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건설도 서둘러 3D프린팅을 도입해야 한다
19세기 철근콘크리트의 발명은 현대의 도시 풍경과 생활을 만들었으며 21세기 3D프린팅의 발명은 건설현장 자동화 등 미래 생활을 바꿀 첨단 건설기술로 주목받으며 관련 특허출원도 꾸준히 증가하고 있다. 특히 3D프린팅 건설은 건축폐기물이 거의 배출되지 않는 친환경 건설방식이며 달이나 해저 등 사람이 접근할 수 없는 환경에서도 구조물을 지을 수 있는 첨단기술이다.
우리나라에는 아직 3D프린터로 프린팅한 주거용 주택이나 교량이 없으나 프랑스 낭트에는 세계 최초로 3D프린터로 프린팅한 집에서 람다니 부부와 세 딸이 2018년 6월부터 입주해 살고 있다. 놀라운 사실은 이 단독주택은 3D프린터로 2일 만에 골조를 프린팅했다는 것이다.
특허청에 따르면 전 세계 3D프린팅 건설시장은 2022년 34억 달러에서 연평균 65%씩 급성장하여 2032년에는 5천억 달러에 이를 것으로 예측되고 있다. 특히 IP5, 즉 한국-미국-중국-유럽연합(EU)-일본 등 주요국 특허청에 출원된 전 세계 특허를 분석한 결과 3D프린팅 건설기술 출원이 최근 10년간 연평균 45.3% 성장한 가운데 한국이 최근 5년간 출원증가율에서 1위를 기록했다.
또 주요 다출원인을 살펴보면 1위 씨카(3.6%-50건-스위스), 2위 지이(3.5%-49건-미국), 3위 중국 건설(3%-42건-중국) 등 건설 관련 기업들이 차지하고 있다.
한국 출원인으로는 19위 건설기술연구원(0.9%- 13건), 21위 연세대(0.7%-10건), 42위 세종대(0.4%-6건), 50위 하이시스 및 디원테크(각각 0.4%-5건) 등 연구소-대학-기업체가 다양하게 포진하고 있는데 3D프린팅 전문 중소벤처기업이 선전하고 있는 것으로 나타났다.
참고로 한국은 2012년에 출원된 3D프린팅 건설기술은 8건에 불과하였으나 연평균 45.3%씩 증가하여 2021년에는 231건으로 늘어났다. 2014년부터 출원이 급증하기 시작한 것은 2014년을 전후로 주요국들이 3D프린팅 산업에 대한 지원 정책을 내놓은 효과로 보인다.
즉 한국은 2014년 3D프린팅 산업 발전을 전략 수립했으며 미국은 2013년 오바마 대통령이 3D프린팅 기술을 제조 혁명의 대표주자로 언급했고 중국은 2015년 국가 3D프린팅 산업 발전 추진계획을 수립했다.
이에 필자는 이 난에서 ‘3D프린터 관련 발명을 활성화하고 최대한 활용하자’고 강조한 바 있다. 3D프린터 활용도는 그야말로 폭발적으로 늘어 일상생활에서 사용하는 모든 제품은 물론 의식주(衣食住)를 비롯한 산업 분야 전반과 세포를 재료로 하여 인체 생체 조직 및 장기 등의 프린팅도 가능한 세상이 열렸기 때문이었다.
특히 건설 분야의 3D프린터는 값비싼 건축물의 대안으로 떠오르며 급기야 세계 주요국가에서 3D프린터로 프린팅하는 건설 열풍이 불고 있다.
특히 미국-유럽-중국-이탈리아 등에서 그 열기가 뜨겁다. 값싼 주택을 공급할 수도 있지만 그보다도 짧은 기간에 주택을 공급할 수 있기 때문이다. 심지어 두바이에서는 세계 최초로 3D프린터를 이용해 사원을 건설했으며 네덜란드에서는 3D프린터로 스테인리스 스틸 소재의 교량을 건축했다.
세계 각국의 연구소-대학-기업체-발명가들이 3D프린팅 특허를 선점하기 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 이에 따라 특허청도 3D프린팅 건설 분야에서 한국이 앞서 나갈 수 있도록 고품질 심사와 함께 특허통계 제공 등 산업계 지원을 위해 노력하고 있다.
이제 더 미뤄두면 안 되는 만큼 발명가와 발명기업인들은 서둘러 관련 기술을 개발하여 산업재산권 출원을 서둘려야 3D프린터 시대에서 낙오되지 않을 것이다. 특히 건설은 전기-전자-기계-금속 등 모든 산업 분야의 부품이 있어야 가능함을 잊어서는 안 될 것이다.
참고로 한국수력원자력은 최근 국내 최초로 3D프린팅 기술을 활용해 원전 부품을 개발, 부품 성능 개선과 국산화 모두 성공하는 쾌거를 거뒀다.
왕연중(한국발명문화교육연구소장)
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왕연중의 발명칼럼
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