3D프린팅, AI 융합 제조혁신·소부장 자립 성장엔진 키워야

▲ 권대환 생산기술연구원 적층제조자문위원&㈜링크솔루션 기획부장 (前 국방부 군수관리관실 3D프린팅 및 부품국산화개발 담당)

최근 국내 증시는 전반적인 경기 둔화의 우려 속에서도 방위산업과 조선 등 특정 분야가 견조한 성장세를 보이며 새로운 돌파구를 열고 있다. 이러한 흐름의 배경에는 단순히 기업의 개별적 노력뿐만 아니라, 첨단기술 기반의 산업을 국가 핵심 성장동력으로 삼겠다는 새 정부의 강력한 정책 기조가 자리 잡고 있다.

특히 지난 8월 22일 발표된 새 정부의 경제성장전략은 ‘기술선도 성장’을 최우선 과제로 제시하고 있다. 이러한 국가적 전략은 지난 8월20일 발표된 현 정부의 국정운영 5개년 계획(안)과 9월1일 발표된 2026년 산업통상자원부 예산안에서 더욱 명확히 드러난다.

산업통상자원부는 2026년 13조8,778억원의 예산을 편성하며 △제조업 AI·디지털 전환(AX) △첨단·주력산업 육성 △탄소중립 기반 에너지 전환 △공급망 강화 등에 집중 투자를 계획하고 있다.

이 중 인공지능(AI) 팩토리 구축(2,200억원), AI 응용제품 상용화(1,575억원), 산업 AI 솔루션 확산 등은 제조혁신을 향한 국가적 의지를 상징적으로 보여준다.

과학기술정보통신부 또한 R&D 예산을 21.6% 증액하고, AI 대전환 분야에만 4조5천억원(29.1% 증액)을 배정하며 ‘AI 기술 주권’ 확보에 사활을 걸고 있다.

이러한 변화의 흐름 속에서 3D프린팅 산업은 단순한 생산기술을 넘어 국가전략을 실현하고 대한민국의 미래를 재설계할 ‘창조의 엔진’으로 거듭날 수 있도록 대비해야 한다.

▲ 새정부 국가 AI 대전환 15대 선도 프로젝트 (출처: 기획재정부 인포그래픽)

▲ 새정부 경제성장전략(출처: 기획재정부 인포그래픽)

■3D프린팅과 AI 융합, 제조업 AX의 출발점

정부가 추진하는 ‘제조업 AX(AI/Digital Transformation) 전환’은 3D프린팅 기술이 강력한 시너지를 낼 수 있는 분야다.

AI가 언제, 어떤 출력수단으로, 어떤 부품이 필요할지 예측하고 설계하는 ‘예측형 공급망’의 두뇌 역할을 한다면, 3D프린팅은 그 예측을 현실의 부품으로 즉시 구현하는 ‘AX의 심장’ 역할을 맡게 된다.

이러한 AI 기반 온디맨드(On-demand) 제조 방식은 생산 공정을 획기적으로 단순화하고, 재고 부담을 줄이며, 공급망의 유연성과 회복 탄력성을 극대화할 수 있다. 이는 제조업의 혁신을 넘어 국가안보적 가치까지 강화하는 새로운 패러다임이다.

AI 기반 온디맨드 제조, 유연 공급망·국가안보 강화 기여

AI 융합·공급망 재편 등 국가 정책 맞춤 전략 구축 필요

■국가 전략산업의 게임 체인저 ‘3D프린팅’

새 정부는 ‘방산 강국’과 ‘소부장 자립’을 중요한 국정 과제로 삼고 있다. 3D프린팅은 이 두 가지 목표를 동시에 뒷받침할 수 있는 기술이다.

▷조선·해양 MRO, 당면한 위기를 기회로

지난 기고문에서 미 해군 함정의 절반가량이 노후화와 정비 지연으로 전력 공백을 겪고 있다는 미국 정부회계감사국(GAO)의 보고서를 언급했다. 이는 ‘부품 조달’이라는 고질적인 문제 때문으로 3D프린팅은 이러한 문제를 해결할 실질적인 해법이 될 수 있다. 단종된 부품을 단기간에 제작해 전력 공백을 막은 ‘광개토대왕함’ 사례는 3D프린팅이 조선·해양 MRO 분야에서 얼마나 효과적인지 입증했다.

정부가 2026년 예산안에 ‘중소 조선 함정 MRO 글로벌 경쟁력 강화 지원’ 사업(50억원)을 신규로 포함한 것은 3D프린팅 산업의 직접적인 참여 기회가 될 것이다. 또한 한국이 미국 조선업 재건 프로젝트인 ‘마스가(MASGA)’의 핵심 파트너로 부상하고 있는 상황에서, 조선 분야 MRO는 3D프린팅 산업의 중요한 성장 동력이 될 수 있다.

▷드론 및 무인체계, 운영 주권을 확보하는 ‘만드는 힘’

최근 우크라이나 전쟁과 중동 분쟁 사례는 저비용 드론이 전장의 판도를 바꿀 수 있음을 보여주었다. 3D프린팅은 저비용·대량 생산을 가능케 하며, 핵심부품 자립을 통해 ‘운영 주권’ 확보에 기여할 수 있다.

앞선 기고문의 F-35와 KF-21의 비유처럼, 핵심부품의 통제권이 외부에 있다면 아무리 성능이 좋아도 완전한 우리의 힘이라 할 수 없다. 3D프린팅은 민간의 기술력을 활용해 신속하게 부품을 생산하고, 드론을 개발·개량할 수 있는 ‘만드는 힘’을 제공함으로써 우리의 군사적 운영 주권과 완결성 확보하는 중요한 열쇠가 될 것이다.

■3D프린팅, AI 융합·공급망 재편 등 국가 정책 맞춤 전략 세워야

2026년은 3D프린팅 산업이 국가정책의 큰 흐름에 맞춰 도약할 수 있는 중요한 변곡점으로 삼아 다음과 같은 전략을 통해 미래를 준비해야 할 것이다.

▷AI 융합 기술 개발에 집중: 정부의 ‘AI 대전환’ 전략에 맞춰, AI 기반의 예측형 설계 및 생산 솔루션 개발을 미리 준비하여 AI 팩토리 구축 사업 등 정부 지원 과제의 핵심 파트너가 되어야 한다.

▷민·군 협력 모델 구축: 조선·해양 MRO 및 드론과 같이 군의 활용도가 높은 분야를 중심으로 민간 제조 기술을 활용한 제조기술 구축 및 품질관리 시스템 을 준비하고, 비상시 생산 전환이 가능한 협력 모델을 구축해야 한다.

▷현장 중심의 온디맨드 생산 시스템 강화: 전투 현장, 함정 등에서 즉시 부품을 생산할 수 있는 ‘이동식 3D프린팅 제조실’과 같은 현장 제조 최적화 시스템 개발에 주력해야 한다.▷친환경 제조혁신 주도: 3D프린팅은 기존 절삭 가공 방식에 비해 재료 손실을 획기적으로 줄이는 온디맨드 제조 방식과, 고장 난 부품을 다시 활용하는 재제조를 가능하게 하는 친환경 제조 기술이다. AI와 결합해 생산 최적화를 통한 탄소중립 달성에 기여할 수 있을 것이다.

▷글로벌 공급망 재편 활용: 2026년 산업부 예산안에 포함된 조선 관련 사업은 한·미 협력센터(66억원)와 MRO 지원(50억원) 등을 담고 있어, 3D프린팅 산업이 글로벌 공급망 강화와 해외 진출 기회를 확보하는 발판이 될 것이다.

궁극적으로 3D프린팅 산업은 AI 융합 제조혁신을 통해 제조업의 경쟁력을 강화하고, 국방력과 소부장 자립을 지원하며, 지속 가능한 성장에 기여하는 새로운 성장 엔진이 될 수 있다. 민관 협력을 강화하고, 정부 정책과 발을 맞춰 나간다면, 3D프린팅 산업은 단순한 생산기술을 넘어 경제와 안보를 동시에 강화하는 ‘대한민국 제조업 AX 전환의 핵심 주체’로 자리매김할 것이다.

▲ 경제관계장관회의에서 발표되는 ‘새정부 경제성장전략’(출처:SBS 뉴스(2025.8.22.) 화면 캡처)