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국내 시장, 교육기관 중심으로 보급형 3D프린터 수요 급증… 장비·소재 시장 비중 커

국내외 3D프린팅 시장이 가파르게 성장하고 있는 것으로 조사됐다. 한 조사기관에 따르면, 2016년 글로벌 시장규모는 전년보다 17.4% 증가한 61억 달러로 집계됐고, 2022년까지 매년 평균 27.6% 고성장이 이어지면서 262억 달러로 전망됐다. 2017년 국내시장은 2016년 2,971억 원보다 16.8% 증가한 3,469억 원으로 2022년까지 24.1% 연평균 성장률을 보이며 1조 원 규모로 성장할 것으로 전망됐다.

글로벌 3D프린팅 시장은 가파르게 성장하고 있는 것으로 조사되고 있다. 한 조사기관에 따르면, 2016년 글로벌 시장규모는 전년보다 17.4% 증가한 61억 달러로 집계됐고, 2022년까지 매년 평균 27.6% 고성장이 이어지면서 262억 달러로 전망됐다. 맞춤제작이 용이하다는 점과 제조원가 절감 등의 효과로 3D프린팅 잠재력이 지속적으로 산업촉진을 유발시킬 것이라는 분석이다. 

▲ 그림 1. 3D프린팅 세계시장 전망

해외 시장 “2022년까지 연평균 27.6% 성장 전망”

이러한 3D프린팅 시장은 미국(1위, 39.3%)과 독일(2위, 9.2%)의 점유율이 가장 높은 것으로 나타났다. 이들 국가는 원천기술 확보, 산업용 장비 및 부품생산 등이 가장 활발하다. 한국은 1.8%의 점유율에 그치며 약 11위 수준인 것으로 파악됐다. 

▲ 그림 2. 국가별 3D프린팅 시장 점유율

글로벌 3D프린팅 시장은 3D프린팅 장비, 소재 등의 ‘제품’ 시장이 26.7억 달러로 조사됐으며, 3D프린팅 기술 활용 부품 생산과 유지 보수·교육 등 ‘서비스’ 시장 비중이 56%(34억 달러)로 높았다. 제품 시장은 2015년 대비 12% 성장하는데 그친 반면, 서비스 시장은 21% 성장했다. 

3D프린팅 시장의 산업 활용분야를 살펴보면, 기계(18.8%), 항공·우주(18.2%), 자동차(14.8%), 소비재/가전(12.8%), 의료/치과(11.0%) 분야 중심으로 활용되고 있다. 사용 용도는 부품 제작, 맞춤·조립 시제품 제작, 교육·연구개발 순으로 나타났다.

글로벌 3D프린팅 시장은 소수의 3D프린터 전문기업이 선도하는 가운데, 글로벌 기업의 3D프린터 제조 및 3D프린팅 기술 적용이 확산되고 있는 추세다. 미국 스트라타시스와 3D시스템즈가 세계 3D프린팅 시장의 21.7%를 차지하며 지속적인 투자로 시장을 선도하고 있다. 스트라타시스는 ‘Desktop Metal’ 등에 4,500만 달러를 투자하고, 3D시스템즈는 의료기술센터 설립을 추진하고 있다. 또한, 지난해 9월 HP가 새롭게 3D프린터 시장에 진출하는 등 산업용 3D프린터 제조사가 2015년 62개사에서 2016년 97개사로 크게 증가하고 있다. GE는 3D프린팅 기술을 활용하여 항공부품 제작에, 필립스는 램프 제조공정에 적용 등을 통해 제조 혁신을 추진하고 있다. 

3D프린팅 기술 동향을 보면, 미국, 유럽, 중국 등 주요국은 제작 속도, 정밀도 향상 등 3D프린터의 기능 개선, 티타늄 등 다양한 신소재 개발, 바이오 등 차세대 핵심분야 등의 연구에 지속적으로 집중하고 있다. 

3D프린팅 특허의 경우, 세계 특허는 연평균 40.1%로 매년 증가 추세로, 이 중 2016년 산업활용분야 특허가 76%, 3D프린터·소재·SW가 14%를 차지했다. 산업분야의 경우, 소비재·전자 17%, 의료·치과 16%, 자동차 12%, 항공·우주 12%, 산업용 장비 등 10%, 건축 9%를 차지했다. 

국내 시장, 2022년 1조원 시장 규모 전망

국내 3D프린팅시장도 글로벌 시장 못지않게 성장하고 있다. 2017년 국내시장은 2016년 2,971억 원보다 16.8% 증가한 3,469억 원으로 2022년까지 24.1% 연평균 성장률을 보이며 1조 원 규모로 성장할 것으로 전망됐다.

국내 3D프린팅 시장은 교육기관 중심으로 보급형 3D프린터의 수요가 급증하고 3D모델링을 위한 3D스캐너 등의 매출이 증가하면서 지속적인 성장세를 유지하고 있다. 보급형 3D프린터 시장현황은 2016년 244.1억 원에서 2017년 418.7억 원으로 71.5% 성장했다. 

부문별 시장현황을 들여다보면, 해외 시장과 달리 국내 3D프린팅 장비·소재의 제품시장(61.2%)은 SW·서비스시장(38.8%)에 비해 큰 비중을 차지하고 있다. 

▲ 그림 3. 제품시장 부문별 매출 추이

국내 3D프린팅시장에서 3D프린터 매출이 증가하였으나 장비의 외산대체효과는 미미한 것으로 나타났다. 

2017년 3D프린터의 국산대비 외산비율은 27% 대 73%로, 2016년 대비 국산이 3.3% 증가하는데 그쳤다. 소재는 국내 시장 미성숙 등으로 다양한 신소재 개발에 한계가 있는 것으로 나타났다. 주로 필라멘트(62.4%)와 레진(35.3%) 등 플라스틱 위주로 소재시장 형성돼 있다. 

3D프린팅 서비스 시장은 교육분야 활성화로 등으로 2016년 대비 10.2% 성장했으나, 활용 확산을 위해 적용분야 다양화 등이 필요하다는 지적이다. 현재 서비스 시장은 컨설팅(44.7%), 3D모델링(28.3%), 출력서비스(17.8%), 교육(8.3%) 등으로 구성돼 있다. 

▲ 그림 4. 서비스시장 부문별 매출 추이

국내 3D프린팅은 산업별로는 주로 교육(19.4%), 기계(17.9%), 전기/전자(13.3%), 건축(7.9%), 자동차(7.6%), 의료/치과(5.9%) 분야에서 활용되고 있다. 사용용도는 시제품 제작, 전시모델/디자인 검증, 교육/연구 순으로 조사됐다. 

국내 3D프린팅 기업은 최근 보급형 3D프린터의 확산에 따른 유통업체가 증가했다. 전년도 253개보다 19.4% 증가한 302개로 서비스기업이 41.4%(125개)를 차지했다. 

▲ 그림 5. 3D프린팅 산업활용도

유통기업가 45.8% 늘어난 반면, 장비·소재·SW기업 5.9%, 서비스(모델링, 출력대행) 기업 10.6% 증가하는데 그쳤다. 서비스 기업은 10년 이후 설립된 신생기업이 197개로 65.2% 해당한다. 주로 50명 미만 사업장이 72.9%(220개), 연매출 10억원 미만 82.5%(249개)로 다수를 차지했다. 

▲ 그림 6. 3D프린팅 사용용도

국내 3D프린팅의 기술수준은 최고 기술국인 미국의 75% 수준이며, 격차는 2.6년 뒤쳐진다. 유럽과 기술격차는 2.5년, 일본 1.7년, 중국 0.9년인 것으로 조사됐다.

국내 3D프린팅 특허는 2016년 3D프린팅 특허(429건) 중 3D프린팅 장비가 71.7%, 3D프린팅 제품 11.7%, 소재ㆍ후처리 10.4%, 3D프린팅 SW 6.3%를 각각 차지했다. 3D프린팅 장비 특허가 많은 것은 3D프린팅 장비의 원천특허 존속기간 만료에 따른 국내기업 신규특허권 확보가 늘어났기 때문으로 분석된다.

인공보철물, 체내이식물 등의 바이오 3D프린팅 특허출원 급증하고 있다. 2014년 16건에 지나지 않던 바이오 3D프린팅 특허가 2016년에는 50건으로 대폭 늘어났다. 

▲ 그림 7. 국내 3D프린팅 부문별 시장현황

▲ 그림 8. 국내 3D프린팅 부문별 시장 연도별 추이

▲ 그림 9. 국내 3D프린팅 부문별 시장현황

▲ 그림 10. 국내 3D프린팅 부문별 시장 연도별 추이

▲ 표1. 국내 3D프린팅 시장규모 및 성장 전망

▲ 그림 11. 국내 3D프린팅 부문별 시장현황

▲ 그림 12. 국내 3D프린팅 부문별 시장 연도별 추이