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러시아 3D 프린팅 시장동향
2021-07-05 러시아 모스크바무역관 최진형
- 미국과 독일의 글로벌 기업 진출 활발, 한국은 기술 교류로 경쟁력 강화 -
- 가정용 3D와 항공∙발전용 적층기술은 발달, 산업 제조 상용화는 부진 -
2020년 기준 세계 3D 프린팅 기술(Additive Technologies, AT) 시장 규모는 120억 달러에 이른 것으로 파악된다. GlobalData는 세계 AT 시장은 2025년까지 320억 달러까지 성장할 것이고 2030년까지 600억 달러에 이를 것으로 전망했다. 러시아의 3D 프린팅 기술 생산성은 세계 11위로, 세계 시장점유율이 2%에 불과한 상황이나 앞으로 8년 이내에 현 규모에서 8배가 성장할 전망이다.
러시아 3D 프린팅 기술 시장 개요
적층 기술(Additive technologies)은 디지털 생산 방식으로, 3D모델 제작 후 3D 프린터을 통해 분말을 한 층씩 쌓아 3차원 모형을 완성하는 원리이다. 이와 관련 3D 프린팅의 공식적인 표기는 ‘적층제조’ 또는 ‘적층조형(AM: Additive Manufacturing)이다. 이 기술은 디지털 설계이고 속도가 빠르기 때문에 항공우주, 의료, 대형 산업 구조물 등에 적합하다고 알려져 있다. 적층 가공(Additive manufacturing)은 준비된 디지털 모델을 기반으로 한 제품을 제작하기 때문에 밀링(milling), 터닝(turning) 등 기존 생산 및 가공 방식과는 다르게 과잉 절차가 제거돼 매우 경제적이다.
기존 생산 방식과 적층(AT) 가공 비교
자료: Delovoy Profile(컨설팅)
러시아에서 가장 일반적으로 알려진 3D 프린팅 기술은 아래와 같다.
ㅇ FDM(Fused deposition modeling) – 용해된 플라스틱 필라멘트를 이용해 겹겹이 층을 쌓아 제품을 생산하는 방식으로, 세계에서 가장 많이 사용되는 3D 인쇄 방식이며 저렴한 제품부터 산업용 3D 프린팅 시스템에 이르기까지 수백만 대의 3D 프린터가 사용되고 있음. FDM 3D 프린터는 다양한 종류의 플라스틱을 사용함.
ㅇ SLM(Selective laser melting) – 금속 분말에 레이저가 닿아 녹은 후 굳어지는 방식. 가장 일반적인 3D 프린팅 방식으로 주조 및 압연 제품 생산에서 우수한 품질의 기하학적 금속 제품을 신속하게 생산할 수 있음.
ㅇ SLS(Selective laser sintering) – 파우더 형태의 소재 위에 레이저를 분사해 소결시키는 방식. 이 기술을 사용해 물리적 특성(강도, 유연성, 내열성 등)이 다른 제품을 생산할 수 있음.
ㅇ SLA(short for Stereolithograph) – 수조에 잠겨있는 레진에 레이저를 이용해 광경화 작용을 일으키는 방식. 이 기술은 다양한 특성을 가진 고정밀 제품 생산에 초점이 맞춰짐.
ㅇ DMD(abbreviated from Direct Metal Deposition) - 지지대 역할 금속 표면에 고출력 레이저 빔을 조사해 일시적으로 용융풀을 생성하고 금속 분말을 공급해 층을 형성하는 방식. 항공기 엔진 터빈 날개 등의 고가 부품의 수리 및 여러 종류 합금을 이용해 대형 제품 생산 가능
적층 기술의 생산 도입을 통한 이점은 다음과 같다.
- 디자인의 유연함. 필요한 경우 신속하게 디자인 변경 가능
- 3D 모델을 기반으로 한 프로토타입 제작의 효율성. 실험 프로토 타입 생산기간은 최대 14일
- 일회성 도구 및 장비 비용 절감
- 적은 폐기물(과잉 재고 발생 가능성 감소)
- 생산 주기 감소
- 유연한 공급망
- 구성품 감소(조립)
- 제품 수명주기 비용 절감
- 독점제품(구성 및 내부 구조가 복잡한 부품, 기존 산업 방식으로 생산 불가능)의 생산
적층기술 도입으로 인한 산업적 효과
자료: Delovoy Profile(컨설팅)
적층 기술 시장은 장비, 재료, 서비스 및 소프트웨어로 구성돼 있다.
• 3D 프린팅 장비 – 전동공구 및 부품 연속생산
• 3D 프린팅 재료 – 범용 분말
• 3D 프린팅 소프트웨어 – 개발 및 생산 단일 디지털 플랫폼
• 3D 프린팅 서비스 – 아웃소싱 제품에 대한 포괄적 제안
2014~2020년 동안 세계 적층 기술 시장의 연평균 성장률은 19.3%였으며, 2020년 기준 세계 시장규모는 139억 달러에 달했다. GlobalData는 3D 프린팅 시장규모가 12조7000억 달러로 추산되며 세계 산업 생산규모의 0.1%를 차지한다고 보고했다. 해당 기술은 우선적으로 항공우주, 방위산업, 전자, 자동차 산업에서 활발히 사용될 것이며 현재까지 항공우주과 방위산업에서 활용도가 가장 높다. 향후 자동차 산업과 의료치과 용품 생산(임플란트 등)에도 획기적인 영향을 미칠 것으로 예상된다.
세계 적층기술 시장 규모 및 전망
(단위: 10억 달러)
자료: GlobalData보고서(Exponential technologies in manufacturing)
세계 적층 기술의 산업별 응용도 비중(2025년 전망, 서비스 매출 기준)
자료: 세계 적층기술시장(2025년 전망)
러시아 산업통상부는 최근 몇년간 러시아 적층 기술 시장이 4배 이상 증가했고 전체 3D 프린팅 산업 규모는 약 2억 달러에 이를 것으로 추정했다. 적층기술 서비스 부문은 31억 루블(약 5000만 달러)에 이른다. 2018~2019년 동안 적층 장비 생산성이 크게 증가했고 시장 인지도도 급격히 상승했다. 러시아는 세계 적층 기술 부문에서 11위로 약 2%의 비중을 차지하고 있다고 알려져 있다.
러시아 3D 프린팅 시장은 지난 8년간 10배 성장했고 적층 가공 부문(연구 개발 포함)의 장비, 소재, 서비스의 연매출이 45억 루블(약 7200만 달러)까지 상승했다. 사실상 3D프린팅 시장에서 장비, 소재 유통이 전체 시장의 80%를 차지하고 있다. 러시아 적층기술의 현지 장비 비중은 42%이며, 수입장비는 60%를 차지하고 있어 최근 몇 년간 수입 의존도는 크게 낮아진 상태(96%에서 60%로 감소)이다.
러시아 적층장비의 현지산 비율 변화
자료: 러시아 연방 산업통상부
세계 추세와 같이 러시아 3D 프린팅 시장 또한 세분화되고 있다. 다만 러시아 적층 가공은 전자산업에 응용하는 과정이 유럽보다 다소 느리게 진행되고 있는 상황이다. 러시아 항공우주, 자동차 산업의 적층 기술 도입은 이미 광범위하게 이루어지고 있다. 러시아 산업통상부는 적층 가공이 금속 분말 사용과 관련돼 있기 때문에 항공우주산업의 응용력이 가장 높다고 밝힌 바 있다. 사실상 러시아 항공우주 부품 생산의 30%가 3D 프린팅으로 이루어지고 있다.
2020년 기준 러시아 적층 가공기술의 산업 분야별 응용 비중
자료: 러시아 연방 산업통상부
러시아 지원정책 및 프로젝트
러시아는 3D 프린팅 적층기술 개발을 정부 주도로 추진했다. 기존 생산 방식으로 생산할 수 없는 기술적 특징을 가진 장비의 생산 가능성을 포함해 신제품 출시까지 러시아 생산기업의 경쟁력을 높이는 데 주력했다. 러 산업통상부는 2030년까지 적층 기술 개발 계획 초안을 수립한 바 있다. 개발계획 초안에는 현지 적층 장비의 산업별 기술 개발 수준 달성 및 러시아 기술 사용을 위한 시장 활성화에 대한 체계적인 대책이 포함됐다. 러시아 산업통상부는 정부령 No.1312를 근거로, 적층 기술 연구개발 비용 2억7500만 루블(약 100만 달러)의 일부를 기업들에 보조금으로 지급한다. 2016~2020년까지 산업발전기금(IDF)은 적층 기술 프로젝트 시행을 위한 보조금으로 약 15억 루블(2100만 달러)을 지급했다.
2020년 러시아는 최초로 3D 프린팅 항공기 엔진의 테스트 비행을 성공했다. 러시아 첨단연구사업재단(Russian Foundation for Advanced Research Projects)에 따르면 해당 엔진은 2021~2022년 사이에 첫 출시될 예정이다. 타타르스탄(Tatarstan)은 Kazanbash 항공센터를 기반으로 러시아 최초 3D 프린팅으로 생산한 MGTD-20 가스 터빈 엔진의 비행 테스트를 진행했다. 추진력 22kgf (kilogram-force)의 해당 터빈은 러 첨단연구사업재단(Advanced Research Fund), 연방 통합 엔터프라이즈 항공소재 과학 연구소(Federal State Unitary Enterpriseall-Russian Scientific Research Institute of Aviation Materials), 공동 연구 및 생산 협회(Experimental Design Bureau named after M.P. Simonov)의 참여 가운데 공동 프로젝트로 추진된 것이다. 공개된 자료에 따르면, Experimental Design Bureau named after M.P. Simonov협회가 개발한 경량 무인 항공기 A30이 3D 프린팅된 엔진을 탑재했고 무인 항공기 날개 길이는 3M이며 중량은 40kg(탑재 중량 최대 10kg)라고 한다.
러시아 3D프린팅 제품 수입동향
3D 프린터는 HS코드 847759(고무, 플리스틱 가공용)에 해당되나 HS코드 상으로는 3D 프린터만 명확히 구분해 낼 수는 없다. 다만 가장 근접하게 코드 6자리로 구분해 볼 수 있다. HS코드 상, 주 수입국은 중국, 독일, 이탈리아 등이며 2021년 1~5월 기준 한국은 5위 이다. 상위 3개국 외의 수입국들은 점유율이 매우 미미한 수준이기 때문에 4위부터 순위 변화를 큰 것으로 보인다.
러시아 수입통계
품목: 847759 (3D 프린터, 기타 성형기-고무, 플라스틱 가공용)
순위 | 국명 | 수입규모(백만 달러) | 점유율(%) | 증감률(%) | ||||||
2018 | 2019 | 2020 | 2021.1-5 | 2019 | 2020 | 2021.1-5 | 20/19 | 21/20.1-5 | ||
총계 | 47.357 | 51.008 | 44.174 | 15.051 | 100 | 100 | 100 | -13.4 | 245.4 | |
1 | 중국 | 7.984 | 9.048 | 7.283 | 6.418 | 17.7 | 16.4 | 42.6 | -19.5 | 430.4 |
2 | 독일 | 19.647 | 4.914 | 7.829 | 3.421 | 9.6 | 17.7 | 22.7 | 59.3 | 121.7 |
3 | 이탈리아 | 9.716 | 11.853 | 9.641 | 2.714 | 23.2 | 21.8 | 18.0 | -18.6 | 393.0 |
4 | 덴마크 | 0.182 | 0.310 | 0.047 | 0.546 | 0.6 | 0.1 | 3.6 | -84.8 | 7,088.4 |
5 | 한국 | 0.033 | 1.399 | 0.792 | 0.387 | 2.7 | 1.7 | 2.5 | -43.3 | - |
6 | 스위스 | 1.888 | 8.332 | - | 0.318 | 16.3 | - | 2.1 | - | - |
7 | 대만 | 0.304 | 0.599 | 2.978 | 0.308 | 1.1 | 6.7 | 2.0 | 397.1 | 171.3 |
8 | 영국 | 0.324 | 0.323 | 0.352 | 0.303 | 0.6 | 0.8 | 2.0 | 8.9 | 5,185.4 |
9 | 호주 | 0.115 | 0.245 | 0.477 | 0.177 | 0.4 | 1.0 | 1.1 | 94.6 | 683.2 |
10 | 벨라루스 | 0.146 | 1.484 | 0.260 | 0.175 | 2.9 | 0.5 | 1.1 | -82.4 | 343.4 |
자료: Global Trade Atlas (https://connect.ihsmarkit.com/gta/standard-reports)
러시아 3D 프린팅 시장 경쟁 및 제품 동향
러시아 3D 프린팅 시장에 진출한 외국기업으로 글로벌 시장의 29%를 점유하는 기업들이 미국에 본사를 두고 있다. 그중 상당수가 시장 선두기업으로 기술 및 특허 성장에 기여하고 있다. 독일에 위치하는 기업들의 글로벌 시장 점유는 24%로, 국가로서는 2위를 차지한다. 그러나 적층 가공 시장의 총 기업수로는 유럽 지역이 55%, 북미 32%, 아시아 13%를 차지하고 있다.
세계 지역별로 3D 프린팅 시장이 가장 빠르게 발달하고 있는 곳은 아시아 지역이다. 다만 러시아는 아직까지 미국, 유럽 기업들의 진출이 활발하고 동북아 경제국들(한국, 일본, 중국)의 제품은 드문 편이다. 유럽은 금속 물체 적층 가공 분야에 선도 중이고 미국은 중합체 적층가공 분야에서 앞서고 있다. 중국 3D 프린팅 시장의 급격한 발전으로 글로벌 경쟁이 심화되고 있으나 아직까지는 유럽과 미국 기업들이 선도적인 입장을 고수 중이다. 2019년 기준 연매출이 10억 달러 이상인 글로벌 기업은, Carbon(17억 달러), Desktop Metal(15억 달러), Formlabs(10억 600만 달러)로, 모두 러시아 시장에서 잘 알려져 있다.
세계 3D 프린팅 시장 선두기업 지리적 분포
자료: Delovoy Profile(컨설팅)
유용정보
러시아의 3D프린터 수입 관세는 영세율이며, 부가가치세는 20%이다. 주요 인증서로, 적합성 증명 인증(Certificate of conformity to the Technical regulation, Technical regulation CU 010/2011 “On safety of machinery and equipment”)은 필수이나 EAEU(유라시아경제연합) 회원국에서 모두 통용된다.
ㅇ 관련 전시회
전시회명 | 3D fab+print *러시아에서3D 프린팅과 AM(Additive Manufacturing)에 특화된 최대 전시회 |
아이템 | Machinery and equipment for the plastics and rubber industries/ Raw materials and auxiliaries Plastics and rubber products/ Services for the plastics and rubber industries/ Additive manufacturing |
전시장 | Expocentre(모스크바) |
개최날짜 | 2022년 1월 25~28일 |
개최기관 | Messe Dusseldorf Moscow LLC |
홈페이지 | https://www.interplastica.de/en/3D_fab_print/3D_fab_print |
전시회명 | Rosmould *3D 프린팅 및 AT(적층 기술) 전문 전시회 |
아이템(영문) | · 3D-TECH - Additive Technologies and 3D-Printing/ Industrial 3D-Printers and Lines/ Professional and Personal 3D-Printers/ 3D-Scanners/ 3D-Printing Service, Simulation/ 3D-Scanning and Geometric Control/ Software for 3D-Equipment/ Materials for 3D-Printing/ Parts and Components |
전시장 | IEC "Crocus Expo"(모스크바) |
개최날짜 | 2022년 6월 7~9일 |
개최기관 | Messe Frankfurt RUS |
홈페이지 | https://rosmould.ru.messefrankfurt.com/moscow/en.html |
시사점 및 전문가 코멘트
두산중공업은 가스터빈 등 발전용 부품 제작 선진화를 위해 2014년부터 3D 프린팅 기술을 도입했고, 금속 또는 플라스틱 분말 적층기술로 복잡한 가공도 가능해졌다고 최근 발표한 바 있다. 이와 같이 한국도 FAB(3D 프린팅 전용 제조공장) 구축되고 있고, 항공우주 품질 경영시스템 AS9100 인증도 획득하면서 항공우주, 방위산업, 전력 발전 등에도 3D 프린팅 기술을 상용화하고 있다. 그동안 러시아도 정부주도로 3D 프린팅 기술 발전에 노력을 경주하고 있으나 현재까지 항공기 엔진 시범 생산 외에는 산업용 적층 기술 상용화가 부진하다. 대형 산업 부품 생산성은 3D 설계 및 적층 기술로 생산성을 극히 향상하는 것이 세계 추세이다. 이러한 글로벌 표준에 맞는 한국의 첨단 설계 및 상용화 기술력을 러시아 강점인 기초 과학 산업에 접목한다면, 가격 경쟁력을 앞세운 중국보다 앞서 러시아 시장을 점유할 것으로 보인다. 한편, 3D 산업 프린팅 기술협력은 그동안 양국이 그려온 상호 보완적 한러 기술 교류에 가장 적합한 구도로 보인다.
PICASO 3D 커머셜 디렉터 Andrey Tyrsa는, 2020년 코로나19 발발로 공급 부족 현상을 보인 PPE 제품(마스크, 인공호흡기 밸브 등)을 3D 프린팅 생산으로 시장 충족하는 동안 러시아의 3D 프린팅 시장이 크게 발전했다고 언급했다. 특히 2020년은 러시아의 광중합체 3D 프린팅에 큰 혁신을 가져다 준 해라고 강조하면서, 첨단 4K 단색 디스플레이 기술로 인쇄 속도, 품질, 정확도, 모델 크기조절 등 큰 변화를 가져 주었다고 한다. 다만 산업용 3D 프린팅의 적층 기술은 Roscomos(항공우주청)과 Rosatom(원자력청) 등의 정부 기관에서만 한정적으로 개발되고 있고 일반 상용화하는 데는 많은 규제가 따르고 있다는 지적이다.
자료: ㅇ 현지 언론 및 보고서 Rosatom opened the first Center for Additive Technologies https://www.vedomosti.ru/press_releases/2020/12/23/rosatom-otkril-pervii-tsentr-additivnih-tehnologii
Additive technologies equipment, The Ministry of Industry and Trade of the Russian Federation https://minpromtorg.gov.ru/common/upload/files/docs/katalog_additivity.pdf
3D printing market amid pandemic https://www.it-world.ru/it-news/reviews/173893.html
Interview with Professor and Head of the Department of Steel Metallurgy, New Production Technologies and Metal Protection of NUST MISIS, First Deputy General Director of JSC Science and Innovations Alexey Vladimirovich Dub https://fea.ru/news/7370
State support https://www.eprussia.ru/epr/404/8090955.htm
3d engine https://www.metalinfo.ru/ru/news/118083
ㅇ 러시아 연방 통계청 정보(https://www.gks.ru/folder/210/document/12994), 러시아 통계청(http://static.government.ru), Global Trade Atlas (https://connect.ihsmarkit.com/gta/standard-reports), KOTRA 모스크바 무역관 기업 인터뷰 및 자료 종합카자흐스탄 여행 알아보기 -> www.cis-tour.com
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