금속 3D프린팅 기술 특허출원수, 4년 만에 7배 급증

김진수 / 기사승인 : 2019-07-30 09:34:55
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출원기술에서는 장치기술이 88% 대다수 차지
사진은 제너럴일렉트릭(GE)이 3D프린터로 구현한 GEnx 제트 엔진 미니어처 모델 [source=GE]

“프라모델, 드론이나 설비용 부품까지 만든다”


[IT비즈뉴스 김진수 기자] 3D 설계도면을 활용해 입체물을 제조하는 기술인 3D프린팅 기술이 고도화되고 있다. 초기 사출재료로 플라스틱을 사용해왔으나 종이, 콘크리트, 금속까지 재료의 범위가 넓어지면서 단순한 조형물 출력을 넘어 미래산업기술의 하나로 주목받고 있다.


특히 금속을 사출재료로 사용하는 금속 3D프린팅은 3D 설계데이터를 2D 데이터로 분할한 후, 분할된 2D 데이터에 따라 다양한 적층 방식으로 금속소재를 한 층씩 적층하면서 3차원 형상을 제작하는 기술로 제조산업계에서 주목하고 있다.


관련 기술에 대한 특허출원도 꾸준히 증가세를 보이고 있다. 2016년 제너럴일렉트릭(GE)이 항공기 엔진의 연료노즐에 금속 3D프린팅 기술을 적용, 양산에 성공하면서 관련 업계에서는 금속 3D프린팅 기술 경쟁력 확보에 나서고 있는 모양새다.


30일 특허청에 따르면 2013년 11건에 불과한 특허출원 건수가 2014년 42건, 2015년 62건, 2016년 79건, 2017년 125건으로 급증했다. 2018년 71건으로 2017년에 비해 성장세가 다소 주춤했으나 2013년과 비교하면 약 7배 증가한 수치다.


출원인을 유형별로 살펴보면 중소기업이 159건으로 40.8%를 차지했다. 외국기업이 101건으로 25.9%, 정부출연연구소가 70건으로 17.9%, 31건을 출원한 대학은 7.9%, 개인 및 기타는 29건으로 7.4%를 차지하고 있다.


기술별로 살펴보면 344건이 출원된 ‘장치기술’이 88.2%로 가장 높았다. 금속 3D프린팅 장치를 이용해 다품종 소량 맞춤형 금속부품을 제작하는 ‘응용기술’이 11.8%(46건)를 차지했다.


장치기술 특허출원이 절대다수를 차지하고 있는데, 금속 3D프린팅 관련 원천특허 만료로 국내 중소기업이 독자적인 기술 확보에 나선 것이 이유로 풀이된다.


장치기술을 적층 방식에 따라 분류해 보면, 전통적으로 가장 널리 알려진 분말베드 용융·소결(PBF)방식과 직접 에너지 용착(DED)방식이 각각 178건(51.7%), 52건(15.1%)으로 66.8%를 차지했다.


금속 부품을 제작한 후 별도의 소결공정을 필요로 하는 접착제 분사(BJ)방식과 재료압출(ME)방식도 각각 66건(19.2%), 36건(10.5%)으로 전체 출원수의 29.7%를 차지했는데, 소결공정기술이 고도화되고 고가의 레이저를 사용하지 않는 오피스형 저가 금속 3D프린팅 기술이 널리 사용된 것이 주 요인으로 분석된다.


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