[직업의 세계]

3차원 이미지로 물건 프로그래밍 등 작업

<137> 3D 프린팅 전문가

2018.05.15

4차 산업 혁명의 주요 핵심 업종 중 하나인 3D 프린팅산업은 3차원 프린팅산업으로 불린다.
3D 프린팅은 20세기 말에 등장해 세계적인 관심을 불러일으켰다.
우리나라에서도 지난 2000년 1월 3차원 프린팅산업 진흥법을 제정, 2002년 7월부터 시행했다.
이와 함께 정부는 인력양성 및 지원정책을 시행해 한때 사회적 붐을 조성하기도 했다.

하지만 우리나라에서 3D 프린팅산업은 아직 진전을 이루지 못하고 있다.
인공지능(AI)과 사물인터넷(IoT), 빅데이터, 가상현실, 증강현실 등과 같은 첨단산업기술의 그림자에 가려 본격적인 개발에 착수하지도 못한 이유와 3D 프린팅산업은 모든 사람들이 알고 있는 지나간 산업인 것처럼 여기는 요인도 작용해서다.

우리나라에서는 아직 3D 프린팅산업이 무엇인지 제대로 알고 있는 사람은 많지 않으며 산업으로 본격적인 성장도 하지 않고 있다.

3D 프린팅산업이 미래 산업분야에 얼마나 중요한지도 모르는 채 그저 입체적 조형물을 전자복사기처럼 3D 프린터로 만들어낸다는 것과 요술방망이처럼 온갖 것을 다 만들 수 있는 신기한 기술 정도로만 알고 있다.
그래서 인조 피부나 인공 장기도 만들 수 있다는 언론보도를 보고는 마치 살아있는 체세포까지도 만드는 줄로 착각해 놀라는 사람도 있다.

4차 산업혁명의 핵심은 스마트공장과 스마트생산이 이뤄지는 것으로 온라인기술이 오프라인의 생산라인을 활용하고 인공지능이나 사물인터넷, 빅데이터 등을 생산 활동에 활용해 과거에는 불가능하였던 맞춤형 대량생산이 가능하게 한다.

아울러 생산체계 자체도 전통적 방식을 기조로 자동화 단계에서 벗어나 새로운 생산방식으로 진화해나갈 수 있으며 그 방식의 하나가 3D 프린팅 방식이라 할 수 있다.

예를 들면 자전거의 몸체, 바퀴, 체인, 페달을 생산하는 공정을 사람이 관리하고 최종적으로 사람이 조립해 자전거를 생산하던 방식에서 사람 대신 자동화 기계나 로봇이 각 부품을 생산하고 사람이 최종적으로 이를 조립하는 방식으로 발전하였지만 이제는 아예 처음부터 체인이 감겨 있고 페달이 달린 완제품의 자전거를 바로 생산한다는 것이다.

즉 부품 생산과 조립이라는 전통방식을 통하지 않고 원하는 제품을 바로 만드는 것으로 생산 공정의 혁명이라고 할 수 있다.
3D 프린팅이 바로 이러한 생산방법으로 장차 4차 산업혁명에 필요한 핵심 중의 핵심기술이라 할 수 있다.
모든 선진국이 3D 프린팅산업에 대해 국가적 차원에서 육성하고 있는 것도 이러한 이유 때문이다.

따라서 3D 프린팅산업에 대해 아는 것은 미래의 진로와 직업을 선택하는데 중요한 길라잡이 역할을 할 수 있을 것이다.


◆3D 프린팅의 기술적 개념

신데렐라는 만화영화에서 요술막대기로 공주가 타고 다니는 마차를 순식간에 만들어내듯이 3D 프린터도 마차를 바로 만들어 낼 수 있다.
다만 만화영화에서 보다는 시간이 좀 더 오래 걸린다는 것이 다를 뿐이다.

하지만 우리가 알아야 하는 것은 물질로 된 것만 만들어낼 수 있다는 것이다.
집도 만들 수 있고 무기도 만들 수 있으며 항공기 부품도 만들 수 있고 먹는 피자도 만들 수 있다.
그런데 공기로 피자를 만들고 흙으로 자동차를 만들 수는 없다.

강철제품은 강철로 만들고 먹는 피자는 먹을 수 있는 피자재료로 만들어야 한다.
즉 만들려는 제품의 재료를 아주 고운 가루나 액체 또는 아주 가는 실과 같은 형태로 사용해 모양대로 겹겹이 쌓아올려 물건을 만드는 것이다.

하지만 가루나 액체 또는 가는 실로 만들어진 물건을 어떻게 굳게 만들어 사용할 수 있는 것이 관심이다.
프린팅 기술과 다른 점이다.
그래서 가루나 가는 실의 경우에는 레이저와 같은 것으로 녹여 굳히기도 하고 액체로 된 재료는 프린터 노즐에서 나오는 즉시 굳어지게 해 물건을 만들며 3D 프린팅의 중요 기술이라 할 수 있다.

또 컴퓨터 프린터처럼 프린팅할 자료를 입력해야 하며 직접 자료를 입력하던지 스캔을 통해 입력할 수 있다.
하지만 종이에 프린팅하는 것이 아니기 때문에 만들 물건에 대한 자료를 입체적인 것으로 만들어야 한다.
이를 3D모델링이라고 하는데 물건의 모양을 3차원 이미지로 디자인하여 프로그래밍하는 작업을 말하고 이때 3D 맥스와 같은 3차원 그래픽툴을 사용한다.
프린터가 3차원으로 디자인한 내용대로 작업하도록 속도, 온도, 좌표값 등을 설정해 프로그래밍한다.

물건이 프린팅되어 만들어진 다음에는 코팅, 도색, 면 고르기와 같은 후처리 과정을 거쳐 제품으로 완성된다.


◆3D 프린팅의 직업적 환경

3D 프린팅은 여러 층을 쌓아 만드는 방법이 있고 돌을 조각하듯 재료 덩어리를 놓고 쪼아서 만드는 방식이 있으며 일반적으로 알려지고 있는 방식은 여러 층 쌓아서 만드는 적층방식이다.

3D 프린팅과 관련한 직업은 단일화된 것이 아닌 3D 프린팅 작업 공정에 따라 프린팅하는 프린터를 만드는 직업, 프린터나 3D 모델링과 관련한 프로그램이나 소프트웨어를 개발하는 직업, 3D 프린팅 작업에 사용할 재료와 사용기술을 개발하는 직업, 만들어진 프린터ㆍ소프트웨어ㆍ재료 등을 사용해 3D 모델링 작업을 하여 고객이 원하는 제품을 만들어주거나 이를 교육하는 서비스업 등으로 크게 나누어 볼 수 있으며 분야에 따라 준비하는 과정도 많이 다르다.

2016년 기준으로 우리나라 3D 프린팅산업의 시장 규모는 2천530억 원으로 이중 가장 큰 시장을 형성하고 있는 분야는 프린터를 비롯한 장비 제조 및 유통 분야이며 다음은 서비스 분야이다.
장비분야에서 가장 많이 유통된 장비는 3D 프린터로 국산보다는 수입제품이 많은 비중을 차지하고 있다.

김창원 기자 kcw@idaegu.com
도움말 청소년라이프디자인 대표 윤세환

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