韓 3D프린팅 성공 스토리, 울산을 주목하라

최근의 반도체 IT 기술을 바탕으로 하는 AI, 빅데이터 등 지능 정보기술과 전기자동차 배터리 등에 적용되는 저탄소 친환경에너지 기술이 가장 주목 받고 있다. 제조산업 분야에서는 이런 추세에 맞춰 디지털트윈 등 스마트 공장이 속속 구축되고 있으며, 디지털 데이터 및 디자인을 이용해 맞춤형 제조가 가능한 적층제조기술, 즉 3D프린팅 기술은 핵심 공정으로 적용되고 있다.

우리나라가 3D프린팅을 국가적으로 관심을 가진 것은 지난 2015년 3D프린팅 산업경쟁력을 확보하기 위한 ‘삼차원프린팅 산업진흥법’ 제정(2015.12)과 3D프린팅 산업진흥 기본계획 수립과 시행(2016.12)이었다. 이때부터 국내에서도 본격적으로 3D프린팅에 수천억원이 투입되는 등 다방면에 전폭적인 지원이 추진됐다. ‘제1차 3D프린팅 산업진흥 기본계획(2017~2019)’을 수립하여 3D프린팅 분야 산업의 수요창출, 기술개발, 인프라 구축을 중심으로 국가의 초기 생태계조성을 집중 지원했다. 이후 2020년 1차 기본계획을 점검하고 산업의 환경변화, 정책추진 성과를 바탕으로 3D프린팅의 산업의 도약 및 활용 확대를 위한 2차 기본 계획(2020-2022)을 수립하였다.

울산광역시의 3D프린팅 정책은 국가 삼차원프린팅 산업진흥법 제정에 발맞춰 2015년 12월 지역전략산업으로 선정(지역발전위원회)하였고, 이후 문재인 정부 출범과 더불어 국정운영 5개년 계획에 지역공약 사업으로 반영(2017. 7.)되었다. 이후 ‘울산광역시 삼차원프린팅산업 진흥에 관한 조례’를 제정하여 공포(2020.12. 3.) 하였으며, 울산광역시 삼차원프린팅산업 진흥 및 육성 종합계획(2021~2023) 수립 및 울산 3D프린팅 산업 비전 선포(2021. 2.24.)을 선포하였다. 울산시는 2021년 12월 16일에 3D프린팅 기반구축·기술개발·전문기업 양성 등 로드맵 발표하면서 2030년까지 약 337억을 투입할 것을 공표하였다. 울산광역시는 전국에서 유일하게 3D프린팅 분야를 지역전략산업으로 지정하였고, 이에 따라 시의 혁신산업국 미래신산업과 3D프린팅담당팀에서 3D프린팅을 울산의 미래 산업의 한축으로 지정하여 전폭적인 지원을 수행하고 있다.

울산의 3D프린팅 발전 역사를 살펴보면 2015~2019년은 태동기~성장기라 할 수 있다. 2015년에는 울산창조경제센터내에 3D프린팅 메이커스페이스를 운영하였으며, 이후 KIAT 지원 3D프린팅 응용 친환경 자동차부품 R&BD 구축 사업(UNIST, ~2021)을 진행하여 UNIST내에 3D프린팅 첨단기술 연구센터를 구축하였다. 2017년에는 3D프린팅 학과 신설(한국폴리텍 울산캠퍼스), 3D프린팅사용자협의회(KMUG) 설립(~2020), 3D프린팅 벤처집적 지식산업센터(UIPA, ~2020), 차세대 조선·에너지 부품 3D프린팅 제조공정센터(울산 KITECH, ~2021)를 설립 운영하고 있다.

▲ 울산내 3D프린팅 센터별 기능 및 협업체계

2018년에는 ‘3D프린팅 코리아 in ULSAN’, ‘DfAM 경진대회’ 개최(2018~), 국립 3D프린팅연구원 설립 용역(2018~2019) 사업을 진행하였다. 산업통상자원부의 지원으로 한국전자기술연구원(KETI)과 함께 ‘첨단 신소재 기반 3D프린팅 전문인력양성 사업’을 유치해 금속부분 석박사 정규인력양성사업을 진행하고 있다(2018~, 울산대 첨단소재공학부), 지역 산업체에 3D프린팅 기술의 실질적 적용을 위해 3D프린팅 비즈니스모델 발굴 지원사업(UIPA, ~2021)을 수행하고 있으며 2019년에는 3D프린팅 소재 상용화 품질평가센터를 유치(울산 TP, ~2022)하여 2022년 센터 완공을 앞두고 있다.

국내 유일 전략산업 지정, 울산대·생기원 등 산학연관 클러스터 구축

車·조선 지역주력산업 협업 확대, 혁신 공정개발 인력양성 박차

3D프린팅에 대한 울산의 열정은 이후 여러 분야에서 발전기로 전환되었다(2020~2024년). 2020년에는 울산광역시 의회에서 ‘울산 삼차원프린팅산업 진흥조례’를 제정하였으며, 국정운영 5개년 계획 지역공약과 국립 3D프린팅연구원 설립 용역사업의 후속으로 ‘3D프린팅 융합기술센터’를 유치하였다(~2024), 지역적 특성을 반영한 원전부품 개발사업을 울산시-한수원 KINGS(원자력대학원)이 함께 진행하고 있다.

모든 사업분야와 청년인재가 수도권에 과도하게 집중하고 있는 것에 대응하기 위해 부산-울산-경남(부울경) 메가시티 프로젝트의 일환으로 진행되는 울산˙경남지역혁신플랫폼 사업의 공유대학(USG)의 일환으로 진행되는 미래모빌리티 전공분야에 한축으로 3D프린팅 학사인력양성사업 운영(2021~2024~, 울산대 첨단소재공학부)을 진행하고 있다. 울산광역시는 2022년까지 미래산업 분야 3D프린팅 공정 기술 적용 및 10대 주요 기술 과제를 추진할 예정이다. 울산은 3D프린팅의 발전기를 넘어 고도화(2025~)를 2024년 완공되는 ‘3D프린팅 융합기술센터’를 기반으로 성공적으로 추진하고자 한다. 울산의 3D프린팅분야는 진정으로 지역의 산학연관 혁신주체들의 긴밀한 협력에 의해 진행되고 있다.

울산광역시는 국가적으로 자동차, 조선, 화학분야의 핵심 거점도시이다. 이를 바탕으로 울산시가 핵심적으로 3D프린팅을 집중하는 분야는 △자동차 △조선/화학 △에너지/항공 △건축/건설 △의료 등이다. 핵심 참여기관들의 역할 분담을 살펴보면 우선적으로 인재양성분야에서 학석박사 전문 인력양성은 울산대학교부, 폴리텍에서, 산업인력은 울산TP, UIPA, 울산창조경제센터에서 진행하며, 기술개발은 UNIST와 울산 생산기술연구원(KITECH), 기업지원은 울산TP, UIPA가 집중할 것이다.

▲ 울산 3D프린팅 클러스터 단지

울산은 지난 5년 전부터 남구 두왕동 테크노 산업단지 내에 4만 5천평 규모의 국내 최대 규모의 3D프린팅 클러스터를 조성하였고, UIPA, 울산대, UNIST, 울산TP, 울산 KITECH, 3D프린팅벤처집적 지식산업센터 등의 산학연관이 클러스터화 되어 있다. 무엇보다도 벤처직접 지식산업센터에는 약 25여개의 3D프린팅 설계, 장비, 제작, 응용 기업들이 입주하여 자체 생태계를 조성하고 있다. 이런 클러스터는 지역의 최종 주력업체인 즉 현대자동차, 현대중공업, SK에너지 등 대기업과 이들의 1,2차 협력업체들과의 협업이 원활하고 이에 따른 성과 창출이 지속적으로 이루어지고 있다.

클러스터링화의 성과를 살펴보면 2021년 산업통상자원부가 공고한 소재부품기술개발사업 중 초음속 추진기관용 초내열합금 분산 강화공정 소재·제조 기술개발에 울산대, 대신강업, SFS가 컨소시엄을 구성하여 국비 66억을 확보하였으며, USG 3D프린팅 학부인력양성사업을 울산대, 울산TP, 대신강업, 라오닉스, 메탈3D, SFS, 엠피웍스, 3D팩토리와 협업하여 도출하는데 엄청난 역할을 하였다.

앞으로의 가장 큰 이슈는 지구 온난화 방지, 탄소중립(저탄소공정)이다. 이를 실현하기 위한 핵심 전략은 기존 화석연료 내연기관을 전기, 수소자동차로 바꾸는 일이다. 전기, 수소자동차는 여전히 비싸지만 오직하나 지구 온난화를 위해 어쩔 수 없이 선택해야 한다. 3D프린팅 공정은 원료소재 절감과 DfAM 적용에 의한 경량화, 그리고 공정절차의 간소화 등으로 확실한 저탄소, 그린공정이고 작업자들의 노동강도, 업무시간을 획기적으로 줄여줄 수 있어 우리가 필수적으로 선택 해야만 하는 공정인 것이다. 앞으로 울산광역시 3D프린팅 클러스터 단지 내 혁신기관들이 국가의 핵심 아젠다인 탄소중립, 그린에너지를 위해 혁신적 공정개발과 산업화에 필요한 인력양성을 어떻게 이룰 것인지 관심을 가지고 지켜봐 주길 바란다.

<자료제공:울산광역시 혁신산업국 미래신산업과>

▲ 울산 3D프린팅 클러스터에 위치한 3D프린팅벤처집적 지식산업센터와 울산대 첨단소재공학부