플라스틱 적층제조, ‘대형화’와 ‘개인화’ 중심 기술혁신 뚜렷

◇연재순서

1)전시회 총괄평가

2)금속 분말 기술 트렌드와 기업의 전략

3)적층성형용 Al 합금 소재의 합금설계 방안 및 적용 사례

4)높은 형상복잡도를 가진 소형 정밀 부품 제조기술 동향

5)플라스틱 AM의 글로벌 경쟁구도와 한국의 기회

6)플라스틱 AM 기술동향

7)마이크로·나노 3D프린팅 기술 동향

8)좌담회-적층제조의 미래, 청년이 이끈다

‘폼넥스트 2025’ 전시장에서 가장 뚜렷하게 느낀 변화는, 플라스틱 적층제조(AM)가 이제 단순한 시제품 제작 기술의 범주를 넘어 본격적인 생산 공정에서 활용되는 핵심 제조 수단으로 자리 잡고 있다는 점이었다.

전시 전반에 걸쳐 확인된 기술 방향성은 비교적 명확했고, 그 흐름은 서로 다른 두 갈래인 ‘대형화(Large-Format)’와 ‘개인화(Personalization)’ 두 가지 축으로 정리할 수 있었다.

■‘대형화’ 통해 공정은 줄이고 품질은 높인다

첫 번째로 대형화(Large-Format)의 흐름은 제조업이 그간 추구해 온 ‘규모의 경제’를 AM 기술로 어떻게 구현할 것인지에 대한 답을 직접 보여주는 듯했다.

자동차, 선박, 항공우주, 건설 분야에서는 한 번에 출력 가능한 빌드 볼륨을 크게 확장한 대형 AM 시스템이 대거 등장했다. 특히 이탈리아의 AM 기업인 CARACOL社 전시 부스에서는 대형 펠릿 압출 방식으로 제작된 소형 선박을 전시하여 눈길을 끌었다.

제품의 내구성을 입증하려는 듯 연신 망치질을 당했던 이 소형 선박은, 단 2개의 AM 부품을 이어 붙인 것으로, 기존 금형 방식으로는 설계나 생산이 어려웠던 복잡한 대형 구조물을 AM으로 곧바로 제작하려는 시장의 요구가 구체적인 제품으로 현실화되고 있음을 대표적으로 보여준다.

여기에 설계 자동화와 후처리(Post-Processing)의 통합 워크플로우가 점점 표준처럼 제시되며, ‘대형 출력물의 품질 관리’라는 고질적 과제를 해결하기 위한 산업계의 의지도 확인되었다.

예컨데 CEAD社의 대형 파티션, CARACOL社의 전시용 안내 데스크 등 실제 부스 자체가 대형 AM 출력물로 구성된 사례들이 많았다. 여기에 고성능 엔지니어링 플라스틱(PEEK, Ultem 등)의 상용화도 확대되면서 대형 AM 출력물이 더 이상 시제품이 아니라 실제 사용 가능한 부품으로 자리 잡아 가는 흐름이 뚜렷하게 보였다.

▲ CEAD社는 대형 AM 기술로 미팅부스 파티션(左)과 전시용 보트를 제작해 전시했다.

▲ CARACOL社는 전시 부스 안내데스크를 대형 AM 기술로 제작했다.

대형 적층 시스템 및 부품 전시 활발, 개인용 3D프린터 부활

취미 아닌 창작·디지털 제조기술 전환, 산업·개인용 동시 육성 必

■소형 3D프린터 화려한 부활, 3D프린터 ‘개인화’ 시대 연다

두 번째로 이번 전시회에서 참관객들로부터 폭발적인 관심을 모은 또 다른 축은 개인용(소형) 3D프린터였다. 소형 FDM(Fused deposition modeling) 장비 업체들의 부스는 산업용 대형 장비 못지 않은 참관객으로 붐볐고, 그 중심에는 고속·다색·자동화를 갖춘 최신 개인용 프린터들이 있었다.

Bambu Lab社는 일반 사용자도 손쉽게 고품질 출력을 얻을 수 있도록 설계된 기능(자동 레벨링, 실패 감지, 원클릭 스마트 제어)을 갖춘 장비를 선보이며, 3D프린터가 더 이상 전문가의 전유물이 아니라 ‘누구나 다룰 수 있는 창작 도구’로 이동하고 있음을 상징적으로 보여주었다.

또한 PRUSA社의 소형 자동 양산 장비인 AFS(Automatic Farm System) 장비는 소규모 생산을 자동화 하는 가능성을 제시하며, 개인 창작자를 넘어 소상공인의 제조 영역까지 확장될 잠재력을 보여주었다.

▲ Bambu Lab社의 신제품을 보기 위해 몰린 참관객

저가·고성능 소형 장비의 확산은 개인의 DIY 문화, 교육 시장, 맞춤형 생활용품 제작까지 폭발적인 성장 잠재력을 품고 있으며, 이는 3D프린팅 기술의 성숙이 단지 산업의 문제만이 아니라 ‘대중의 창작 경험을 새롭게 정의하는 사건’임을 시사했다.

하지만 이러한 글로벌 변화의 속도와 비교할 때 국내 시장은, 여전히 일부 고가 장비 중심의 산업용 생태계에만 머무르고 있는 모습이다. 기술의 효용성과 필요성이 일반 사용자에게까지 도달하기에는 접근성과 경험의 장벽이 높고, 해외에서 나타나는 ‘대중 중심의 3D프린터 문화’와는 다소 거리가 있는 것이 현실이다. 또한 ‘3D프린터=안전 문제’라는 대중적 인식이 이러한 현실에 더 큰 장애로 작용하는 듯 보인다.

▲ PRUSA社의 소형 자동양산 장비 ‘AFS’

■산업과 대중이 함께 성장하는 전략 必

우리나라 정부와 산업계는 지금이야말로 산업과 대중이 함께 성장하는 이중 전략을 구축해야 할 시점이다. 개인용·소형 장비 생태계를 취미 수준의 시장으로 치부하지 말고, 교육·창작·디지털 제조의 기반으로 바라볼 필요가 반드시 있다. 사용자 교육 콘텐츠, 실전 기반의 DIY 커뮤니티, 사용 경험을 고려한 친화형 소프트웨어 및 서비스 개발은 그 출발점이 될 수 있다.

또한 해외에서 빠르게 확산되는 개인 창작 사례나, 국내 중소기업이 AM을 활용해 만든 혁신 사례를 적극적으로 발굴해 소개해야 한다. 기술이 일상에서 어떤 변화를 만들 수 있는지 구체적인 그림을 보여주는 것은, 대중적 수용성과 산업적 신뢰를 높이는 데 필수적이다.

3D프린팅연구조합이 운영하는 ICT디바이스 판교 FAB이나, 마포 3D-FAB과 같이 대중과 아이디어를 대상으로 지원하는 3D프린팅 지원센터는 이러한 점에서 더욱 필요성이 강조된다.

아울러 투자 전략 역시 재정비가 필요하다. 제조 경쟁력 강화를 위해 대형 산업용 AM 기술에 대한 투자는 계속되어야 하지만, 동시에 저가·고성능 FDM 장비를 기반으로 한 소형 시장의 성장 가능성에도 주목해야 한다. 산업용과 개인용이라는 두 영역을 동시에 육성해야만, 국내 시장이 글로벌 AM 생태계와 균형 있게 호흡할 수 있다.

혁신적인 워크플로우 솔루션, 자동화된 후처리 기술, 고성능 엔지니어링 소재 개발 역시 장기 경쟁력을 확보하기 위한 중장기 투자 분야로 자리 잡아야 한다.

이번 폼넥스트는 AM 기술이 더 이상 전문가를 위한 특수 기술이 아니라, 산업의 생산성을 끌어올리고 대중의 창작을 확장하는 ‘두 갈래 혁신’을 동시에 이끌고 있음을 분명히 보여준 자리였다.

국내 시장이 이러한 글로벌 흐름을 따라잡기 위해서는 기술의 ‘산업화’와 ‘대중화’를 병행하는 전략적 시야가 절실하다. 이제 국내 업계가 어떤 방향을 선택하느냐에 따라, AM 기술이 대한민국 산업과 일상의 풍경을 어떻게 바꾸어 나갈지가 결정될 것이다.