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중국의 3D 프린팅 업계의 재발견
2019-03-12 장덕환 중국 상하이무역관

- 상하이에 건립된 3D 프린팅 기술을 이용해 만든 보행교 -

- 중국 3D 프린팅 업계 빠른 성장 -

 



□ 3D 프린팅 기술로 제작한 보행교, 상하이에 개통


  ㅇ (사례 1) 세계 최장의 3D 프린팅 보행교


자료원: 상하이시 바오샨취() 인민 정부 

 

    - 1월 12, 상하이시 바오샨취() 지혜만과창원(智慧创园)에 3D 프린팅 기술을 이용한 전체길이 26.3m, 너비 3.6m의 세계 최대 규모 싱글 아치형 보행교 개통

    - 이 3D 프린팅 보행교는 칭화대학 건축학원, 중남치지디지털 건축연합연구센터(中南置地字建筑究中心)가 설계·개발했고, 상하이 지혜만 투자관리 유한공사(智慧管理有限公司)가 합작하여 제작함.

    - 다리의 형태는 고대의 다리 조주교()의 구조를 모티브로 제작했으며, 제조 비용은 일반 교량의 2/3 수준임. 1:4 축척의 교량을 이용해 안전성 테스트를 거쳤으며 보행자를 가득 채운 하중을 견딜 수 있음.

    - 건설 과정에는 중국 내 자체 개발한 콘크리트 3D 프린팅 시스템 기술을 활용하였으며, 이 시스템은 디지털 건축 설계, 출력경로 생성, 조작 제어 시스템 등의 기술이 집약되었음.


  (사례 2) 중국 최초의 3D 프린팅 보행교



자료원: 상하이시 푸퉈취(普陀) 인민 정부


  ㅇ (사례 2) 중국 최초의 3D 프린팅 보행교

    - 1월 11, 상하이 푸퉈취(普陀) 타오푸 중앙녹지(桃浦中央绿地)에 전체길이 15.25m, 너비 3.8m 규모의 3D 프린팅 기술을 사용하여 만든 곡선형 보행교가 중국 최초로 개통됨.

    - 상하이 건공원림그룹(上海建工林集团)이 설계하였고, 기시그룹(机施集)이 건축하였으며, 제조기간은 35일 소요됨.

    - 이 보행교는 조형의 불규칙성으로 일반적인 건축기술로는 짓기 어렵지만 3D 프린팅 기술을 사용해 실현시켰음.

 

  ㅇ 최근의 두 사례 모두 중국의 3D 프린팅 기술을 건축에 접목시킨 대표적인 사례로 볼 수 있음. 

 

중국 3D 프린팅 업계 변화와 응용


  ㅇ 세계 시장과 중국 시장

    - 세계 주요 국가들은 3D 프린팅 산업을 미래산업의 새로운 동력으로 여기고 있으며, 그 규모가 지속적으로 확장되고 있음. 중국 정부 역시 3D 프린팅 산업에 전폭적인 투자 지원을 하고 있음.

    - 세계 3D 프린팅 산업 규모는 매년 빠르게 증가해 2017 73억4000만 달러로 5년새 약 2.5배 증가했으며, 중국의 3D 프린팅 산업 규모는 세계 시장보다 더 빠른 속도로 성장해 5년새 약 5배 증가한 16억7000만 달러를 기록하며 세계 시장의 22.7% 비중을 차지했음.


세계 및 중국 3D 프린팅 산업 규모

(단위: 달러)

 

자료원 : Wohler Associates, 치앤잔경제학인(前瞻经济学人)

 

    - 중국 3D 프린팅 산업연맹에 따르면, 중국의 3D 프린팅 산업 발전단계는 이미 개념 도입기를 넘어 발전기로 접어들었으며, 세계 평균보다 빠른 성장 추세를 보이고 있음.

    - 또한, 산업 구조가 계속 확장돼 관련 공정기술의 실현 능력과 구체적 응용범위가 확대되고 있음


  ㅇ 중국 내 3D 프린팅 기술 응용 영역

    - 3D 프린팅 기술은 공업·기계, 항공·우주, 자동차, 소비품·전자, 의료, 과학연구, 정부·군용 등 다양한 산업영역에서 활용되고 있음.


2017년 중국 3D 프린팅 산업 영역별 응용 현황

자료원 : 치앤잔경제학인(前瞻经济学人)


  ㅇ 3D 프린팅 대표적 응용 사례  


분야

사례

공업/기계

- 대형 자재 및 선박 분야 등 중공업 분야에 활용되고 있음.

항공/우주

- 중국 상용 항공기 유한공사(COMAC)에서 제조 중인 중국의 첫 중대형 민간 항공기 C919는 3D 프린팅을 통해 티타늄 합금 부품을 제작하였고, 무게 감량에 성공했음.

- 중항마이터펀예과학기술회사(中航特粉冶科技(北京)有限公司)3D 프린터로 제작한 엔진연료 노즐을 항공기에 적용함.

자동차

- 위차이(玉柴)사는 3D프린팅 기술을 활용해 엔진 제조 주기를 5-6개월에서 20일 이내로 단축시킴.

- 중국 3D 프린팅 업체 폴리메이커와 이탈리아 전기차 회사 XEV가 합작해 제작한 3D 프린팅 자동차가 올해 2분기에 양산예정임.

- 안휘헝리3D프린팅과학기술회사(安徽恒利增材制造科技有限公司) 3D 프린팅 기술을 자동차 디자인, 계기판 등 내외부 부품 제작에 적용해 제품의 조립 타당성을 조기에 검증하였고, 제품 설계 오류를 최소화하여 개발 주기를 단축했음.

- 그 밖에도 배기가스 배출구, 오일 로드, 오일 파이프와 같은 중요 부품들도 점차 3D 프린팅을 이용해 생산함.

소비품/전자

- 청도쯔셩3D제조(智生三制造)는 쥬얼리 제조업체 스와로브스키와 협력하여 3D 프린팅 맞춤 쥬얼리를 제작하며 원가를 절감시킴.

의료

- 광저우마이푸(广州普) 3D 프린팅 기술로 개발한 경뇌막 제품예막은 미국 FDA, 국가 식품의약품감독관리 총국, EUCE의 승인을 받아, 현재 환자의 뇌막 재수술에 사용되고 있음.

자료원 : 치앤잔경제학인(前瞻经济学人), 중국 3D 프린팅 연맹

 

자료원 : 바이두(百度)

 

  중국 내 업계 현황


  ㅇ 중국 내 3D 프린팅 업계 구도 

    - 중국은 3D 프린팅의 산업화가 가속화 되고 있으며, 환보하이(渤海) 지역, 창장(江) 삼각주 지역, 주장(珠江) 삼각주 지역, 중서부 지역 등에서 산업구도가 형성되어 있음.

    - 베이징(北京),산시(西), 광둥(广), 후베이(湖北), 상하이(上海) 등에서 제품 디자인재료, 키 리졸브, 장비 등 분야에서 다양한 산업체인이 형성돼 있음.

    - 국가적으로 산시성 웨이난가오신취(渭南高新) 3D 프린팅 산업 육성 기지, 안휘성 춘구3D 스마트장비산업원(春谷3D打印智能装备产业园) 등에서 산업 클러스터를 육성 중임.


  ㅇ 중국 3D 프린팅 산업 대표 업체

    - 중국 3D 프린팅 산업 연맹의 통계에 따르면, 중국에는 항주시앤린3D(杭州先), 서안보리터(西安力特), 상해리앤타이커지(上海泰科技), 호남화슈가오커(湖南曙高科) 등 세계시장에서 경쟁력을 갖춘 선도업체들이 존재함.

    - 업계 내 영업 이익이 가장 큰 4개사를 조사하여 하기 표에 정리함.


중국내 대표적인 3D업체 및 업체별 성과

회사명

소재지

소개

성과

시앤린 3D

()

절강항주

(浙江杭州)

 

- 시앤린 3D 2004년 중국 항저우에 설립되어 3D 프린팅의 디지털화와 기술 생태계 조성에 주력하고 있음. 업무 분야로는 3D 스캐닝, 3D 프린팅, 3D 소재, 3D 설계 및 제조 서비스, 3D 네트워크 클라우드 플랫폼 등이 있음. 매출 규모서비스 등 분야에서 업계 선두에 위치.

- 상하이폭스바겐, 체리자동차(奇瑞), 지리자동차(吉利), 둥펑닛산(东风), 장성자동차(城), 중타이자동차(泰), 비야디(迪) 등 차량 제조 부문에 솔루션 제공

- 와하하(哇哈哈), 아디다스, 애플 아이폰 등에 모형 제공

- 치과 기공소, 구강 병원, 치과 설계 소프트웨어 회사와 협력하여, 디지털 기술 응용

- 선전따주3D과학기술유한공사(大族三科技有限公司)는 시앤린의 3D 스캐닝과 프린팅 기술의 도입을 통해 코뼈 외형과 일치하는 맞춤형 삽입체를 설계, 수술시간을 30% 이상 단축함

보리터

(力特)


섬서서안

(西西安)


 

- 보리터는 2011년 중국 시안에 설립되었으며, 현재 중국에서 가장 크고 전문적인 금속 3D 인쇄기술 솔루션 업체임. 주요 분야로는 금속 3D 프린팅 장비 판매(자사 제품 및 독일 EOS 장비 대리 판매), 금속 3D 프린팅 서비스 등이 있음.

- 보리터는 항공 우주산업 분야에 매년 8,000여개의 부속품을 제공하고 있음.

- 회사가 개발한 레이저 용해 장비는 분포효율, 위치 선정, 정확도 등 핵심 기술 지표에서 글로벌 수준에 도달하였음.

리앤타이커지

(泰科技)

상해

(上海)

- 리앤타이커지는 2000년 상하이에 설립었으며, 중국 3D 프린팅 기술 응용분야 1세대 기업임.

- 리앤타이커지의 장비 및 기술은 수판 금형, 자동차 부품, 신발 제조업, 예술창의, 구강의료 분야에서 사용됨

- 안휘장화이자동차(安徽江淮汽)는 리앤타이커지의 3D 프린팅을 통해 단일 트럭 제조사에서 종합 자동차 브랜드로 전환에 성공했음.

- 리앤타이커지의 고객 범위는 자동차, 항공/항공, 전자/전기, 가전, 가전, 산업, 산업 등이 있음.

화슈가오커

(曙高科)

호남장사

(湖南沙)

 

- 화슈가오커는 2009년 후난성 창사에 설립된 3D 프린팅 업계 선도기업로, 중국 공신부가 공포한  3D 프린팅 스마트 제조 시범 기업임.

- 창사(沙)시 샹야(湘雅)병원과 3병원에서는 화슈가오커의 레이저 소결 기술을 이용해 골절 부위 모형을 출력 및 활용하는 방식으로 수술 시간을 3분의 1이상 절약했음.

- 사브 자동차 테크놀로지는 화슈가오커의 장비를 도입해 차량 에어컨 설계에 적용했고,  이를 통해 원가를 줄이고 개발 주기를 단축시킴.

- 다양한 의료 기관들이 화슈가오커와 협력해 수술 전 계획수립 및 수술 시뮬레이션 등 분야에서 3D 프린팅 시스템을 활용하고 있음.

자료원 : 중국 3D 프린팅 연맹, 각 업체 공식 홈페이지, 상하이 무역관 자료 종합 정리

  

  ㅇ 학계에서도 활발히 진행중인 3D 프린팅 연구개발

    - 칭화대(清华大), 시안교통대(西安交通大)와 과학 연구기관은 3D 프린팅 산업 기술 분야의 연구를 1990년대 초부터 시작하였으며, 업계에 꾸준히 전문가를 배출하하고 있음.

    - 화중과기대(华中科技大)는 레이저 소결 기술, 칭화대는 용해 침적 몰딩 기술, 북경항공대(北京航空大)와 서북공업대(西北工业大)는 금속 소재 연구, 시안교통대는 입체 광고화 몰딩 기술 등에 중점을 두고 있으며, 그 밖에도 설비 연구 제조, 소프트웨어 개발, 상품 제조, 소재연구개발 등 각종 영역에서 연구를 진행 중.

    - 또한 많은 대학 연구 개발팀이 대형 기업과 협력하거나 지원을 받아 프로젝트를 진행 중에 있음.

 

지원 정책 및 현황


  ㅇ 중국 공신부

    - 중국은 3D 프린팅 산업을 발전 중점 방향의 하나로 설정하였으며, 3D 프린팅 산업의 발전을 위한 정책을 제시하고 있음.

    - 중국 정부는 《중국 제조 2025》프로젝트에 앞서, 3D 프린팅 산업의 발전을 위해 《중국 3D 프린팅 산업 발전 행동 계획(2015 – 2016년)》을 배포하였고, 이어서《중국 3D 프린팅 산업 발전 행동 계획(2017 – 2020년)》을 발행하여 배포하였음.

  (계획 원문:  http://www.miit.gov.cn/n1146295/n1652858/n1652930/n3757018/c5956873/content.html

 http://www.miit.gov.cn/n1146295/n1652858/n1653018/c5953736/content.html)

 

  ㅇ 상하이 3D 프린팅협회(SAMA)


자료원 : 상하이 3D 프린팅 협회


    - 협회는 3D 프린팅 분야 연구와 교류, 협력, 자문, 전시 등의 활동을 추진하며 3D 프린팅의 산업화를 촉진하고 있음.

    - 2018년 10 26, 각국의 글로벌 전문가들을 초청하여 제3 SAMA 국제포럼 및 2018 세계 프린팅 연회를 개최한 바 있음.


  2019년 상하이에서 개최되는 관련 전람회

    - 상하이 3D 프린팅 적층 제조 전람회 (2019 2 21 ~ 23)

    - 2019 중국(상하이) 국제 제조 전람회 (2019 4 22 ~ 24)

    - 2019년 제 10회 상하이 국제 3D 프린팅 산업 전람회 (2019 5 6 ~ 8)

    - 2019년 상하이 국제 금속 3D 프린팅, 적층제조 기술 전람회 (2019 10 30 ~ 11 1)

  

전망

 

  ㅇ 중국 3D 프린팅 업계, 지속적 성장이 예상됨.

    - 중국 공신부(工信部) 관계자 인터뷰에 따르면 “3D 프린팅 기술은 대량생산과 수작업의 장점을 결합한 것으로, 고효율, 저비용의 미래 스마트제조의 방향을 제시하고 있음. 미래에는 다양한 분야에 활용되어 생산성 증대, 자원 및 에너지 절약, 그리고 정확성 향상에 기여할 것"이라고 내다봄.

    - 국제 데이터 센터는 2020년까지 3D 프린팅의 산업가치가 289억 달러까지 오를 것이라 예측하였고, 맥켄지 연구소는 이 산업이 2025년까지 약 2,000~5,000억 달러의 경제 효과를 창출 할 것이라고 예측하였음.

    - 공신부는 2020년까지 시범적으로 10개의 중점 제조업 분야에서 100개 이상의 다양한 응용 프로젝트를 진행하여 응용범위를 확대해 나갈 것이라고 밝힘. 


 

자료원 : 상하이시 푸퉈취(普陀) 인민 정부, 상하이시 바오샨취() 인민 정부, Wohler Associates, 치앤잔경제학인(前瞻经济学人), 바이두(百度), 중국 중앙인민정부, 중국 공신부, 중국 3D 프린팅 연맹, 상하이 3D 프린팅 협회, 업체 공식 홈페이지 및 재무제표, CCID(顾问), KOTRA 상하이 무역관 자료 종합 정리




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