2년 전 프로스트앤드설리번은 2016년부터 4D프린팅 상용 제품이 출시된다는 보고서를 발표했다. 보고서에 따르면 소비재 중에서는 패션과 생활용품 시장에 많은 변화가 있을 것으로 예상했다. 가전제품에도 확대될 것으로 봤다. 스마트 센서나 적응형 센서 개발이 가능해지기 때문이다.
보고서는 2019년에는 보건의료 산업과 국방 분야에서 널리 쓰일 것으로 전망했다. 자동차와 항공기, 제조업에도 잇달아 확산될 것으로 봤다.
올해 초 너브스 시스템(Nervous System)은 4D프린팅을 이용한 여성용 드레스를 선보였다. 앞서 장신구와 장식품도 출시했다. `키네마 틱스(Kinematics) 프로젝트`다.
너브스 시스템이 만든 제품은 3D프린터에서 출력될 때는 평면이지만 시간이 지나면서 입체적인 형태를 이룬다. 팔찌, 허리띠, 귀걸이는 사용자가 직접 디자인도 가능하다.
제한적이지만 전망은 틀리지 않았다.
프로스트앤드설리번이 꼽은 4D프린팅 상용화 걸림돌인 비용 문제가 어느 정도 해결됐기 때문이다. 최근 가정이나 학교에서 쓰는 보급형 제품이 등장하면서 3D프린터 구입 부담이 줄었다.
3D프린팅 확산을 막던 소재 부족도 어느 정도 해소됐다. 지금까지 주류를 이뤘던 플라스틱 재질 ABS나 PLA 수지 외에 금속, 나무, 세라믹, 바이오 소재 등으로 영역이 확대됐다. 알루미늄이나 니켈 합금, 티타늄과 같은 금속 소재가 다양해졌다. 소재 종류가 늘면서 적용 가능한 사업 분야도 함께 커졌다. 패션 소품이나 생활용품부터 건축, 의료, 자동차 산업까지도 4D프린팅 기술을 받아들일 준비가 된 것이다.
기업 스스로도 4D프린팅 확산을 더 이상 늦출 수 없다. 4D프린팅이 새로운 비즈니스 모델이기 때문이다. 지금까지와는 전혀 다른 새로운 개념의 제품이나 부품을 만들 수 있어서다.
물론 프린터로 찍어내야 하는 특성상 비용을 낮추는 데 필요한 대량생산에 적합하지 않다. 4D프린팅 자체가 3D프린팅 기술이 바탕인 만큼 개선점이 필요하다. 3D프린팅이 실제 산업에 적용되기 시작한 지도 얼마 되지 않았기 때문이다.
기술 개발이 대학이나 연구소 중심으로 이뤄지는 것도 상용화 속도를 늦추고 있다. 관련 기술이나 성능 표준을 정하는 것도 숙제다.
지텐드라나스 라빈드라나스 프로스트앤드설리번 연구원은 “4D프린팅은 성능이나 효율성, 품질면에서 기존 제조 기술보다 우수하기 때문에 더 많은 기능을 보유한 신제품 생산이 가능하다”며 “기존 제조 기술과는 달리 필요한 자재가 스스로 조립이 가능해져 프로세스 속도를 높이고 노동력을 줄일 수 있다”고 말했다.
라빈드라나스 연구원은 “4D프린팅 기술 비용이 떨어지면 여러 산업에서 다양한 기업들이 생산 시스템을 4D프린팅 기술로 통합시키는 사례가 늘어날 것”이라며 “특히 북미에서는 관련 연구 기관이나 대학, 기업 등의 R&D 투자를 장려하는 분위기가 조성돼 4D 프린팅 활용도가 높아질 것”으로 내다봤다.
유창선 성장기업부(구로/성수/인천) 기자 yuda@etnews.com