버락 오바마 전 미국 대통령은 집권 2기를 맞은 2013년부터 강력한 3D프린팅 산업 육성 정책을 펴 미국 3D프린팅 산업의 부흥을 이끌었다. 3D프린터로 출력한 오바마 전 대통령의 조각상이 미국 워싱턴 소재 스미스소니언 포트레잇 갤러리에 전시돼 있는 모습. /블룸버그

“지난날 폐쇄됐던 제조공장 창고들이 앞으로 우리가 쓰게 될 거의 모든 제품의 생산 방법을 혁신할 3D 프린팅 기술을 개발하는 최신 연구소로 탈바꿈하고 있다.”

지난 2013년 2월 13일 버락 오바마 미국 전 대통령은 의회 연단에 섰다. 집권2기 첫 국정 연설에 나선 그는 이 자리에서 3D 프린팅 기술을 차세대 제조 혁명의 대표 주자로 언급하며 미국 제조업 부활의 신호탄을 쏘아 올렸다.  

집권 기간 총 10억 달러를 투자해 미국 전역에 3D 프린터 연구·개발(R&D)센터 15곳을 설립하고, 민간과 대학, 정부가 공동으로 3D 프린팅 제조 기술 개발에 나서겠다는 청사진을 제시했다. 미국 정부는 같은 해 8월 오하이오주에 첫 민관 공동 3D 프린팅 전문 연구기관인 국립첨삭가공혁신연구소(NAMII)를 세우고 3D 프린팅 산업 육성 정책에 본격적인 시동을 걸었다.

약 4년 전 미국 정부가 제조업 부활의 캐치프레이즈를 내걸고 3D 프린팅 기술을 전면에 내세운 것은 우리에게 시사하는 바가 크다. 3D 프린터의 발원지이자 전세계 3D 프린팅 시장의 40%를 차지하며 앞선 기술력을 자랑하는 미국마저 3D 프린터 발(發) 제조혁명의 흐름에서 뒤처지지 않기 위해 정부 차원의 지원을 아끼지 않았기 때문이다. 

실제 미국의 3D 프린팅 산업은 오바마 전 대통령 집권 2기에 비약적으로 성장했다. 1980년대부터 2000년대까지는 단순한 제품 모형이나 시제품을 만드는 데 그쳤지만 이 즈음부터 양적·질적으로 성장했다. 스트라타시스와 3D시스템즈 등 3D프린팅 전문기업들은 장비·소재·소프트웨어기술·컨설팅·디자인콘텐츠 등 각 분야에서 인수·합병(M&A)을 거듭하며 토털 솔루션 기업으로 변신했다. 제너럴일렉트릭(GE) 등 글로벌 기업들 역시 3D 프린팅 분야에 뛰어들며 시장을 키웠다.  

구글은 지난 2014년 3D프린터 제조회사인 ‘카본3D’에 1,200억원을 투자했으며, HP는 2015년 기존 기술에 비해 출력 속도가 10배 빠른 3D 프린터를 출시했다. 아마존은 같은 해 3D 프린팅 매장을 개설했고, GE는 지난해 항공분야 경쟁력 강화를 위해 금속 기반 3D 프린터 제조업체 두 곳을 1조5,400억원에 사들였다. 정부의 지원책이 반짝 효과에 그치지 않고 민간 영역으로 흘러가면서 시장 전체의 파이가 커진 것이다. 

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정부가 3D 프린팅 산업의 미래를 그리며 세부적인 지원 정책을 설계하는 동시에 민간 기업들이 이를 제조업 혁신에 활용하는 사례는 독일에서도 찾아볼 수 있다. 제조업 강국인 독일은 4차 산업혁명의 주도권을 잡기 위해 제조업 전체가 스마트 공장으로 초연결된 거대 플랫폼을 만드는 ‘인더스트리 4.0’ 정책을 추진하고 있다. 독일의 BMW·바스프(BASF)·지멘스 등 글로벌 기업들이 참여해 3D 프린터를 사물인터넷(IoT), 빅데이터 등과 결합시켜 제조업의 패러다임을 바꾸는 실험을 하고 있는 것이다.   

독일 정부도 제조업 혁신에 도움을 주는 3D 프린터를 비롯한 4차 산업 관련 분야에 최고 2억 유로의 자금을 쏟아붓고 있다. 박진호 한국생산기술연구원 마이크로팩토리 수석연구원은 “독일은 이미 플라스틱이나 기계 공항, 자동차, 우주항공 업계에서 적극적으로 3D 프린팅 기술을 사용하고 있다”며 “제조업 강국답게 제조업을 혁신하는 과정에서도 3D 프린터를 정부와 기업들이 전략적으로 잘 활용하고 있다”고 설명했다.

3D 프린팅 산업의 후발주자인 중국 정부 역시 기업과 대학을 연결해 3D 프린팅 기술 개발과 활용에 집중하고 있다. 중국은 향후 경기 둔화에 대비해 꾸준한 성장과 소비를 이끌어낼 ‘중국 제조 2025’ 전략을 추진 중인데 3D 프린터를 활용한 제조업 혁신이 바로 이 과제에 포함돼 있다.

중국은 1991년부터 3D 프린터 기술 연구를 시작해 2000년 이후 베이징 칭화대·서안교통대학 등 중국 명문 대학에서 집중 연구를 진행하고 있다. 또 산·학 협력 가속화와 산업 표준을 제정하기 위해 3D프린터기술산업연맹을 설립, 대학과 기업을 연계한 기술 개발에도 박차를 가하고 있다. 

3D 프린팅 기술을 항공우주 분야와 같은 최첨단 산업뿐만이 아니라 제품 모델 제작, 임상실험과 의료기기 제작 등 다양한 분야에 접목하려는 시도도 하고 있다. 정책 보조 측면에선 △총괄적인 통합 시스템 구축 △세금혜택 △투자유치 △인재육성 △국제 교류 강화 등의 5대 조치를 실행 중인 것. 최성권 디지털핸즈(DigitalHands) 관장은 “중국은 3D 프린팅 산업에 뒤늦게 뛰어들었지만 그동안 중국 제조업에 대한 부정적 이미지를 탈피하려는 목적에서 4차 산업혁명의 핵심기술로 분류되는 3D프린팅 기술을 공산당 차원에서 전략적으로 육성하고 있다”며 “이제는 중국산 3D 프린터로 생산한 제품이나 부품들도 선진국 제품 못지 않는 수준까지 근접한 상태”라고 분석했다.  

이처럼 세계 각국은 제조업 혁신을 위해 정부, 기업, 대학 등이 발 벗고 나서며 3D 프린팅 산업을 전략적으로 육성하고 있지만 우리나라는 정부 차원의 정책 수립 단계에서 머물고 있다. 정부는 지난 2014년 ‘3D 프린팅 산업 발전전략’을 마련했고 올 3월 관계부처 합동으로 ‘3D 프린팅 산업 진흥 시행계획’을 발표한 바 있다. 정부는 ‘2019년 3D 프린팅 글로벌 선도국가 도약’을 목표로 4대 추진전략과 12대 정책과제를 집행할 예정이다. 하지만 이 방안에는 3D 프린팅 산업 육성을 위한 대책들이 백화점식으로 나열돼 있을 뿐 기업과 대학 등 현장에서 3D 프린팅 기술을 어떻게 접목할 것인지에 대한 구체적인 실천 전략이 빠져 있다.

상황이 이렇다 보니 국내 3D 프린팅 기업 208곳 가운데(2015년 기준) 최근 6년 이내 설립된 신생기업이 68%로 대부분을 차지하고 있고, 연간 매출액 10억원 미만의 소규모 사업장이 90%를 넘는다. 제조기업 중에서도 이미 공개된 해외 기술을 활용한 저가 보급형 장비제조나 교육 서비스 업체가 대부분이고, 산업용 장비 제조 기업은 10곳 안팎에 불과한 실정이다.

정보통신산업진흥원이 지난해 실시한 3D 프린팅 산업 기술 수준 조사에 따르면 우리나라의 3D 프린팅 기술 수준은 미국의 66% 수준이며 기술 격차는 2.9년이나 벌어져 있다. 최 관장은 “우리나라는 제조업 비중이 높기 때문에 3D 프린팅 기술 발전이 가져올 산업 변화를 주목하고 대비해야 한다”며 “제조업 현장에서 3D 프린팅 기술을 적극적으로 활용하기 위한 좀 더 구체적인 대책이 필요한 시점”이라고 지적했다.  

우주인 후보 출신으로 3D 프린팅 솔루션 기업 에이팀벤처스를 설립한 고산 대표는 “정책 자금이 신사업 분야에 많이 투입되고 있는데 과연 효율적으로 성장 가능성이 높은 기업에 집행됐는지는 의문”이라면서 “단기간 활동하는 위원회 등 특별 조직이 아니라 기술 투자만 전문적으로 심의하고 논의할 수 있는 기관이라도 구성돼야 한다”고 조언했다.