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액세서리, 간판, 인테리어 업계에 ‘3D프린팅’ 확산 

작고 미세한 곡면 처리 등 미적효과와 고품질 기해

“기존 소재, 제품에 최적화 안돼 시기상조” 지적도

소기업과 소상공인들이 주를 이루는 액세서리, 실내장식, 간판, 조형물 관련 업계 일각에선 최근 3D프린터가 도입되면서 또 하나의 경쟁 요소로 주목받고 있다. 3D프린팅은 기존 채널 공법이나 조형물 제작 기법보다 제조단가가 저렴하고, 소요시간도 적으며, 인력을 크게 절감할 수 있어 날로 확산될 것이란 전망이다. 그러나 한계나 문제점도 많아 아직은 활성화 단계에 이르지 못하고 있다. 최근엔 업계 최초로 ‘한국3D광고협동조합’도 출범해 눈길을 끌었다. 과연 앞으로 3D프린팅과 옥외광고 간의 접목이 더욱 활성화될 수 있을까. 그렇다면 ‘3D광고 시대’의 본격 개막도 가능할까.<편집자 주>

물론 영세업체로선 최하 500만원대에서 많게는 수 천 만원대에 이르는 3D프린터를 도입하는게 부담이 될 수도 있다. 그럼에도 장기적으로 보면 다소 무리가 되더라도 3D프린터를 도입함으로써 얻는 이익이 훨씬 크다는 판단에서 이를 도입하는 추세가 두드러지고 있다. 이미 액세서리나 실내장식 분야에선 3D프린터가 익숙한지 오래다. 작고 섬세한 곡면 처리와 선명한 색상을 위한 매끄럽고 균일한 평면 제작에는 3D프린터가 제격이다.

업계에선 주로 필라멘트 적층식 프린터가 많이 사용되고 있다. 이는 작고 미려한 조형물을 적층식으로 토출(吐出)하는 기능이 뛰어나기 때문이다. 미세한 굴곡과 돌출 부분 등이 핵심인 장식용 사인이나 인테리어용 조형물, 액세서리에 가장 적합하다는게 업계 현장의 얘기다. 특히 5~30cm 크기의 문자형 사인이나 간판(채널)에는 종전의 기계나 수작업에 비해 훨씬 뛰어난 품질과 미적 효과를 발휘하는 것으로 알려지고 있다.

지난 해 킨텍스에서 나흘 간 열린 ‘2021디지털프린팅&사인 엑스포’(이하 ‘사인 엑스포’)에서는 다수의 문자형 간판제작업체들이 3D프린팅을 활용한 3D채널 간판 기법과 ‘간판 솔루션’을 선보여 관심을 모았다. 전시를 참관한 업계 관계자는 “‘코로나19’로 새로운 활로를 찾고 있는 업계에선 최근 3D간판에 눈을 돌리는 업체들이 적지않게 눈에 띈다.”며 “이미 2~3년 전부터 업계에선 3D프린터를 십분 활용해 소형 채널을 중심으로 앞서 시장을 선도하는 업체들이 있었으나, 그 추세가 더욱 두드러지고 있음을 확인할 수 있다”고 최근 동향을 전했다.

이같은 분위기에 힘입어 간판과 사인, 액세서리, 인테리어 업계 등에선 ‘3D화’에 대한 주목도가 날로 높아지고 있다. 고양시의 한 대형 인테리어 업체 대표도 “3D프린터를 활용하는 방법 등 여러 가지 새로운 시스템을 구축해서 활로를 개척해볼까 한다”고 밝혔다. 그는 특히 실내 조형물과 사인 업체들의 기술 동향이나 움직임을 면밀히 살핀 끝에 내린 결론이라고 했다.

그런 가운데 좀더 진화된 개념의 ‘3D솔루션’이란 개념도 등장해 눈길을 끌고 있다. 즉 3D프린터 제작업체들이 기계를 판매하는데 그치지 않고, 기존의 실내사인이나 채널 간판 등에 3D프린터를 접목하는 매뉴얼이나 시스템, 제작 환경 등을 묶은 개념이다. 일종의 3D제작 소프트웨어인 셈이다.

이처럼 3D프린터는 소기업이나 소규모 사업장이 대부분인 사인․인테리어 업계 등의 풍토를 근본적으로 변화시킬 요소로 부각되고 있다. 간판업계처럼 “3D프린터로 간판을 만든다는 것은 원천적으로 불가능하다”며 시큰둥한 반응을 보이던 업체들도 이제 생각이 달라지기 시작한 것이다. 특히 ‘코로나19’ 이후 새로운 시장을 겨냥하며, 경쟁력을 높이려는 업체들의 새로운 선택지로 떠오른 것이다.

3D프린팅에 관심 커져…“그러나 안전도 중요”

액세서리, 실내장식, 간판, 조형물 등을 제작, 시공하는 업체들 간에 최근 3D프린터가 빠르게 보급되고 있다. 3D프린팅은 기존 채널 공법이나 조형물 제작 기법보다 제조단가가 저렴하고, 소요시간도 적으며, 인력을 크게 절감할 수 있어 날로 확산될 것이란 전망이다.

그러나 편리한 만큼 3D프린터를 안전하고 효율적으로 활용하기 위해선 지켜야 할 주의사항이나 안전조치도 적지 않다. 최근 3D프린터를 처음 도입한 영세 사업장 등에선 부상이나 호흡기질환 등 안전사고가 적지 않은 것으로 파악되고 있다. 특히 적층과 같은 프린팅 작업의 특성상, 미세한 아크릴이나 필라멘트 등의 소재 비말은 인체에 유해하기 때문에 더욱 안전에 유의할 필요가 있다는 지적이다.

이에 과학기술정보통신부는 ‘3D프린터 안전 수칙’을 별도로 정리, 민간에게 널리 알리고 있다. 이는 특히 소상공인 수준의 업자들에게 매우 중요하다. 10~20평 안팎의 작은 공장이나 작업장에서 비좁은 공간에 3D프린터를 설치할 경우 자칫 방심하면 보건 위생과 안전상의 문제가 생기기 쉽다는 지적이다.

작업 도중의 화상 등 안전문제를 비롯해 환기 불량으로 인한 호흡기 질환 등의 우려도 있다. 또 불량 소재나 유해물질로 인해 작업자의 건강을 위협할 수도 있다. 이에 과기정통부는 “환기와 유해한 소재 금지, 보호장비 착용 등 작업자의 안전에 만전을 기할 필요가 있다”면서 10대 수칙까지 정해 배포하고 있다.

이에 따르면 우선 3D프린터는 환기가 가능한 장소에 설치해야 한다. 흔히 많은 영세 작업장에선 공간을 최대한 활용하기 위해 밀폐된 구석이나 별도의 밀실 공간에 설치하는 경우가 많다. 그러나 이런 경우 적층식 필라멘트 소재로부터 나오는 유해물질이 작업자의 폐질환이 호흡기질환을 일으킬 우려가 크다. 그러므로 “3D프린터를 구동할 때는 수시로 환기시켜야 하고, 작업 중에는 설치 공간에 오래 머물러선 안 된다.”는 주문이다.

그래서 마스크를 꼭 써야 한다. 3D프린터 가동 중엔 소재나 금속 프레임, 또는 적층 과정에서 미세물질 등 다양한 유해물질이 발산되는 만큼, 이를 흡입하지 않도록 해야 한다. 그래서 과기정통부도 “작업 전에 반드시 MSDS(물질안전자료) 등을 통해 3D프린터 소재와 원재료 등의 성분과 안전성 여부를 확인해야 한다.”고 권하고 있다.

3D프린터의 사출부나 구동부 등은 단면이 매우 날카롭고, 작동 과정에서 뜨겁게 달아오르곤 한다. 그래서 반드시 장갑을 착용함으로써 고열의 3D프린터 구동부나 날카로운 출력물 등으로부터 손을 보호해야 한다. 흔히 3D프린터를 처음 설치한 영세한 액세서리 제작업체나 간판공장에선 많은 경우 작업자들이 맨 손으로 기계를 다루는 사례가 많다. 실제로 그 과정에서 손을 다치거나, 뜨거운 열에 화상을 입기도 한다.

이에 3D프린터를 새로 도입한 사업주들은 일단 과기정통부가 홍보하고 있는 몇 가지 수칙을 유념, 준수할 필요가 있다는게 전문가들의 조언이다.

우선 안전한 3D프린터와 소재 사용을 위한 관심과 노력이 중요하다. 즉 △외부로 유해물질이 발산되는 개방 구조가 아닌, 밀폐형 3D프린터를 사용해야 한다. 또 △친환경 소재를 사용함으로써 유해물질 발산을 최소화할 필요가 있다. 특히 △이런 유의사항을 체화하고 습관화하기 위한 3D프린팅 안전교육을 이수하는게 좋다. 현재 국내엔 3D프린터 관련 협․단체가 몇 군데 있어, 이런 교육을 시행하고 있다.

3D프린팅 작업 전과 작업 도중, 그리고 작업 후의 관리도 철저를 기해야 한다. 우선 △소재 사용 전에 물질안전자료(MSDS)를 확인하고, 환기가 잘 되는 곳에 프린터를 설치해야 한다. 특히 △3D프린팅 작업, 즉 기계가 작동하기 전은 물론, 작동하는 중, 그리고 작동이 끝나고 나서도 반드시 작업공간의 환기를 철저하게 해야 한다.

앞서 강조했듯이, 마스크나 장갑 등 보호장비를 꼼꼼히 착용해야 한다. 또한 3D프린팅이 구동하고 있는 도중엔 가급적 기계 옆이나 작업 공간에 머무르지 않는게 좋다. 3D프린팅 작업이 끝난 후라고 해서 적당히 방치하면 안 된다. 반드시 작업 공간이 아닌 다른 별도 공간에서 후처리를 해야하고, 후처리 공간도 작업 전과 후 환기를 철저히 한다.

영세 제작업체로선 최하 500만원대에서 많게는 수 천 만원대에 이르는 3D프린터를 도입하는 자체가 부담이 될 수도 있다. 그럼에도 장기적으로 보면 다소 무리가 되더라도 3D프린터를 도입함으로써 얻는 이익이 훨씬 크다는 판단에서 이를 도입하는 추세가 두드러지고 있다. 특히 액세서리나 실내장식 분야에선 3D프린터가 매우 효율적이다. 작고 섬세한 곡면 처리와 선명한 색상을 위한 매끄럽고 균일한 평면 제작에는 3D프린터가 제격이다.

그러나 업계에서 가장 많이 활용되는 필라멘트 적층식 프린터는 이런 안전상의 문제가 많다는게 단점이다. 작고 미려한 조형물을 적층식으로 토출(吐出)하다보니 분말과 유해한 물질을 발산할 수 밖에 없다. 그래서 “그 유용성과 편리함 만큼이나 안전에 각별히 신경써야만 3D프린팅 본래의 목적과 효율성을 기할 수 있을 것”이라는게 3D프린팅 전문가들의 권고다.

조형물, 아웃도어 용품, 간판 등에 최적화된 3D솔루션 보급

‘위드 코로나’로 전환하며 경기 회복에 대한 기대감이 높은 가운데 중소 제조업계에선 근래 들어 3D프린터를 적극 도입하고 있는 분위기다. 특히 데코레이션용 소품이나 액세서리, 인테리어 조형물, 소형 간판 제작업계 등을 중심으로 이런 분위기가 확산되고 있다.

3D프린팅은 기존 조형물 제작 공법보다 제조단가가 저렴하고, 소요시간도 적으며, 인력을 크게 절감할 수 있어 앞으로 급속히 확산될 것이란 전망이다. 아웃도어 용품을 제작, 판매해왔던 경기도 구리시의 S는 최근 “3D프린터를 활용하는 새로운 시스템으로 활로를 개척해볼까 한다”며 이를 도입한 케이스다. 원가 절감이나 생산성 등을 고려한 결정이다. 특히 “미세한 곡면이나 표면 처리 등은 기존의 수작업이나 밴딩기(절곡기)로 하는 것보다 훨씬 정밀하고 섬세해서 좋다”며 장점을 부각시켰다.

최근에는 좀더 진화된 개념의 ‘3D 솔루션’이란 개념이 등장해 눈길을 끌었다. 이는 단순히 3D프린터를 판매하는데 그치지 않고, 이를 적절하게 활용해서 기존의 중소형 조형물이나 실내장식용 소품, 아웃도어 용품 등과 접목하는 매뉴얼이나 방법, 요령, 시스템, 제작 환경 등을 묶은 개념이다. 일종의 3D제작 SW인 셈이다.

특히 스포츠용품이나 소형 아웃도어 용품을 제작하는 업체들이 이런 분위기를 주도하고 있다. 업계의 한 관계자는 “각종 해외전시회와 경기 동향 등을 통해 소비자의 수요가 바뀌는 것은 물론 최근의 생산환경 역시 더욱 효율적인 방향으로 바뀌어가고 있음을 절감하고 있다”며 3D프린터를 도입하려는 움직임을 전했다. 광고물과 아웃도어용품을 제작하는 이 업체는 이미 재작년에 3D프린터 20여대를 설치, 다양한 제품을 생산하고 있다. “기존 공정보다는 생산단가와 생산 라인을 대폭 줄일 수 있어, 경쟁력을 크게 높일 수 있었다”는 얘기다.

특히 필라멘트 적층식 3D프린터의 섬세한 제작 방식을 활용하려는 경우도 많다. 소형 문자간판(채널간판)을 제작하는 V사(서울 동대문구 장안동) 관계자는 “캡채널(접합식이 아닌 굴곡형)의 경우, 알루미늄으로 만들던 채널의 측면부를 3D프린터로 생산하고 있다.”면서 “그 결과 기존 알루미늄 채널에 비해 무게가 20분의 1 가량에 불과한데다 채널 제작에 사용되는 PLA 소재 자체의 탄력이 좋아 파손의 염려도 없다. 혹시나 안전사고가 발생한다 하더라도 무게가 가볍기 때문에 기존 채널 대비 피해를 최소화 할 수 있다.”고 전했다.

사용자들에 의하면 3D프린터에 의한 생산 공정은 기존의 기계나 수작업 방식에 비해 무척 간단하다. 앞서 V사의 경우 주문을 받으면 컴퓨터로 3D프린터로 출력할 출력물을 3D캐드 등의 프로그램으로 디자인한 뒤, 프린터 한 대당 문자 하나씩 출력한다. 그 다음 채널 후면에 알마이트 판넬을 덮고, 그 위에 LED 모듈을 내장한다. 그리고 채널 전면부엔 광확산PC를 부착하기만 하면 끝이다. “종래 아크릴 성형을 한 다음, 이를 다시 실리콘을 접착하고, 수작업으로 다듬는 등 복잡한 과정이 대폭 생략되었다”는 것이다.

또 다른 인테리어 전문 업체 관계자는 “3D프린터로 제작한 (인테리어용) LED조명등 프레임은 그 측면이 필라멘트 적층방식임에도 후가공이 필요 없을 정도로 매끈하다.”고 했다. 그에 따르면 필라멘트의 색상도 다양하기 때문에 시트지를 붙이거나 도색을 할 필요도 없다. 다만 조명등 아크릴 전면에 부착되는 광확산PC는 도색 등의 작업을 통해 다양한 색감과 질감을 표현하는 정도의 작업만 필요하다.

흔히 알루미늄 제품의 경우 알루미늄 바 등을 일일이 절곡해야 하는데, 그럴 필요도 없어 생산비를 효과적으로 줄일 수 있다. 특히 “폐기물도 3D출력물을 생산한 뒤 발생하는 소량의 플라스틱 잔여물밖에 없기 때문에, 폐기물 처리에 소요되는 비용도 줄일 수 있다”는게 많은 사용자들의 얘기다.

이런 장점 덕분에 이제 3D간판은 장차 소규모 제조업 풍토를 근본적으로 변화시킬 요소로 평가받고 있다. 종전에는 “3D프린터는 아주 작은 조형물은 몰라도, 중대형 간판이나 대형 옥외 조형물 제작은 원천적으로 불가능하다”며 시큰둥한 반응을 보이던 업체들도 점차 관심을 갖기 시작했다. 더욱이 최근엔 이스라엘산 초대형 3D프린터가 국내에 도입, 보급되고 있어 이런 가능성을 높이고 있다. 이는 최대 5m×5m×5m의 크기에 달하는 공공디자인 조형물까지 최근 출시한 것으로 전해지고 있다.

그래서 조형물 제조업계에선 “기존의 절곡기나 재단기, 면취기, 경면기와 같은 비싸고 거대한 장비를 3D프린터가 언젠가 대체할 날이 올 것”이라는 의견도 많다. 심지어는 요즘 대세가 되고있는 대형 디지털 프린터의 몫도 해낼 것이라는 전망도 나오고 있다.

앞서 V사 대표는 “특히 ‘코로나19’ 이후 새로운 시장을 겨냥하며, 경쟁력을 높이려는 업체들이 주목하는 선택지로 3D프린터가 떠오르고 있다”면서 “20여 년 전 LED가 조명문화를 바꿨듯이, 조만간 ‘3D조형물’이 중소 제조업계의 또 다른 변혁을 불러일으킬 가능성이 크다”고 예상했다. 

‘인사이드 3D프린팅 서울대회’

‘2021 인사이드 3D프린팅 컨퍼런스&엑스포’ 열려

적층제조(AM) 전문 전시회, 국제 컨퍼런스,

Industry 4.0 혁신관, B2B 바이어 상담회 등

지난해 10월에 킨텍스에서 열린 ‘2021 인사이드 3D프린팅 컨퍼런스&엑스포’는 특히 적층 제조(AM) 전문 전시회로 많은 관심을 모았다. ‘인사이드 3D프린팅’ 서울대회에서는 적층 제조(AM) 기기들과 국제 컨퍼런스, Industry 4.0 혁신관 등 다채로운 프로그램이 선보였다.

이 행사는 2013년 뉴욕을 시작으로 세계 8개 주요 도시에서 개최되어온 세계 최대의 3D프린팅 및 적층제조(AM) 전문 이벤트다. 이번 ‘인사이드 3D프린팅 서울대회’는 올해로 8회차를 맞고 있으며, 아시아 최대의 글로벌 이벤트로 성장했다.

인사이드 3D프린팅 서울대회’ 역시 적층제조(AM) 전문 전시회, 국제 컨퍼런스, Industry 4.0 혁신관, B2B 바이어 상담회, VIP 오찬 등 다채로운 프로그램들이 이어졌다.

이번 행사에는 세계 25개국 1만 2천 명의 참관객, 800개 이상의 방문기업, 500명 이상의 경영진 들이 현장을 방문했다. 전시회를 통해 소개된 3D프린팅 기술은 제조업, 금형, 건설, 우주항공, 메디컬, 산업 디자인, 쥬얼리, 패션 등 산업 전반으로 확장되고 있다.

본 행사와 함께 에너지대전, 소재부품전, 카페·베이커리쇼 등 5개 행사와 동시에 열렸다. “인사이드 3D프린팅은 적층제조(AM) 기술이 자동차, 금형, 건설, 우주항공, 메디컬, 덴탈, 산업 디자인, 쥬얼리, 패션 등 산업 전반으로 확장되도록 하는 데 기여하고 있다”는게 주최측 얘기다.

포커스

“옥외광고업계에 최적화된 3D프린팅 기술 보급”

업계 최초 ‘한국3D광고협동조합’ 출범…창립총회 개최

“현장에 맞는 기술 개발과 개선, ‘3D광고시대’ 열 것”

“회원사 공동 구매, 기술 공유, 기술력 축적으로 상생”

광고업계에 특화된 3D프린팅 관련 협동조합이 국내 최초로 출범했다. 지난 3월 18일 한국3D광고협동조합(이사장 정휘준, 이하 ‘3D조합’) 창립총회가 경기도 남양주시 이패동 소재의 전시장에서 열렸다.

약 1년 간의 준비 기간을 거쳐 이날 공식 출범하게 된 3D조합은 현재 30개 회원사를 두고 있다. 정휘준 이사장은 출범식에서 “앞으로 3D프린팅은 에폭시와 같은 기존의 제작방식들 대체하고 광고업계의 기술혁신을 이룸으로써 큰 지각 변동을 가져올 것”이라면서 “앞으로 조합은 회원사들이 함께 협력하여 공통으로 고품질 제품을 연구, 개발하고, 시장의 저변을 확대해나가는데 주력할 계획”이라고 밝혔다.

3D프린터가 옥외광고업계에 도입된지는 꽤 오래다. 그러나 채널간판을 비롯한 각종 광고물 제작 과정에서 아직은 크게 활성화되지 못하고 있다는 지적이다. 3D프린팅에 대한 업계의 이해와 공감도가 아직은 크지 않고, 또 실제 도입하여 가동하는 과정에서 애초 기대했던 만큼의 생산성을 기하지 못하는 경우도 많다.

이날 정 이사장 역시 “광고업계에서 충분히 실용화되기 위해선 넘어야 할 산이 많다”고 인정했다. 특히 광고물 제작업체의 기존 소재나 제품에 최적화된 3D프린팅 기능이 관건이라는 지적이다. 애써 3D프린터를 도입했지만, 제품의 특성이나 납품 상황에 맞지 않아 무용지물이 되거나 방치되는 사례도 그런 경우다. 이에 “회원사들의 오랜 노하우와 경험을 바탕으로 광고업계 현장과 ‘매치’되는 매뉴얼을 개발하고 홍보하는게 관건”이라는 정 이사장의 얘기다.

정 이사장은 “이를 위해 조합 차원에서 특수 채널 시장을 대상으로 3D프린팅의 최적화를 위한 기술 개선과 개발, 그리고 테스트를 반복하면서, 점차 시장의 안정화를 지향할 것”이라며 “또한 회원사들 간의 협력과 소통을 통해 자재 공동 구매나, 기술 공유, 기술력 축적 등의 과제를 실천하면서 상생을 도모해 나가겠다”고 밝혔다.