직업 생성배경>
3D프린터로 입체 모형 출력
3D프린팅이란 프린터로 입체의 물건을 뽑아내는 기술이다. 종이에 글자를 인쇄하는 기존 프린트와 비슷한 방식으로 입체 모형을 프린팅한다. 보통의 프린터는 잉크를 사용해 2차원의 자료를 인쇄하지만, 3D프린터는 모델링 파일을 출력 소스로 활용해 플리스틱을 비롯한 경화성 소재로 입체 모형을 완성한다.
3D프린팅이 세상의 주목을 받은 계기는 2013년 2월, 미국 오바마 대통령의 연설에 언급되면서부터다. “3D프린팅은 세상에 존재하는 모든 제조방법에 혁명을 가져올 것”이라는 오바마 대통령의 연설 후, 과학 잡지 <메이커스>가 3D프린팅을 소개하며 베스트셀러가 되었다.
제조업의 혁신, 혹은 생산의 민주화를 이끌 새로운 기술로 각광받고 있는 3D프린팅은 산업의 최첨단에서 활용되고 있다. 대량생산에 앞서 간편한 방식과 합리적인 비용으로 시제품을 제작하거나, 개인에게 맞춤한 의료기기 제작, 자동차 부품, 항공기 부품, 우주식량, 심지어는 음식 조리 등에 활용되고 있다.

수행업무>
‘모델링-프린팅-후처리’, 제작 3단계
3D프린팅운영전문가는 3D프린터를 조작·운영하여 고객의 요구에 따라 미니어처, 액세서리, 생활용품, 개인 편의제품, 기계부품, 시제품 등을 맞춤형 설계·제작한다. 3D프린팅 운영에는 3단계가 있는데, 1단계는 3D모델링이다. 3D모델링은 일종의 3D 도면을 만드는 과정, 또는 제품의 스케치나 디자인 과정에 해당한다. 3D프린터로 제작가능한 모델을 3D 스캐너, 디지털 카메라, 사진 측량 소프트웨어를 통해 컴퓨터 전용 디자인으로 만드는 과정이다. 2단계는 프린팅이다. 모델링된 파일의 오류를 수정해 제품을 출력하는 과정이다. 3단계는 후처리 과정이다. 출력된 제품의 마무리 단계로, 표면처리나 도색, 조립 등의 과정이 포함된다. 최근에는 다중 색상 프린팅을 통해 색상을 넣은 제품의 출력도 가능해졌다.

해외현황>
항공우주부터 초정밀 조형까지, 해외의 3D프리팅
최초의 3D프린터는 1980년대 초 미국 회사인 ‘3D시스템즈’에서 플라스틱 액체를 굳혀 입체 물품을 만들기 위해 시도한 다양한 연구에서 비롯되었다. 플라스틱 소재에 한정되었던 기술력이 발전하며 나일론과 금속 등으로 소재가 확장되었고, 산업용 시제품뿐 아니라 다양한 분야에서 상용화 단계로 진입하면서 3D프린팅운영전문가가 등장했다. 특히 초기에 시제품 제작용으로 개발된 ‘FDM방식’ 3D프린터의 특허가 만료되면서 저가 3D프린터가 등장하며 대중화를 이끌었다.
미국, 독일, 일본 등은 정부 차원의 지원과 교육프로그램으로 다양한 분야에서 3D프린팅운영전문가를 양성하고 있다. 3D프린팅 기술은 미국, EU 등의 나라에서 주도하고 있는데, 미국은 다양한 제조업 분야에서 원가절감을 위해 3D프린팅 기술을 활용하고 있다. 일본은 콘텐츠산업과 연계한 초정밀 입체 조형 기술개발에 초점을 맞추고 있다. 중국은 정부 주도로 항공우주 분야에 초점을 맞춰 3D프린팅 인프라를 지원하고 있다.

국내현황>
휴대폰 커버부터 인체 장기 복원까지, 국내의 3D프린팅
3D프린터 제조업체, 재료, 콘텐츠 업체가 증가하고 있으며 관련 산업의 매출도 지속적으로 성장하면서 3D프린팅운영전문가의 활동범위도 넓어질 것으로 예상되고 있다. 주요 사업체는 장비제조, 소재제조, 소프트웨어 개발, 서비스, 유통업체로 나뉘며, 주요 수요처는 항공우주·조선·자동차·방산·발전·플랜트·의료·패션·기계·생활소비재 등으로 다양하다.
과학기술정보통신부에서 발표한 3D프린팅 관련 자료에 따르면, 코로나19 팬데믹 이후 ‘디지털 제조 수요 확대’에 따라 전 세계 3D프린팅 시장은 연평균 약 27.5%씩 성장할 것으로 예측하고 있다. 이에 2022년 17.7억 달러(약 2조 2,930억원) 규모에서 2023년 약 22.5억 달러(약 2조 9,140억원), 2026년에는 46.8억 달러(약 6조 606억원) 수준까지 성장할 것으로 전망된다.
국내시장은 2022년 기준 4,540억원(10.2% 성장) 수준으로 시장규모 및 성장의 폭이 글로벌시장 대비 작았지만, 정부지원 및 솔루션 공급 확대에 힘입어 2023년 약 20% 수준의 성장을 예상하고 있다. 2023년 국내 3D프린팅 시장규모는 최대 6,200억 원에 달할 것으로 추산된다.
국내에는 3D프린팅 관련 장비제작 업체, 재료업체, 콘텐츠업체 등이 중심이 되어 3개의 협동조합이 설립되어 있다. 대표적인 장비업체로는 ‘캐리마’, ‘하이비젼시스템’, ‘대건테크’, ‘TPC’ 등 15~20개의 기업이 주도적으로 국내시장을 이끌고 있다.
휴대폰 커버 출력 같은 간단한 작업부터 인체의 장기 복원 같은 고난이도 작업까지, 국내의 3D프린팅산업은 신제조산업을 창출할 핵심기술로 다양한 분야에 적용되고 있다. 특히 의료산업에서의 활약이 기대된다. 3D프린팅을 활용한 치기공 보철물, 성형 보형물, 의료용 의수와 의족 같은 의료기기 분야에서 가볍고 내구성 강한 3D프린팅 제작물의 전망이 밝다. 수입 의존도가 높은 장비의 국산화, 적극적인 기술개발과 투자, 정부의 정책지원이 이뤄지며 3D프린팅운영전문가의 영역은 확대될 전망이다.

준비방법>
3D 전문인력 양성프로그램 활용
3D프린팅운영전문가는 컴퓨터그래픽 프로그램 및 장비에 대한 이해가 필수이다. 재료공급이 원활한지, 출력 과정에서 수축이 일어나는지, 제품의 결이 틀어지지는 않는지, 프로그래밍 된 제작경로를 이탈하지는 않는지 등의 과정을 꼼꼼히 체크해야 한다. 제품을 이미지로 구상하고 후처리 단계에서 도색, 코팅 등의 작업을 해야 하므로 미술, 산업디자인 관련 전공자도 진출할 수 있는 분야다.
또한 3D캐드로 모델링 등의 작업을 하기 위해 컴퓨터그래픽 프로그램을 활용할 줄 알아야 한다. 그러나 최근 3D스캐너 기술의 급속한 발달로 누구나 손쉽게 오픈소스를 활용한 모델링 디자인이 가능할 것으로 전망된다.
과학기술정보통신부와 정보통신산업진흥원(NIPA)에서는 3D프린팅 전문인력 양성교육을 진행하고 있고, 한국전자기술연구원(KETI)에서도 인력양성프로그램을 운영 중이다.