3D 프린터의 미래 전망(1): 요리와 의학

3d 프린터의 미래 전망에 대해 궁금했다.  지금 공부해서 과연 쓸모가 있을까? 3d 프린터 운용기사 자격증을 준비하는데 내 시간을 투자하는데, 과연 3d 프린터가 앞으로 전망이 좋을까? 그래서 알게 된 정보를 몇 가지 나누도록 하겠다. 

 

크리스 라이얼 교수(워릭대학교)는 "3D 프린팅은 생산체계에 일대 혁신을 불러올 것"이라고 말했다. 

 

"3d 프린터"로 뉴스 검색해 보니 다음과 같은 기사가 있다.

• 한국항공우주 부품, 내년부터 3D 프린터로 만든다(조선비즈 pick. 2020년 10월 16일 기사)
• 대전대 LINC+사업단, 3D 프린터 모델링 교육(뉴스1, 2020년 10월 16일 기사)
• 3D 프린터로 인공피부 만든다(뉴시스. 2020년 10월 15일 기사)
• 3D 프린팅 에너지 분야의 가능성을 넓혀주다, 태양광 패널, 풍력발전기 날개, 배터리 제작 과정에 3D 프린팅 기술이 사용된다

3D 프린팅의 장점

1) 나만의 물건을 손쉽게 만들 수 있다.

2) 배송 과정이 사라진다

3) 필요한 물건을 그때그때 조달한다

4) 시제품의 생산에 어려움이 사라진다.

5) 다품종 소량생산과 개인 맞춤 생산이 쉽다

 

물론 단점도 존재한다. 3D 프린터의 단점은 긴 제작시간이다.

그렇기 때문에 대량생산이 절삭가공 제조와는 다르게 어렵다. 그렇지만 다품종 대량생산도 가능하다. 프린터를 200-300대로 늘리면 여러 대이면 작은 공장이 될 수 있다.

 

3D 프린터를 활용할 수 있는 분야가 너무 많다.

아래는 3D 프린팅의 미래 10 전망이라는 Expert Roundup(2019,8.21) 글을 정리하고 내 생각과 몇 가지 소식을 추가한 글이다. 

 

3D 프린팅 기술은 점점 더 광범위한 제조 생태계의 일부가 되고 있다.

 

1. 요리

2020년 10월 7일 문화일보 기사에 따르면 식품업계에서는 3D3D 푸드 프린팅으로 음식을 만드는 것이 새로운 미래 기술로 부상할 것을 전망하고 있다.

3D 프린터로 음식을 만드는 가장 큰 장점은 건강하고 각자의 원하는 맞춤 요리를 제조할 수 있는 것이다.

예를 들면 지방을 뺀 베이컨이나 열량이 뺀 초콜릿이 그 예다. 3D 푸드 프린팅은 제대로 식사를 하지 못하는 환자들에게 유용하다.

분야로는 한국 농촌경제연구원에 따르면, 3D 푸드 프린터 시장 점유율은 사탕과 과자류가 39%, 반죽류가 22.4%, 유제품이 16.5%을 차지하고 있다. 앞으로는 식물성 고기를 만드는 3D 프린팅 기술이 전망이 있을 것이다. 2018년~2023년까지 육류의 시장 연평균 증감률이 49.5%나 된다. 사람들은 고기를 먹고 싶어 하지만 점점 동물성 고기는 부족하기 때문에 앞으로 육류를 대신할 식물성 고기를 만드는 3D 프린팅이 인기가 좋을 것이다. 

이진규 이화여대 식품공학 교수는 식품 프린팅 시장이 연 46% 성장할 것으로 전망했다. 

2017년 5220만 달러 3D 식품 프린팅 시장 규모가 2023년에는 5억 2560만 달러 수준으로 연 46%식 성장할 것으로 전망했다.

 

2. 의학(치과)

의학 관련 3D 프린팅 국내 뉴스(2020년 6월 22일, 머니투데이)를 살펴보면 다음과 같다. 

정부가 3D 프린팅 분야를 글로벌 5대 강국으로 키운다는 목표를 세웠다는 소식이 있다. 

치과에서 3D3D 프린팅을 우세한 생산기술로 채택할 것이다. 2022년까지 의료기기, 국방, 철도 등 민간으로 3D 프린팅 기술개발로 경쟁력을 확보한다고 한다. 정보통신산업진흥원은 3D 프린팅 국내 시장이 2022년에 1조 원이 될 것으로 바라보았다. 

의료기기의 3D 프린팅 품목을 안면 임플란트, 수술용 가이드 등 5개에서 인공관절 등 의료기기로 확대한다. 3D 프린팅 적용 진료과목도 기존의 5과목(치과, 정형외과, 성형외과, 재활의학과, 이비인후과)에서 흉부외가 등 분야로 넓히기로 했다. 

 

"치과의학에서는 이론적으로 생산수단의 80% 이상을 적층 기술로 전환하는 훌륭한 사례가 있을 수 있다."

3D 프린팅은 이미 치과 산업에서 크라운, 수술 가이드 및 대부분의 치과 얼라이너 몰드를 생산하며 큰 역할을 하고 있다. 그러나 이 기술은 이 분야에서 우세한 기술이 될 잠재력이 있다.

SmarTech Analysis의 보고서에 따르면 2025년까지 치과 산업 내 3D 프린터 판매량이 가공 하드웨어 판매량을 넘어설 것이며, 2027년에는 세계 최고의 치과 복원 및 기기 생산 방식이 될 것으로 보인다.

레진 3D 프린팅 시장의 또 다른 핵심 업체인 폼랩 스는5가지 종류의 레진을 제공하며, 이 중 일부는 치과용 보철물을 직접 생산하는 데 사용될 수 있다. 이 회사는 또 최근 2년간 치과용 3D 프린팅 시장에서 시장 점유율을 20배 이상 늘렸다고 한다. 적층 제조는 상당수의 부문과 산업을 침투시켰다. 하지만 치아는 3D 프린팅 형태의 디지털 제조를 최대한 수용할 수 있는 1차 시장으로 등장한다.

 

최근 3D 프린팅은 재건 성형에 도움을 주고 있다. 예를 들어 두 개 안면부 수술이 필요한 환자들은 뼈에 기형을 가지는데 3D 프린팅 모델은 수술에 큰 도움이 된다. 합병증도 일으키지 않고 임플란트도 기존의 결손 부위에 매우 잘 맞는다.