시제품 장난감 벗어던진 3D 프린팅…우주선·열차 부품 대량 양산 시대 열린다

세계 적층제조 출력 서비스 시장이 향후 10년 동안 현재 100억 달러(약 13조 2500억 원) 규모에서 3배 이상으로 커질 전망이다.

적층제조 전문 매체 3D프린트닷컴은 2026년 10월 22일(현지시각) 시장조사기관 AM 리서치의 분석을 인용해, 신규 진입 기업의 유입과 기존 수요처의 생산 규모 확대가 동시에 맞물리며 시장 성장을 견인하고 있다고 보도했다.

저가형 소재 압출 프린터 확산으로 단순 시제품 제작 외주는 둔화한 반면, 철도와 항공우주 분야의 실사용 완제품 조달이 늘어나면서 제조 가치사슬 전반에 질적 변화가 나타나고 있다.

적층제조 서비스 시장이 팽창하는 첫 번째 요인은 수요 기업들의 주문 성격 변화다. 과거 제조업체들은 전용 설비 구축에 따르는 위험을 피하고자 외부 서비스 대행사에 시제품 출력을 맡겼다.

그러나 저렴하고 성능이 우수한 고분자 압출 프린터가 널리 보급되면서 기업들이 자체 연구실에서 시제품을 직접 제작하기 시작했다. 이 때문에 단순 모형 제작을 맡기는 외주 주문은 최근 수년간 눈에 띄게 줄었다.

대신 서비스 기업들은 산업 현장에 곧바로 장착하는 완제품 부품 생산으로 체질을 바꿨다. 표면 처리와 후가공 기술이 발전하고 장비 자동화와 공정 제어 소프트웨어가 결합하면서 최종 조달 역량이 본궤도에 오른 까닭이다. 과거 적층제조 도입이 더뎠던 철도와 로봇 산업에서도 완제품 주문이 빠르게 늘고 있다.

실제 프로토랩스는 미국 내 생산 수요 확대에 발맞춰 로봇 부품 공급을 늘리고 있다. 스트라타시스 다이렉트 매뉴팩처링은 공식 승인 소재를 투입해 열차 정비 비용 절감을 돕는다. 오를리콘 역시 신형 금속 분말 장비인 아트릭스를 도입해 산업별 맞춤 생산 역량을 확충했다. 조메트리와 크래프트클라우드 같은 온라인 조달 중개망도 모형이 아닌 실사용 부품을 구하려는 신규 주문에 힘입어 확장세를 이어갔다.


두 번째 성장 축은 기존 고객들의 부품 양산 규모 확대다. 전자 부품부터 잠수함 부품, 총기 소음기, 드론 부품에 이르기까지 적층제조 전문 제조사에 대규모 물량을 맡기는 흐름이 뚜렷하다. 소량 시험 출력을 지나 계약 물량을 차질 없이 인도하는 대형 위탁 제조사들이 시장을 견인한다.
생산량이 커지면서 핵심 소재 수급 계약도 굵어졌다. 부품 제조사 애드맨은 6K 애디티브와 고온 합금인 인코넬 718 분말 공급 계약을 체결했다. 공급 기간은 2년 이상이며 총금액은 1000만 달러(약 132억 5000만 원)에 달한다. AM 리서치는 대규모 분말 계약이 성사된다는 사실 자체가 적층제조 기술이 대량 양산 궤도에 올라섰음을 증명하는 신호라고 설명했다.


3D프린트닷컴은 한국 방위산업과 우주항공 분야에서도 적층제조를 활용한 부품 공급 협력이 확대되고 있다고 보도했다. 한국 적층제조 서비스 기업인 링크솔루션이 한화에어로스페이스와 체결한 우주 부품 공급 계약을 대표적인 사례로 꼽았다.

3D프린트닷컴은 링크솔루션이 이번 한화에어로스페이스와의 협업을 포함한 수주 실적을 발판 삼아 2026년과 2027년 연간 매출이 해마다 두 배씩 뛸 것으로 자체 추산했다고 보도했다.

이러한 성장 추세를 감안할 때 링크솔루션의 연간 매출이 2025년 약 1000만 달러(약 132억 5000만 원)에서 2026년 2000만 달러(약 265억 원), 2027년 말 4000만 달러(약 530억 원) 선으로 확대될 수 있다고 추정했다. 해당 부품의 개별 단가나 총계약 규모는 양사 간 계약 조건에 따라 공개되지 않았다.

적층제조가 항공우주 발사체와 엔진 공급망에 안정적으로 자리 잡기 위해서는 가혹한 환경을 견디는 품질과 원가 장벽을 넘어서야 한다. 고온과 초고압을 견뎌야 하는 비행체 부품은 규격 인증 문턱이 매우 높고, 특수합금 분말 가격이 상승할 경우 전통 절삭 가공 방식 대비 원가 부담이 가중될 수 있다.

체계종합 기업과의 협력 과정에서 3D 프린팅 부품의 신뢰성과 구조적 안정성을 실제 비행 시험을 통해 입증해 내는 작업이 향후 협력 확대의 관건으로 꼽힌다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com