3D 프린팅은 단순히 설명하자면 특수한 프린터로 물체를 뽑아내는 기술을 말한다. 우리가 흔히 알고있는 일반 프린터는 종이와 잉크 또는 레이져를 쓰지만 3D 프린터는 플라스틱이나 금속같은 물질을 사용하여 제품을 출력한다. 제조업계에서는 흔히 3D 프린팅 기술을 재료를 첨삭해가며 구조물을 만들어내는 방식이란 의미에서 ‘적층제조(Additive Manufacturing)’라고도 부른다. 이 적층제조 공법을 사용하면 다양한 복합 소재를 동시에 첨삭할 수 있을 뿐 아니라 아무리 복잡한 형상이라도, 위치나 방향에 관계없이 만들어낼 수 있게 된다. 또한 이 기술력은 제품의 디자인부터 완제품 생산까지의 공정 과정을 단순화하여 생산시간을 혁신적으로 줄일 뿐만 아니라, 같은 제품을 만들어 내더라도 기존의 제조 기술에 비해 훨씬 더 적은 양의 원재료와 노동력, 에너지를 필요로한다. 지금까지 3D 프린팅 기술은 제조업 분야에서 틈새시장을 공략하는 정도로 취급받았지만, 나는 앞으로 다가올 미래에는 3D 프린팅이 제조업의 혁신을 이끌 핵심기술이 될 것이라고 생각한다.
이미 3D 프린팅 기술은 제조업을 대표하는 영역인 자동차 산업과 항공 우주 산업에서 널리 쓰이고 있다. 특히 적층제조 공법을 이용하여 최적 설계를 통한 초경량∙고강도 구조를 구현해냄으로서 자동차와 항공기의 무게를 효과적으로 줄이는데 기여하고 있다. 자동차와 항공기의 무게를 줄이는 것은 연료효율성의 증가와 탄소배출량의 감소로 이어지기 때문에 제품의 부가가치를 높이고 기업의 지속가능한 성장을 가능케한다. 또한, 3D 프린팅은 복잡한 기계 부품들의 생산을 생략하고 조립없는 '원스톱(one-stop)' 생산을 가능하게해서 제품의 생산 효율성도 증가시킨다. 이미 미국의 제너럴 일렉트릭스(General Electric)와 프랑스의 에어버스(Airbus)는 항공기 엔진과 부품을 만드는데 3D 프린팅 기술을 활용하고 있다. 이번 코로나바이러스(COVID19)의 영향으로 전세계의 많은 자동차와 항공기 제조업체들의 경제적 타격을 보고있다. 코로나바이러스 이후에는 많은 제조업체들이 가격 경쟁력과 생산 효율성을 증진시키기 위해 3D프린팅 기술을 도입시키고 적용하려는 움직임이 확대될것으로 보인다. 그렇지않으면, 이번에 입은 엄청난 손실과 피해를 복구하기는 힘들것이다.
3D 프린팅 기술은 의료분야에서도 큰 역할을 담당하고 있다. 3D 프린팅은 대량생산을 위해 구축된 기존의 제조업 모델과는 다르게 제품 하나하나를 고객 맞춤으로 디자인하고 생산해낼 수 있기 때문이다. 환자 개개인에 맞는 세상에서 하나뿐인 제품을 만들어낼 수 있기에, 이미 전세계의 90%에 가까운 보청기는 3D 프린터로 생산되고 있고, 정밀한 디자인이 요구되는 인공관절이나 인공장기, 의수(義手), 의족(義足) 등도 이미 환자 개개인의 신체 특성을 반영하여 특수 제작되고 있다. 최근 내가 알게된 놀라운 사실 중 하나는, 미국 항공우주국(NASA)는 우주정거장에서 인간의 혈관과 장기를 3D 프린터로 출력하는 실험을 하고 있다는 것이다. 우주에서는 지구와 달리 중력이 없기때문에, 인간의 장기를 세포 한층 한층 출력하는 과정에서 형태를 유지하기에 훨씬 용이하다. 내가 지난 몇 달간 지켜보고 있는 Organovo(ONVO)라는 바이오프린팅(bioprinting) 회사는 인간의 세포 조직을 3D 프린터로 출력하고, 신약개발에 활용하고 있다. 앞으로 신약개발 뿐만아니라, 장기이식이나 피부이식과 같은 의료분야에도 3D 프린팅의 기술력이 큰 역할을 하지 않을까 생각된다.
아래는 내가 전에 인상깊게 봤던 미국 항공우주국(NASA)가 우주에서 3D 프린팅 기술을 활용해 인간의 장기를 만들어내고 있는 영상이다.
NASA is 3D Printing Human Organs in Space! - All Aboard the International Space Station:
최근 몇 주간 3D 프린팅 회사들의 주가는 폭발적으로 상승했다. 나 역시 작년 2분기때부터 3D 프린팅 업계의 리더들과 핵심회사들을 주목하고 있었다. 3D Systems(DDD), Stratasys(SSYS), Materialise NV(MTLS) 가 대표적인 예이다. 작년 초에 ARK Invest의 로봇과 자동화 담당 애널리스트인 Tasha Keeney의 인터뷰를 보고 영감을 받았었던 기억이 있다. 한 동안 3D 프린팅 회사들의 주가가 횡보할때 몇번이고 이 인터뷰를 다시 보면서 마음을 다잡기도 했었다.
아래는 ARK Invest의 Tasha Keeney의 3D 프린팅의 산업 전망에 대한 인터뷰이다.
The 3D printing boom is coming:
나 역시 Tasha의 의견에 공감한다. 앞으로 3D 프린팅은 항공우주 산업과 의료 산업에서 핵심적인 역할을 수행할 것이다. 그렇기에 작년부터 여러가지 이 산업의 성장에 대해 관심있게 지켜봤고, 앞으로도 3D 프린팅의 성장은 계속될 것으로 생각한다. ARK Invest는 2016년부터 3D 프린팅 ETF를 운용하고 있다. 티커는 PRNT이다. 현재 운용자금(AUM - Asset Under Management)이 $157.85M (한화 약 1700억원)으로 작고 가벼운 ETF이지만 몇 년이 지난 후에는 어떤 모습일지 벌써 궁금해진다.
아래는 ARK의 3D 프린팅 ETF에 어떤 회사들이 어떤 비중으로 포함되어 있는지를 보여주는 Holdings 자료이다. 관심있는 사람들은 참고해봐도 좋을 듯 하다.
마지막 영상은 3D 프린팅으로 인한 여러 산업의 변화와 혁신에 관한 다큐멘터리이다. 이 산업이 얼마나 빠르게, 또 다양하게 변화하고 있는지 느낄 수 있는 영상이다.
The 3D printing revolution - DW Documentary:
By Best CHOI's
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이미지 출처 (Image sources): Google Images