울산은 한국 제조업의 선두 주자이자 최전방 수출기지다. 울산은 자동차·조선·석유화학 등 제조업 분야를 세계적 반열에 올려놓고 막대한 부가가치와 일자리를 창출하며 ‘태화강의 기적’을 이뤘다. 굴뚝 산업이 중심이었던 울산의 산업 지도는 지구 온난화에 따른 기후 위기가 도래하면서 서서히 변하고 있다.
민선 8기 울산시는 이차전지 특화단지 유치와 수소특구 조성, 미래차, 친환경 선박, 생명(바이오), 3D프린팅, 탄소 포집·활용·저장 기술(CCUS) 집중 지원 등 지역 맞춤형 신산업 육성 정책을 적극 추진하고 있다.
특히 3D프린팅은 지난 2월 3D프린팅 생산 공정을 개발하고 소재의 국산화를 지원하는 ‘3D프린팅 융합기술센터’가 개소하며, 울산에서 설계부터 제작, 실증 등 전주기 협력 체계를 갖춘 클러스터를 확보했다. 본보는 울산의 미래 먹거리 중 하나인 3D프린팅 산업의 현재와 미래를 살펴본다.
◇3D 프린팅 생활속으로 ‘성큼’
‘케이랩스’는 울산 3D프린팅 벤처집적 지식산업센터에 입주한 업체다. 특히 이 업체는 3D프린팅 제작장비를 사용자들의 요구대로 커스텀해준다. 취재진은 이 업체를 찾아 주문부터 제품 생산까지의 과정을 체험해 봤다. 먼저 사용자의 주문이 접수되면, 주문의 종류를 파악한 뒤 설계팀에서 도면을 3D모델링으로 전환한다. 이때 도면은 CAD 도면부터 단순 그림까지 모두 가능하다. 이후 어떤 소재로 가공할지 결정한다.
예를 들어 ‘경상일보’ 사명을 로고로 제작할 때, 먼저 필라멘트로 제작해 본다. 필라멘트를 녹이고 압축해 출력한 결과물의 각종 수치가 도면과 동일하면, 동일 도면을 바탕으로 티타늄 금속 가루에 레이저를 쏘아 결과물을 출력한다. 이후 출력한 결과물을 와이어 커팅한 뒤 열처리 및 샌딩(표면 처리) 작업을 한다.
만약 시제품 수준으로 생산하는 것이라면 물성 평가도 이뤄진다. 주문 제작은 휴대전화 목업(mock-up·모형)부터 대형 터빈 부품까지 다양한 소재와 크기로 할 수 있다.
김동현 케이랩스 영업관리팀장은 “국내 3D프린팅 업체 60%가 유통, 30% 출력 서비스(주문 제작), 10%가 생산 장비 제작 업체다. 울산 3D프린팅 클러스터 내 기업들은 각자 강점이 있는 기술을 개발 중”이라며 “대기업들의 경량화 추세에 발맞춰 부품들을 경량화하고 비용을 낮추는 틈새시장을 노리는 중이다”고 말했다.
김 팀장은 “현재는 샘플 제작 시 생산과 피드백 반영이 더 빠른 3D프린팅을 이용해 제작하는 것이 대세”라며 “시간이 갈수록 대량 생산 과정 역시 3D프린팅으로 전환될 것이다. 해외에서는 비용문제로 다품종 소량 생산 및 양산 과정이 3D프린팅으로 전환 중이다”고 강조했다.
3D프린팅 산업 분야의 취업을 준비 중인 학생들에게 김 팀장은 “요즘은 대부분의 학과가 3D프린팅을 사용 중이며, 학교마다 메이커스페이스가 있는 것으로 알고 있다”며 “공학 디자인을 공부하고, 메이커스페이스에서 다양한 제품들을 직접 제작하는 등 관련 경험을 쌓아보는 게 중요하다”고 조언했다.
◇연평균 21% 성장…2026년 시장 규모 1조원 돌파
3D프린팅 세계 시장 규모는 지난 2016년 61억달러에서 2022년 177억달러로 190% 성장했다. 제조업의 디지털 혁신이 빠르게 진행되며, 다양한 제조 분야에서 3D프린팅 기반 제품·공정 혁신 사례가 증가하는 등 연평균 27.6% 성장률을 보인다. 오는 2026년에는 468억달러로 성장이 예상된다.
우리나라 역시 2015년 2230억원 규모의 시장이 2021년 4559억원 규모로 성장하는 등 연평균 21.5%의 성장률을 보이며, 세계 시장의 4%를 점유하고 있다. 오는 2026년에는 시장 규모가 1조489억원으로 성장할 것으로 점쳐지고 있다. 국내에서 하나의 시장으로 평가받는 1조원을 돌파하는 것이다.
◇국내 최대 규모의 3D프린팅 클러스터
울산시는 3D프린팅 산업을 신성장 동력으로 육성한다는 국정운영 5개년 계획에 맞춰 지난 2015년 12월 3D프린팅을 지역 전략산업으로 선정하고, 제조 혁신의 핵심 기반이자 차세대 핵심 성장동력 산업으로 집중 육성하고 있다. 그간의 노력으로 지난해 8월 남구 테크노산단 일원 7만409㎡이 ‘3D프린팅 뿌리산업 특화단지’로 지정됐다. 특화단지 입주기업 34개사 중 55.8%인 19개사가 뿌리기업으로, 차세대 공정 뿌리산업인 ‘적층제조’를 특화업종으로 하고 기업 간 협업 도모 및 대·중소기업 상생 협력 촉진을 목표로 뛰고 있다.
3D프린팅 벤처집적 지식산업센터(성장 지원)과 3D프린팅 품질평가센터(소재·품질 기술 지원), 3D프린팅 제조공정센터(제조공정 기술 지원) 구축에 이어 양산 기술 실증 및 표준화를 지원하는 3D프린팅 융합기술센터가 지난 2월 문을 열면서 3D프린팅 전주기 협력 체계가 완성됐다. 3D프린팅 관련 연구 개발, 기업 지원, 인력 양성 및 서비스 관련 혁신기관과 기술기초 및 인력 양성을 수행하는 대학교 및 관련 기업의 집적화가 이뤄지며 3D프린팅 산업 인프라 구축이 완료됐다.
◇3D프린팅 혁신 성장의 중심
시는 3D프린팅 산업 발전을 위해 전국에서 유일하게 3D프린팅 협력 기반 구축을 완료했고, 이를 활용한 스마트 제조 혁신을 추진하고 있다.
3D프린팅 융합기술센터 본격 운영을 발판으로, 주력 제조산업 핵심부품 양산 기술 고도화, 양산 공정 실증 플랫폼, 융합 기술 실증 표준화 체계 구축으로 3D프린팅 혁신 성장의 중심으로 발전해 나간다는 전략이다.
3D프린팅 뿌리산업 특화단지에서는 기업, 혁신기관, 지방 정부가 협업해 공동 혁신 활동을 지원하고, 디지털·친환경 제조 패러다임 변화에 대응해 제조업의 근간인 뿌리산업을 적층제조 기반 고부가 첨단산업으로 발전시킬 수 있도록 협력을 강화할 계획이다.
기술 개발 및 사업화 지원을 통해 울산 주력산업과 연계한 3D프린팅 기반 제조 혁신 및 지역 3D프린팅 기업을 육성하고 제조업 고도화도 노리고 있다. 아울러 중소·중견기업을 위한 스마트공장 구축 지원을 확대해 제조업 경쟁력 강화 및 비대면 신기술을 적용한 스마트 안전 시스템 구축, 디지털 교육 활성화 등 안전 체계 고도화를 도모한다.
지역 특화산업에 접목한 5G 기반 메타버스 콘텐츠 발굴 및 실증 지원을 통해 콘텐츠 기업을 육성하고 산업 융합 콘텐츠 개발 및 제조산업 혁신도 적극 추진한다는 구상이다.
신동섭기자 shingiza@ksilbo.co.kr
