신기술 발전에 따른 산업 지형의 변화 전망과 대응전략 제1권 종합편 분석틀과 사례요약

둘째, 국내 주요 제조업을 대상으로 한 정책이 부족하다. 수출, 시가총액 등 국가경제에 미치는 영향력을 고려할 때 전자, 자동차 등 국내 주요 제조업의 중요성과 국가의 정책적 지원의 필요성은 더 이상 강조할 필요가 없다. 하지만, 2014년 12월 발표된 ‘3D프린팅 전략기술 로드맵’(미래부·산업부, 2014.12)에서 제시한 10대 핵심 활용분야(‘의과용 의료기기’, ‘인체이식 의료기기’, ‘맞춤형 치료물’, ‘스마트 금형’, ‘맞춤형 개인용품’, ‘3D 전자부품’, ‘수송기기 부품’, ‘발전용 부품’, ‘3D프린팅 디자인 서비스’, ‘3D 프린팅 콘텐츠 유통 서비스’)의 다수가 의료, 개인용품 등과 같이 이미 3D 프린팅이 활발하게 적용되고 있어 민간의 시장원리에 의해 충분히 성장할 수 있는 분야들이다. 하지만, 대량생산이 중요한 전자, 자동차 등의 분야에서는 3D 프린팅의 활용을 다각도로 모색하고 있으나 시제품 제작, 금형 제작 등 제한적인 영역에 그치고 있다. 전자, 자동차 분야에서 민간기업이 해결하기 어려운 과제를 지원하는 것이 정부가 담당해야 할 역할이다. 3D 프린팅에 대한 국가 기본전략은 ‘3D 프린팅 산업 발전전략(안)’(국과심, 2014.4)이고, 제조혁신과 관련된 국가 기본전략은 ‘제조업 혁신 3.0 전략’(산업부, 2014.6)에 나타나 있다. 이 기본전략들은 3D 프린팅 기술에 대한 낙관적인 전망에 기반을 두고 있다. 하지만, 3D 프린팅에 대한 업계의 평가가 보수적인 방향으로 선회하고 있는 현 시점에서 3D 프린팅이 정말 국가 주력산업을 변화시킬 파급력이 있는지에 대한 면밀한 평가가 필요하다. 3D 프린팅은 기존 제조기술을 근본적으로 대체할 것이라는 기대와 달리 그 자체적으로 불연속혁신이 되기에는 부족하다. 다만, 복잡한 구조의 제품도 상대적으로 용이하게 만들 수 있고(제품 구현능력), 제조 노하우가 부족한 개인이나 기업도 상대적으로 작은 투자비로 제품을 만들 수 있으므로(사용편의성), 단절적 혁신을 창출할 잠재력을 갖고 있다. 3D 프린팅은 디지털 디자인 데이터를 이용하여 소재를 적층(積層)하여 3차원 물체를 제조하는 프로세스이다(국과심, 2014.4, p.2). 3D프린팅 공정은 모델링, 프린팅, 후처리의 3단계로 구성된다(국과심, 2014.4, p.2). 모델링은 CAD 등 디자인 소프트웨어(SW)나 3D스캐너로 3차원 디지털 도면을 제작하는 단계이고, 프린팅은 이에 따라 3차원 디지털 도면에 따라 실제 소재를 쌓아 원하는 형상을 만드는 단계이며, 후처리는 프린팅 과정에서 제품의 모양 유지를 위해 사용했던 서포터를 제거하고 연마, 염색, 표면재료 증착 등을 통해 최종 상품화를 하는 마무리 공정이다. 기존 전통적인 제조기술로는 재료를 자르거나 깎는 ‘절삭가공(subtractive manufacturing)’ 또는 제거가공, 틀에 액화된 재료를 넣어 굳히거나 압력을 가해 원하는 모양을 만드는 ‘소성가공(formative manufacturing)’ 또는 변형가공 등이 대표적이다(Dunne, 2012; 미즈호은행, 2013.9.27). 필라멘트나 필름 등의 고체 소재를 활용하는 고체 방식에는 Material extrusion과 Sheet lamination 등 2가지 방식이 있으며 Material extrusion(FDM) 방식이 보다 일반적이다. FDM(Fused deposition modeling) 방식은 필라멘트(실) 형태의 플라스틱 또는 왁스 소재의 원료가 고온의 노즐을 통과하며 용융되어 조형판 위에서 노즐의 움직임에 따라 형상을 만들고 경화된다. 이후에 조형판이 수직으로 이동하여 다음 층을 형성하고 반복적인 동작을 통하여 3차원 형상을 조형한다. 내부 공간은 상부 구조물 지지를 위하여 서포트(support) 재질을 사용하여 만든 후 제거하거나 조형 소재를 최소한으로 조형한 후 작업 완료 후 제거한다. 현재 3D 프린팅 관련 정책을 평가하면 다음과 같다. 첫째, 3D 프린팅에 특화된 정책을 해외 주요국과 비교해도 손색이 없을 만큼 신속하게 수립한 것은 높게 평가할만하다. 즉, 2014년 4월 ‘3D 프린팅 산업 발전전략(안)’을 마련한 것이다(국과심, 2014.4). 예를 들어, 2012년 ‘Industry 4.0’을 수립하여 세계적으로 국가 제조혁신 전략을 선도했던 독일에서도 3D 프린팅에 특화된 정책은 현재까지 수립된 바가 없다. 둘째, 최근 발표된 3D 프린팅 실행전략이 현장에 존재하는 3D 프린팅에 대한 낙관론과 비관론 사이에서 균형을 유지하고 있다는 점이다. 즉, 2015년 12월 10일 발표된 ‘스마트제조 R&D 중장기 로드맵’에서 3D 프린팅과 관련하여 제조업의 제품 설계 단계에서 시제품 제작에 주로 활용되는 시나리오를 제시하고 있다(스마트제조 R&D 중장기 로드맵 추진위원회, 2015.12.10). 이와 같은 활용 시나리오는 수년 전부터 제시되었던 3D 프린팅에 대한 높은 기대에는 미치지 못하지만 실행가능성이 고려한 현실적인 전략이라고 평가된다. 셋째, 제조 저변을 개인과 벤처기업으로 확대하는 다양한 정책과제를 제시하고 있다는 점이다. 예를 들어, 3D 프린터와 관련 장비를 직접 보유하기 어려운 개인과 벤처기업을 위해 특정 거점별로 3D프린팅 공정전반(모델링, 프린팅, 후처리) 관련 장비를 구축하는 것, 3D프린팅 도입 필요성에 대해 공감대가 부족한 영세·중소기업들을 대상으로 3D프린팅 장비를 탑재한 차량이 현장을 방문하여 시제품제작서비스를 제공하는 것 등이다(국과심, 2014.4). 하지만, 현재 3D 프린팅 관련 정책은 몇 가지 문제점 또는 한계도 포함하고 있다. 첫째, 전체적인 정책 기조가 3D 프린팅 기술에 대한 낙관적인 전망에 기반을 두고 있다는 점이다. ‘3D 프린팅 산업 발전전략(안)’(국과심, 2014.4)과 ‘제조업 혁신 3.0 전략’(산업부, 2014.6)은 각각 3D 프린팅과 제조혁신과 관련된 국가 기본전략을 담고 있다. 이를 통해 3D 프린팅, 스마트 제조 등에 대한 국가적인 관심 제고, 국가 정책의지 시연, 기술개발 및 창업 유도 등 소기의 성과를 거두었다. 3차 예방 IoT 헬스케어 제품들은 실시간 모니터링과 원격 환자 관리가 가능하기 때문에 실시간 모니터링을 통한 시의적절한 진료와 처방이 중요한 만성 질환에 큰 역할을 할 것으로 예상되고, 만성질환을 담당하던 기존의 병원과 의사에게 큰 영향을 줄 것으로 전망된다. 만성질환 관련하여 IoT 헬스케어 제품의 효과가 많은 연구를 통해 입증되었을 뿐 아니라(Roman et al., 2015 참조), 기존 보고서에 의하면 자신의 상태에 대해서 잘 알고 있는 환자가 회복도 빠르다(Dobkin and Dorsch, 2011; Darwish and Hassanien, 2011). 이러한 연구 결과는 3차 예방 IoT 헬스케어 제품의 효용성이 입증되었다는 것을 의미하며, 이는 제품 수요에 긍정적인 요소로 작용할 것으로 예상된다.