대가 되었다.

소비자들은 남들이 사는 대량생산의 물건보다는 한정판, 나만의 물건 등에 대한 니즈가 점점 커져가고, 이전의 세대처럼 물건이 귀한 시대가 아닌 물건이 넘쳐나는 시대가 되어버린 것이다. 영업과 마케팅은 온라인을 넘어서 팝업스토어 난립 등으로 점점 더 치열해지고 있다.

과거처럼 한 제품이 100만개씩 팔려나가는 시대가 아니다보니 이를 만들어내던 도구인 금형산업이 많이 위축되고 있으며, 제품을 제조하려는 창업자 혹은 기업들은 금형 제조기반의 MOQ(Minimum Order Quantity:최소주문수량)에 점점 더 부담을 느끼게 되는 사례들이 늘어나고 있다.

제조사 입장에서는 제품에 대한 소비자 반응이 어떠한지 모른 채 금형 제작에 들어가고, 생산 후에는 쌓여만 가는 재고에 대한 부담이 크다. 제품의 성공에 대한 확신과 이에 따른 분석이 어려운 시대가 되었고, 리스크가 예측되지 않은 상황에서의 금형 생산에 대한 투자가 이루어 진다면 이는 재고 과잉으로 이어질 수 있으며, 지속적으로 제조업은 예측할 수 없는 리스크에 점점 더 노출되고 있는 상황인 것이다.

따라서 지속 가능한 제조 생태계를 조성하는 것이 시급한 상황이다. 이를 위해 △소량 제작하여 소비자 반응을 보고 대량 제작할 수 있는 환경 △재고 없이 그때그때 주문량에 따라 필요한 만큼만 탄력적으로 생산할 수 있는 환경 △숙련공이나 장인이 없어도 높은 수준의 생산 퀄리티를 유지할 수 있는 환경 등 이러한 환경들이 구축된다면, 지속가능한 제조업의 발판이 될거라 생각된다.

제조업임에도 불구하고, MOQ가 없는, 악성 재고가 안 생기는 On-demand 생산, 맨파워(숙련 인력) 의존이 필요 없는 제조환경. 그럼에도 불구하고 기존 공정대비 Cost-effective(가성비 높은)하며, 빠른 lead-time(생산 시작부터 완성까지 기간)을 가지면서 기존 제조방식을 대체하여 새로운 방식으로 생산하는 환경을 구축하는 것이 과연 가능한 걸까?

기존 제조에서는 아예 없던 개념이며, 제품개발, 제조업에 존재하던 큰 리스크들이 사라지는 것이기도 하다. 필자는 3D프린팅 산업에서 그 답이 존재한다고 생각한다. 제조를 디지털화 하여, 장비에 대한 예측 유지보수 및 원격 생산 및 자동화를 통해 노동력을 최소화 할 수 있고, 실물제품을 창고에 보관하는 것이 아니라 디지털 인벤토리화 하여, 서버로 보관하여 필요할 때 생산하도록 하며, 자원이 한정된 지구에서 필요한 만큼만의 자원을 사용하여 제조하는 유일한 방법인 3D프린팅을 적극 도입하는 것이다.

이러한 3D프린팅 제조환경으로 이미 비지니스를 전개 하고 있는 곳은 없을까? 많은 사람들이 깨닫지 못 할 수 있지만, 3D프린팅은 빠르게 우리 일상생활의 일부가 되어가고 있다. 3D프린팅을 통해 MOQ 없이, 재고 없이, 리스크를 상당히 줄인 채 스케일업 하는 산업군들이 늘어가고 있다.예로 들자면 투명 교정장치 제작과정에서 3D프린팅이 활용되는데, 인비절라인(Invisalign)이라는 회사는 3D프린팅을 통해 하루에 10만개 이상의 덴쳐모델을 생산하고 이 출력물 위에 필름 진공성형, 가공을 통해 전 세계에 납품하여 연간 5조원의 매출을 올리고 있다.


그 외에도 쥬얼리 분야에서도 기존에 왁스카빙 원형제작이나 고무가다(틀) 왁스 복제를 벗어나 지금은 전 세계에서 왁스 3D프린팅 출력을 그대로 주물 부어 완제품화 하고 있다. 이 또한 디자인 수명이 워낙 짧아지고, 다양한 종류의 제품들을 만들어야 하는 환경이기에 자연스럽게 3D프린팅이 게임 체인저 역할을 하게 되었다.

보청기 분야 또한 3D프린팅이 게임 체인저 역할을 하고 있는데, 지멘스 보청기회사의 경우에는 현재 90%이상의 자사 제품이 모두 3D프린터로 완제품을 출력하고 있다고 알려져 있다. 또한 최근 애플(Apple)사에서도 3D프린팅을 활용해 워치 베젤의 대량생산을 검토하고 있다고하며, 자동차회사나 패션브랜드 회사들에서도 많은 시도들을 하며 제품을 출시하고 있다.

국내에서도 글룩의 예술 브랜드 ‘스컬피아’ 에서 시도하고 있는 ‘백제금동대향로 굿즈’ 프로젝트가 매우 유용한 사례가 될 것 같다. 크라우드 펀딩을 통해 소비자들의 니즈를 파악하여, 선주문을 받고, 필요한 만큼만 제작하여 판매 하는 사례인데, 해당 굿즈의 형상은 기존 가공, 사출공정으로는 제작 할 수 없고, 이러한 제품을 일정한 고품질로 양산하려면 3D프린팅으로만 가능하다.


3D프린팅 산업은 단순히 3D프린터 회사, 소재 회사들에 국한된 산업이 아니라 제조산업 전반에 영향을 끼치는 범용산업이다. 단순히 비교를 해보자면, 3D프린터 전문 장비, 소재 제조 회사들의 시가총액을 모두 다 합쳐도 3D프린팅을 통해 투명교정사업을 하는 Invisalign 이라는 업체의 시가총액보다 낮다.

▲ 글룩이 펀딩을 통해 주문 제작한 금동대향로(https://www.wadiz.kr/web/campaign/detail/251306)




품질·價·빠른 대체 시스템 , 특정 산업 활용 발굴·특화 비즈니스 전개해야

글룩 대규모 자동화 3D프린팅 팩토리 준비, 新 제조 생태계 조성 기여




따라서 3D프린팅 산업은 기존 산업이 이를 어떻게 활용하여 도입하느냐가 가장 중요한 포인트이다. 글로벌 리서치 기업들에 따르면 세계 3D프린팅 시장 전망은 연간 27%의 성장률을 기록할 것으로 예상하고 있는데, 필자는 이러한 성장률이 기존산업에서 3D프린팅 적용을 어떻게 하느냐에 따라 예상보다 더욱 낮을 수도, 아니면 획기적으로 높아질 수도 있을 것이라 생각한다. 실제로 중국의 3D프린팅 성장률은 41.42%에 달할 정도로 급속한 성장 추세를 보이고 있다는 시장조사 사례도 있다.


▲ 세계 3D프린팅 시장 전망


필자는 미국, 중국, 일본, 유럽 등 전 세계의 3D프린팅 공장을 방문하여 인터뷰하고, 소재 수출입 물동량 추이, 국가별 산업용 3D프린터 장비 설치 수, 국가별 3D프린팅 스타트업에 대한 벤처캐피탈 투자금액 등에 대한 조사를 하는 등 현실적인 산업 변화 추이에 대해 관심이 많다.

조사 결과 미국과 중국의 3D프린팅 산업을 대하는 자세가 극단적으로 다른데, 미국의 경우에는 대량생산보다는, 항공, 우주, 방산 등 고부가가치 산업에서의 인증 과정을 거친 완제품화에 대한 집중도를 보이고 있으며, 벤처캐피탈 투자 같은 경우에도 상위 탑티어 업체들에 대한 투자금 쏠림 현상이 확연하다. 2019년도부터 3개년 동안 미국 3D프린팅 스타트업에 집행된 투자금액은 15조원이 넘었다.

▲ 세계 3D프린팅 투자 지도


많은 글로벌 리서치 기업들의 자료들은 중국에 대한 명확한 시장 조사가 제대로 이뤄지지 않고 있음을 보여준다. 실제로 중국 같은 경우에는 낮은 3D프린팅 신뢰도에도 불구하고 적극적으로 산업에 적용하여, 양산이 확대되고 있다.

완제품 부품을 3D프린팅으로 10만개 양산한 사례도 있고, 로봇 케이스, 부품 3D프린팅 양산 등 많은 사례들이 쏟아지고 있다. 중국 내부에서는 수공업으로 부품을 생산하는 실리콘복제 업체들이 3D프린팅 때문에 문을 닫는다는 소식도 종종 들려온다.

2022년도에는 전세계 산업용 3D프린터의 87%가 중국에 설치되어있는 것으로 조사되었으며, 2019년도부터 3개년 동안 중국 3D프린팅 스타트업에 집행된 투자금액은 3조2,400억원에 달했다. 특정 업체에 쏠린 것이 아니라 전반적으로 넓은 영역에서 투자가 이뤄지고 있었는데, 필자가 다녀본 수많은 중국 3D프린팅 스타트업들은 300억 이상씩 투자를 받지 않은 곳이 없을 정도였다. 심지어 중국의 한 업체가 4억원 규모의 3D프린터 제품을 60대를 한 번에 구매 하는 것을 보았는데, 장비를 구매할 때에도 정부 보조 지원금을 받고, 이 장비를 활용해 출력 서비스 수출을 때에도 추가적으로 국가 지원금을 받는다고 한다.

이것이 물론 지속가능한 형태는 아닐 것으로 생각되지만, 이러한 저가 공세 전략은 모든 산업에서 있어 왔고, 이들의 공격적인 가격 정책은 다른 국가들의 3D프린팅 경쟁력을 꺾어버리기에 충분할 것 같아 보인다.



한국에서 10년 동안 3D프린팅 서비스업을 하며, 전 세계 3D프린팅 회사들을 보면서 ‘이들과 차별화하려면 어떤 경쟁력을 키워야 하는 걸까’라는 생각을 해왔다. 3D프린팅은 앞서 말했듯 전반적인 제조 산업 전체에 영향을 끼치기도 하지만, 특정 영역에 있어서 특화할 만한 부분이 굉장히 많다.

필자는 3D프린팅 사업에 대한 조언을 구하는 창업자 및 신사업부서들을 굉장히 많이 만나봤었는데, 막연히 ‘3D프린팅을 통해 어떤 사업을 하는게 좋을까요?’라는 질문이 많았다. 3D프린터가 무엇이든 다 할 수 있다고 생각하니, 아무것도 기획하지 못하게 되는 것이다.

3D프린터는 확실하게 도구로서만 인식하고, 특정 산업에 있어서 3D프린팅을 활용할 기회를 발굴하여, 이에 특화한 비즈니스를 전개하여야 한다. 3D프린팅은 전반적인 제조산업에 영향을 끼치는 범용 산업이다 보니 접근이 다양하게 이뤄질 수는 있지만, 이러한 아이템 일수록 타겟팅된 특정 산업에 대한 콘텐츠 집중도가 굉장히 중요하다. 어떤 산업에 접근하는지에 따라 회사의 구조와 R&D 방향이 매우 다양 할 수 있다.

앞서 말한 우리의 차별화된 경쟁력 또한 이 부분에서 찾아야 한다. 제조업기반의 한국에서 3D프린팅을 적용할만한 기회가 굉장히 많다고 생각한다. 이를 찾아내어 적용 시키는 단계에서는 비단 3D프린팅 업계 종사자 뿐만 아니라, 기존 산업에서의 변화와 혁신에 대한 필요와 의지도 필요하고, 이를 신뢰도 있게 공급할 수 있는 시스템 또한 존재해야할 것이다.

기존 산업의 입장에서 변화 시키려면 자기파괴도 있어야하지만, 기존보다 우수한 기능 및 품질, 낮은 가격, 빠른 대체 시스템이 있어야 한다. 필자가 느끼기로는 보수적인 한국시장에서 이 중 한가지만 충족 되어서는 절대 안되고, 세가지 다 충족 되어도 변화 될까 말까이다. 3D프린팅 완제품이 아닌, 공정을 대체하는 것 조차도 힘든 것은 기존 산업의 서플라이체인 생태계와 인력들이 견고하기 때문이다.


회사의 C레벨 단계에서의 산업 변화에 대한 이해도와 함께 강력한 의지가 있어야 한다. 이 부분에 있어서 참 아쉬운점은 ‘예전에 3D프린팅 해봤는데 안 되더라’ 라는 마인드가 팽배해져있다는 점이다. 기존 3D프린팅 공급자들도 해당 공정 및 제품에 대한 이해도 없이 신뢰도 없는 솔루션을 통해 많은 오류를 범했던 것도 사실이다.

그동안 3D프린팅 업계는 신소재개발 및 하드웨어, 소프트웨어, 시뮬레이션 분석에 대한 수준이 많이 높아져왔다. 3D프린팅을 공급하는 공급사에게도 기존산업에 대한 높은 이해도가 필요하고, 공급자와 수요자 간의 많은 커뮤니케이션이 필요한 부분이다.

절삭가공 및 사출 분야와 수공정이 많이 들어가는 분야에서 3D프린팅으로 대체될 수 있는 포인트가 많이 있다. 금속 3D프린팅 또한 신뢰도와 경제성이 점점 높아져가며 가능성이 있는 커지고 있는 분야이다. 소재의 제약성에 있어서도 큰 한계가 있었는데, 현재는 글로벌 소재기업 및 국내 전문기업들의 시장진출을 통해 소재의 다양성이 확보되어 프린팅 적용이 확장되고 있다.

글룩은 2023년 기준 5천여개 고객사들에게 14톤 정도의 3D프린팅 서비스를 공급 했는데, 고객군 마다 원하는 방향이 모두 달랐다. 어떤 고객사는 소재의 인증 혹은 정밀도·표면조도가 가장 중요하다고 하고, 빠른 리드타임 혹은 가격이 싼 것이 가장 중요 하다는 고객도 있었다.

10여년간 한국과 북미 위주로 3D프린팅 서비스 사업을 전개해오다보니, 자연스레 고객들의 수요 데이터가 쌓이게 되었고, 이러한 다양한 요구들은 3D프린팅이 규모화되고, 효율화 되지않으면 해결이 안되는 부분들이 다수였다.


글룩은 2020년도부터 대량양산을 목적으로 팩토리를 준비하고 2021년부터 가동하기 시작하여 폴리머 분야의 3D프린팅 대량 양산시장을 개척해나가고 있으며, 2024년에는 더 큰 규모의 자동화된 3D프린팅 팩토리를 만들기 위한 준비 중에 있다.

3D프린팅 팩토리를 운영하며 더 많은 데이터가 쌓여, 기존에 없던 제조 생태계를 만들 수 있는 큰 가능성을 보고 있는데, 아직 많은 숙제가 남아있다. 기존의 제조 산업에서도 3D프린팅에 대한 관심과 함께 변화를 위한 적극적인 시도를 통해 지속 가능한 제조업을 구축하길 바라며 여기에 글룩도 손을 보태 협력하도록 노력하겠다.



▲ 3D프린팅 서비스 선도기업인 벨기에 머티리얼라이즈를 방문했다.


▲ 미국의 미드웨스트프로토타입(IIP)은 온라인으로 주문받은 부품을 3D프린팅하고 후처리해 배송하고 있다.



□ 글룩 팩토리 소개 영상 https://www.youtube.com/watch?v=hVc70Pv79e4

□ 글룩(Gluck) 홈페이지 https://glucklab.com/

□ 대표전화 : 070-8622-9696

□ 주소 : 서울특별시 마포구 서교동 337-6 글룩빌딩

□ E-mail : gluck@glucklab.com


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