두 남자의 수다

　“형, 김 부장 이야기 너무 뻔해. 재미없어.” 별명이 자유로운 영혼인 후배 박 교수가 시비를 걸었다. 지난주 칼럼 ‘3D 프린팅, 현실편’이 마음에 들지 않았던 것 같다. 글을 그렇게 밋밋하게 쓰지 말고 “3D 프린팅은 사기다!” 이렇게 질러야 한다는 것이다. 중국 경제지에 칼럼을 연재하게 되어 중국통인 박 교수에게 자문을 구하러 간 날이었다.

학교 앞에서 양꼬치에 칭다오 맥주를 마시며 대륙의 IT에 대해 수다를 떨다 불의의 일격을 당했다. 호시탐탐 반격의 기회를 노리다 “박 교수는 3D 프린터의 문제가 뭐라고 생각해?”라고 물었다. 예상 밖으로 대답이 시원찮았다. 요즘 제품들은 크리에이티브 하지 않고 킬러 애플리케이션도 없다며 일반적인 이야기를 늘어놓았다. 박 교수가 외국어나 전문 용어를 많이 사용할 때는 허당일 가능성이 크다. 이때다 싶어 두 번째 질문을 던졌다. “속도가 지금보다 100배나 빠른 3D 프린터가 나왔다는데 들어봤어?” 금시초문이라고 했다. 연구실에 칩거하더니 세상 물정에 어두워진 것이 분명해 보였다. 기회를 놓칠세라 “4D 프린터로 찍으면 저절로 모양이 변한다던데 혹시 본 적 있나?”라며 아는 척을 했다. 그러자 박 교수가 퉁명스럽게 한마디 했다. “그럼 다음 주에는 재미있게 한번 써 보슈”


　　터미네이터와 3D 프린터
　
　박 교수가 3D 프린터에 실망한 것은 아직 기대만큼 성과를 내지 못했기 때문일 것 같다. 그러나 최근의 기술 발전은 종종 축적된 기술이 한순간에 폭발하면서 도약을 하는 ‘퀀텀 점프’(Quantum Jump) 현상을 보인다. 먼 미래의 기술로만 여기던 인공지능이 알파고의 등장으로 순식간에 전 세계의 이목을 집중시키는 것을 봐도 그렇다. 몇 년 전만 해도 인공지능은 대접받는 분야가 아니어서 더욱 격세지감을 느낀다. 스마트폰도 2007년 아이폰이 나온 이후 채 10년이 되지 않아 스마트 빅뱅으로 대폭발을 일으켰다. 스마트홈, 스마트카, 스마트팩토리, 스마트시티, 스마트플래닛으로 이어지며 초연결 시대를 열어가고 있다. 이제는 한순간 흐름을 놓치면 생존을 보장하기 어렵다. 오죽하면 세계 최대 스마트폰 회사 CEO의 모토가 ‘졸면 죽는다’ 였겠는가. 3D 프린터도 시장 형성이 더디다고 냉소적으로 보아서는 위험하다.

　2015년 3월, 국제적 학술지인 ‘사이언스’에 ‘클립’(CLIP)이라는 초고속 3D 프린팅 기술이 발표되었다. 클립의 출력 속도는 기존보다 25배에서 최대 100배까지 빨랐다. 최근 공개한 영상에서 10cm 높이의 에펠탑 모형을 출력하는데 6분 35초밖에 걸리지 않았다. 3D 프린터의 약점으로 지적되던 속도 문제를 해결할 길이 열린 것이다. 이 기술을 개발한 노스캐롤라이나 대학의 조셉 데시몬 교수팀은 카본3D(Carbon3D)라는 벤처 기업을 설립하며 본격적으로 사업에 나섰다. 데시몬 교수는 지식 공유의 장인 테드(TED) 강연에서 영화 터미네이터2에 나오는 액체 금속 로봇 T-1000을 보고 영감을 얻었다고 말했다.

대략 원리는 이렇다. 빛은 액체 광경화 수지를 굳혀 버리지만 산소는 액체가 굳는 것을 방해한다. 클립은 이 점을 이용해 수조 바닥에 콘택트 렌즈와 같이 빛과 산소를 투과시키는 창을 설치한 것이 비밀의 열쇠다. 이 창을 통해 산소를 주입하면서 자외선을 쏘면 액체 속에서 연속적으로 입체 형상이 만들어진다. 이 방식은 출력 속도도 빠르지만 단층이 생기지 않아 표면이 매끄럽고 출력물의 강도가 높다.

　자율주행 자동차와 드론 같은 새로운 사업의 파트너를 찾던 구글이 이런 회사를 놓칠 리가 없다. 테드 강연에 참석했던 구글의 공동 창업자 레리 페이지와 세르게이 브린은 데시몬 교수를 만나 협상을 시작했다. 몇 개월 후 구글 벤처스를 통해 아직 제품도 출시되지 않은 신생 벤처 기업인 카본3D에 1억 달러를 투자하였다. 구글은 “카본3D의 기술은 기존의 것과는 차원이 다르다. 제조업의 새로운 지평을 열어 3D 프린팅 시장을 폭발적으로 성장시킬 잠재력이 있다.”라고 평했다.

포드 자동차는 이미 2014년부터 이 기술을 가져다 자동차 디자인과 새로운 부품 개발에 사용하기 위해 시험을 해왔다. 포드의 적층 제조 부문 리더인 엘렌 리는 “기존의 사출 성형으로 만든 제품에 비해 손색이 없다, 클립은 디지털 제조를 통해 자동차 소재와 응용분야에 혁신을 가져올 것”이라고 말했다. 이 밖에도 3D 프린팅 소프트웨어의 일인자 ‘오토데스크’, 의료분야 적용을 시도하는 ‘존슨앤존슨’, 아이언맨과 어벤저스의 특수효과를 맡았던 할리우드의 ‘레거시 이펙트’ 등 여러 분야의 기업들과 협력을 진행 중이다. 미국의 포브스지는 카본3D의 기업가치가 이미 10억 달러를 넘어섰다고 보도했다. 카본3D가 3D 프린팅의 룰을 바꾸는 게임 체인저가 될 것인지 기대를 모으고 있다.


　3D 프린터를 넘어
　
　더울 때는 옷감 사이로 바람이 통하고 추워지거나 비가 오면 빈틈을 메워 보온과 방수가 되는 옷이 있다면 어떨까. 프린터로 출력한 물건이 환경 변화에 따라 스스로 형태를 바꾸거나(self-transformation) 조립하는(self-assembly) 기술이 등장했다. 3D 프린팅에 시간에 따른 변화를 더해 4D 프린팅이라고 부른다. 이 기술은 2013년 미국 MIT의 스카일러 티비츠 교수가 TED 강연을 통해 소개하면서 널리 알려졌다. 예를 들어 한쪽 면은 고온에서 팽창하는 물질을 프린트하고 반대편은 온도에 변화가 없는 물질을 프린트한 판이 있다고 치자. 이 판을 뜨거운 곳에 두면 한쪽이 늘어나면서 변형이 생겨 휘게 된다. 온도뿐만 아니라 물, 햇빛, 진동, 중력 등에 반응하는 소재를 이용하여 특정 조건에서 원하는 모양을 만드는 것이다. 미 육군은 자가 조립 무기와 스텔스 기능의 전차나 군복과 같은 군사용 4D 프린팅 기술을 개발 중이다.

프랑스의 항공기 제작회사 에어버스는 MIT의 티비츠 교수와 함께 비행 조건에 따라 형태가 변하는 제트 엔진 부품을 만들고 있다. 시장조사 기관 프로스트 앤 설리번은 ‘4D 프린팅의 발전 보고서’를 통해 4D 프린팅이 헬스케어, 자동차, 항공, 우주 산업에 이르기까지 비즈니스 환경에 커다란 변화를 가져오리라 전망했다. 아직은 도입기로 사업성을 말하기는 이르지만 스마트 소재나 소프트웨어 설계와 같은 원천 기술은 미리 확보해야 한다. 2~3년이 지나면 선발 주자들이 특허를 지뢰밭 같은 깔아놓아 접근조차 어려울 수가 있기 때문이다.
　
　3D 프린팅, 이제부터 시작
　
　3D 프린팅 시장 확대의 걸림돌로 지적받던 소재 부족 문제도 해결의 실마리가 보인다. 지금까지 주류를 이루었던 플라스틱 재질의 ABS나 PLA 수지 외에 금속, 종이, 세라믹, 바이오 소재 등으로 그 영역을 넓히고 있다. 특히 최근에는 알루미늄, 니켈 합금, 티타늄과 같은 금속 소재의 종류도 다양해졌다. 소재의 변화에 따라 사업 아이템도 패션 소품이나 피규어와 같은 생활용품부터 건축, 의료, 자동차 산업으로 확대되었다. 소프트웨어와 서비스 사업의 비중도 커졌다. 2014년 빅테이터 분석 업체 애피니언스는 3D 프린팅 분야에서 가장 영향력 있는 기업 10곳을 선정했다. 그중 프린터를 제조하는 회사는 스트라타시스, 3D 시스템즈, 메이커봇 3곳뿐이었다. 1위는 소프트웨어 기업인 오토데스크가 차지하였고 2위는 온라인 스토어를 개설한 아마존이었다.

3D 프린팅 산업은 하드웨어와 소재 중심에서 소프트웨어, 서비스, 플랫폼을 포함하는 거대한 생태계를 만들어 가고 있다. 아직은 주류 시장으로 진입하는 관문인 캐즘(chasm)을 넘지는 못한 것이 사실이다. 그러나 머지않아 거품이 빠지는 환멸기가 끝나고 재조명을 받는 각성기를 거쳐 성장기에 접어들 것이다. 3D 프린팅은 현실 세계와 디지털 세계를 이어주는 연결고리이다. 그 사이에는 수많은 변화와 기회가 있다. 생태계 전체를 바라보며 어려운 현실을 타개할 기회를 찾기 바란다. 3회에 걸친 연재를 마무리하면서 3D 프린터로 작은 소품이라도 직접 만들어 보기를 권한다. 끝으로 박 교수에게도 한마디 해야겠다. “이봐, 3D 프린팅은 이제부터 시작이야!”
　
　김지연 R&D경영연구소 소장 jyk9088@gmail.com
　
　<지난 칼럼은 아래 링크로 들어가면 보실 수 있습니다.>
　 http://www.seoul.co.kr/news/newsList.php?section=kimjy_it