3D프린팅 시대, 디자이너도 제조자가 될 수 있을까

[3D프린터는 세상을 어떻게 바꿀까 2]

3D프린팅 특허로 창업한 기업들

1968년부터 1982년 사이에 3D프린팅이 가능하도록 해주는 4가지의 기초기술이 개발된다. 이 기반기술들의 조합으로 만들어진 기계가 RP(Rapid Prototyping)이다. 우리나라에도 RP(Rapid Prototyping)는 실물 크기의 모형(Mock up)을 제작 할 때 이용되고 있다.

1986년. 찰스 헐은 더그 네커스와 함께 3D시스템즈라는 회사를 창업한다. 특허등록한 SLA(Stereolithography)기술로 본격적인 상품을 제조하기 위해서이다.

1987년. 3D시스템즈는 ‘SLA-250′이라는 3D 프린터 상용 제품을 첫 출시했다. 초기 제품은 그다지 인기를 끌지 못했다.

SLA특허가 3D 프린팅 혁명을 늦추자, 1988년 스콧 크럼프는 FDM(Fused deposition modeling)기술을 개발하여 특허등록하고, ‘89년에 스트라타시스(Stratasys Inc)를 설립한다.

1991년. 스트라타시스는 첫 FDM®방식(FFF)인 열가소성 재질의 압출 적층형의 3D프린터기를 발표한다. 스트라타시스가 공급하는 FDM®및 폴리젯(PolyJet)™3D 프린팅 기술은 3D CAD 파일을 비롯한 다양한 3D 콘텐츠로 시제품 및 최종 제품을 생산할 수 있으며, 아이디어 개발에서부터 산업용 프로토타입 제작 및 직접 디지털 제조(DDM)에 이르는 다양한 제품군이다.

1998년. CAD를 연구하던 한국의 허정훈은 3차원 스케닝 소프트웨어 래피드폼(Rapidform)을 개발한다. 3차원 스캐닝은 3차원 스캐너를 통해 스캔을 하면 3차원 데이터를 얻는 기술이다. 래피드폼(rapidform)은 3차원 스캐너에서 나온 데이터를 바로 쓸 수 있게 만들어준다. 자동차·항공·선박·빌딩·지형 등의 형상 정보를 취득해 제품 설계나 품질관리에 쓰인다. 숭례문 등 문화재를 복원할 때 도면 데이터를 만들어 낼 수도 있고 3D 영화 제작에도 활용되고 있다. Rapidform XOR의 역설계 기술은 미국에서 5개의 특허를 등록했으며, 현재도 추가 특허 출원 중이다.

래피드폼(Rapidform)특허를 기반으로 설립된 아이너스기술은 2000년에 첫 제품을 출시한다. 아이너스기술의 고객은 기업이다. 아우디·포드·제너럴모터스(GM)·도요타·폭스바겐·소니·파나소닉·히타치 등이 주요고객이다. 매출의 80%를 해외에서 올리며, 일본, 미국 시장이 각각 30% 유럽, 아시아퍼시픽이 각각 20%를 차지한다. 2004년 동종 업계 세계 1위가 된다.

2012년 10월. 미국의 3D시스템즈(는 3,500만달러(약 390억원)로 한국의 아이너스기술을 인수한다.

회사명이 3D시스템즈코리아로 바뀌면서 아이너스기술은 미국회사가 된다.

산업용에서 소비용으로

2005년. 렙랩은 replicating rapid prototyper의 준말로, 오픈소스 기반의 3D 프린팅프로젝트이다. 3D 프린팅은 FDM를 사용하는데, 프로젝트는 이를 FFF (Fused Filament Fabrication)라 부른다. FDM이라는 용어에 관한 특허 및 상표 문제를 미연에 막기 위함이다. 이 프로젝트의 모든 디자인은 자유 소프트웨어(GNU GPL)로 배포된다.

2009년. 3D 프린터 제조사 메이커 봇이 설립된다. 메이커봇(MakerBot)은 설립 이래 2만 2,000대의 3D 프린터를 소비자에게 판매한다.

2013년 6월. 스트라타시스는 메이커봇을 4억 달러 상당에 인수한다. 인수합병 조건은 메이커봇 주식 전부를 스타라타시스의 주식 476만 주를 교환하는 조건이다. 인수당시 스트라타시스의 주가가 84.60달러였으므로 금액으로 환산하면 4억 300만 달러 상당이다. 인수합병에도 불구하고 메이커봇이라는 브랜드는 유지된다. 메이커봇 CEO이자 공동설립자인 브레 페티스가 경영도 지속한다. 추가적인 조건으로 메이커봇 주주들은 실적 기반의 성과금을 추가로 받는다. 이 밖에 솔리드스케이프(Solidscape) 및 레드아이(RedEye) 디지털 제조 서비스회사가 스트라타시스의 자회사로 운영된다

스트라타시스가 메이커봇을 인수는 산업용에서 소비용으로 3D프린터의 시장을 확대하기 위한 것으로 풀이된다. 프로슈머들이 주 고객이었던 메이커봇은 3D 디지털 디자인 콘텐츠 포털사이트인 싱기버스를 구축해 운영해왔다. 3D 이용자들은 3D 디지털 디자인 콘텐츠를 싱기버스를 통해 공유할 수 있었다. 싱기버스에는 약 9만여 종의 3D 제품 디지털 디자인파일이 등록돼 있으며, 월간 50만 명이 방문하고 있다. 방문자는 매월 100만 건의 3D 제품 파일을 다운로드한다.

스트라타시스가 주도하던 FDM 방식은 2012년 6월 특허가 풀리고, 2014년 2월부터 3D systems가 보유하고 있었던 SLS(레이저 소결방식) 3D프린터의 특허가 만료되었다. ‘레이저 신터링’으로 불리는 기술의 특허는 2014년 2월에 만료되었다. 레이저 신터링 기술은 고해상도에서 물건을 만들 수 있는 기술로, 이를 통해 3D 프린터로 찍은 결과물의 품질 향상을 꾀할 수 있다.

3D시스템즈와 스트라타시의 각종 특허가 만료되면서 양질의 저가 3D 프린터가 쏟아지기 시작한다. 3D 프린터는 높은 가격 때문에 영세기업, 일반가정 등이 보유하기는 어려웠다. 가격하락으로 인해 3D 프린터 시장은 빠르게 성장할 조짐을 보이고 있다. 

미국의 M3D사(//themicro3d.com)는 현재 3D 프린터를 349달러(약40만원)에 판매한다. 동사는 30만원대의 개인용 3D 프린터를 소셜 펀딩 사이트 "킥스타터"에 올리기도 했다. M3D는 한 변이 18cm인 정육면체 크기에 무게는 1kg에 불과한 소형 프린터로, 1만 명에게 300만 달러를 모았다. 2014년 8월쯤 제품이 나올 예정이다.

아이너스기술은 인수한 3D시스템즈는 보급형 3D스캐너 센스를 개발하여 온라인//cubify.com/에서 399달러에 판매하고 있다.

마이크로소프트(MS)는 윈도8.1 운영체제에서 3D 프린터 API를 지원한다. 누구나 PC에서 3D 프린터로 관련 데이터를 전송, 입체적인 물건을 찍어낼 수 있다.

시장조사기관 가트너(Gartner)는 3D 프린터의 출하량이 연평균 95%로 증가하고, 매출 역시 연평균 82%로 성장하여 2017년에는 시장 규모가 57억 달러에 이를 것으로 내다보고 있다.

3D 프린팅으로 창업한 회사

3D 프린터 보급이 확대됨에 따라, 이를 응용한 서비스업, 제조업창업자가 늘고있다. 3D 프린터 시장이 성장하면 오랜 기간 이어져 오던 소품종 대량 생산의 패러다임은 붕괴될 것이다.

필립스 출신들이 만든 플랫폼, 쉐이프웨이즈(Shapeways.com)는 뉴욕에 거점을 둔 3D프린팅 마켓플레이스(marketplace)이며, 커뮤니티(community)이다.

개인의 3D 디자인은 웹상에 공개되며, 공개된 디자인에 대한 수요가 있을 때는 이를 제품으로 출력해서 판매도 한다. 개인 누구나 3D디자인 제품 한 개부터 출력할 수가 있다. 개인(디자이너)이 정한 금액은 판매가가 되고 수익도 디자이너가 정한 대로 분배한다. 개인 디자인을 지원하기 위한 다양한 기술도 제공되고 있다. 누구나 편리하게 2D 이미지를 3D 도면으로 전환할 수 있게 해주는 서비스도 제공한다.

쉐이프웨이즈에는 1만개의 개인 숍이 입점해 있으며, 그들이 벌어들이는 수입은 5억 달러를 웃돈다. 매일매일 새로운 이용자가 입점하는 것은 물론이고 그 때마다 새로운 디자인이 지속적으로 쏟아진다. 누구나 3D 제품 디자인이 가능하며 정말 좋은 3D 디자인은 제 값을 받을 것이다. 유사한 일본 업체도 생겨났다. 한국시장으로도 진출도 곧 이루어질 것이다.

3D프린터의 보급이 확대되면서 스마트폰 시장도 변화조짐을 보이고 있다. 2013년 10월. 모토로라는 자사의 블로그를 통해 신규 프로젝트인 ‘아라(Ara)’를 발표했다. 이는 스마트폰의 부품을 ‘모듈’화하여 레고 블럭처럼 이 모듈들을 조립하면 누구나 자신 만의 스마트폰을 만들 수 있도록 하는 프로젝트다. 모토로라는 관련 정보를 오픈소스로 공개, 개발자들을 모으고 있다.

모듈러 스마트폰은 사용자 각각의 기호와 취향을 반영한 맞춤형 스마트폰이다.

구글은 모토로라가 합작하여 스마트폰 모토 X(Moto X)라는 모듈러 스마트폰을 출시했다. 모토 X는 기대보다 낮은 사양과 부담스러운 가격 수준으로 크게 성공하지는 못했다. 모토 X사용자는 직접 스마트폰의 디자인과 색상을 선택할 수 있는 모토 메이커(Moto maker)라는 서비스를 이용할 수 있다. 이용자는 최대 2,000개 이상의 조합으로 선택하고 주문할 수 있다.

3D프린터로 스마트폰 케이스를 출력하고 있지만, 안테나, 모뎀, 배터리 등 스마트폰의 정밀한 부품을 만드는 것도 가능하다.

-다음호에 계속

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