적층 제조 시장 - 기술(광학 광판 인쇄, 용융 증착 모델링, 레이저 소결 및 기타), 재료(플라스틱, 금속 및 세라믹), 최종 사용자(항공 우주 및 방위, 자동차, 의료, 산업 및 기타), 지역 및 경쟁에 따른 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 2019-2029F

시장 개요

글로벌 적층 제조 시장은 2023년에 762억 9,000만 달러로 평가되었으며 2029년까지 22.49%의 CAGR로 예측 기간 동안 강력한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. Vat 광중합, 분말 베드 융합, 지향성 에너지 증착을 포함한 진화하는 3D 인쇄 기술은 인쇄 속도, 정밀도 및 확장성을 개선합니다. 다중 소재 및 하이브리드 인쇄와 같은 혁신은 적층 제조의 기능을 더욱 확장합니다.

주요 시장 동인

기술 발전 및 혁신

글로벌 적층 제조 시장은 이 분야의 지속적인 기술 발전과 혁신에 의해 크게 주도됩니다. 3D 프린팅이라고도 불리는 적층 제조는 프로토타입 제작에서 처음 적용되던 단계를 넘어 다양한 산업에서 혁신적인 힘이 되었습니다. 새로운 소재, 인쇄 기술 및 공정의 지속적인 개발로 적층 제조의 범위가 확장되어 더욱 다재다능해지고 복잡하고 기능적인 최종 사용 제품을 생산할 수 있게 되었습니다.

이 범주의 주요 동인 중 하나는 적층 제조에 사용되는 소재의 발전입니다. 연구원과 업계 관계자는 향상된 기계적 특성, 내구성 및 다양한 제조 공정과의 호환성을 제공하는 새로운 소재를 지속적으로 탐색하고 개발하고 있습니다. 여기에는 금속, 폴리머, 세라믹 및 복합재가 포함되어 항공우주, 의료, 자동차 및 기타 분야에서 다양한 응용 분야에 대한 기회를 열어줍니다.

또한 더 빠른 인쇄 속도, 더 높은 해상도 및 더 큰 빌드 볼륨과 같은 인쇄 기술의 개선은 시장 성장에 기여합니다. 기술이 더욱 정교해짐에 따라 회사는 생산 효율성을 높여 리드 타임과 비용을 줄일 수 있습니다. 자동화와 인공지능을 적층 제조 공정에 통합하면 정밀성과 반복성이 더욱 향상되어 복잡하고 맞춤형 구성 요소를 제조하는 데 선호되는 선택이 됩니다.

전반적으로 적층 제조에서 기술 혁신을 끊임없이 추구하는 것이 시장 확장의 주요 원동력입니다. 3D 프린팅 기술로 달성 가능한 것의 경계를 넓히기 위해 연구 개발에 투자하는 기업은 글로벌 시장에서 경쟁 우위를 확보할 가능성이 높습니다.

비용 효율성 및 폐기물 감소

글로벌 적층 제조 시장을 이끄는 또 다른 중요한 원동력은 고유한 비용 효율성 및 폐기물 감소 이점입니다. 기존 제조 방법은 종종 상당한 재료 폐기물을 발생시키는 감산 공정을 포함합니다. 반면, 적층 제조는 필요한 재료만 사용하여 레이어별로 물체를 제작하므로 폐기물을 최소화하고 지속 가능성 노력에 기여합니다.

적층 제조의 비용 효율성은 생산 공정의 다양한 측면에서 분명해집니다. 예를 들어, 기업은 3D 프린팅이 기존 제조에 사용되는 값비싼 금형과 다이의 필요성을 없애기 때문에 툴링 비용이 절감되는 이점을 누릴 수 있습니다. 이는 소규모 생산 실행이나 맞춤형 및 소량 생산에 특히 유리합니다.

또한 적층 제조는 기존 방법으로는 달성하기 어렵거나 불가능한 가볍고 복잡한 형상을 만들 수 있습니다. 이는 재료 사용량을 줄여 더 가벼운 최종 제품을 개선된 성능 특성과 함께 생산합니다. 무게가 중요한 요소인 항공우주 및 자동차와 같은 산업에서 재료 감소와 관련된 비용 절감은 상당할 수 있습니다.

환경적 지속 가능성이 글로벌 우선순위가 되면서 적층 제조의 폐기물 감소 측면은 기업의 사회적 책임 목표와 일치합니다. 3D 프린팅 기술을 채택하는 기업은 경제적으로 이익을 얻을 뿐만 아니라 보다 지속 가능하고 환경 친화적인 제조 환경에 기여합니다.

산업 전반에 걸친 채택 증가

다양한 산업에 걸쳐 적층 제조가 널리 채택되면서 글로벌 적층 제조 시장의 핵심 동인이 되고 있습니다. 처음에는 주로 프로토타입 제작에 사용되었지만, 3D 프린팅은 항공우주, 의료, 자동차, 소비재 등에 적용되는 주류 제조 기술로 발전했습니다.

채택을 촉진하는 주요 요인 중 하나는 적층 제조가 제공하는 설계 자유에 대한 인식이 높아지고 있다는 것입니다. 기존 제조 방법은 종종 툴링 및 가공 기능의 제약으로 인해 설계에 제한을 가합니다. 그러나 적층 제조는 매우 복잡하고 맞춤화된 설계를 생산할 수 있으므로 엔지니어와 설계자는 이전에는 비실용적이거나 달성할 수 없었던 혁신적인 솔루션을 탐색할 수 있습니다.

예를 들어 항공우주 및 의료 분야에서는 적층 제조가 가볍고 복잡한 구성 요소, 맞춤형 임플란트 및 환자별 의료 기기를 생산하는 데 활용되고 있습니다. 자동차 산업에서 기업은 프로토타입 제작, 툴링 및 특정 최종 사용 부품 생산에 3D 프린팅을 사용하고 있습니다. 이러한 광범위한 적용성과 다양성은 적층 제조를 실행 가능하고 가치 있는 생산 방법으로 받아들이는 데 기여합니다.

또한 고급 3D 프린팅 서비스의 가용성이 증가하고 사용자 친화적인 데스크톱 3D 프린터가 개발됨에 따라 이 기술에 대한 접근성이 민주화되었습니다. 중소기업(SME)은 이제 장비와 전문 지식에 대한 광범위한 자본 투자 없이도 적층 제조를 도입할 수 있습니다. 이러한 민주화는 산업 전반에 걸쳐 다양한 채택자 생태계를 육성하여 글로벌 적층 제조 시장의 성장을 더욱 촉진합니다.

주요 시장 과제

재료 제한 및 표준화

글로벌 적층 제조 시장이 직면한 두드러진 과제 중 하나는 3D 프린팅 공정에 사용되는 재료와 관련된 고유한 한계입니다. 적층 제조와 호환되는 재료 범위를 확장하는 데 상당한 진전이 있었지만 특정 산업은 여전히 특정 성능 요구 사항을 충족하는 재료를 찾는 데 어려움을 겪고 있습니다. 예를 들어 항공우주 및 의료와 같은 산업은 정밀한 기계적 특성, 생체적합성 및 내구성을 가진 재료를 요구하는데, 이는 3D 프린팅에 쉽게 찾을 수 없습니다.

또한 재료의 일관성과 표준화를 달성하는 것은 상당한 과제입니다. 다양한 적층 제조 기술은 종종 고유한 재료 제형을 필요로 하며, 표준화된 프로세스가 부족하면 상호 운용성을 방해하고 재료 선택을 제한할 수 있습니다. 이 문제는 특히 다양한 3D 프린팅 시스템에서 생산된 부품을 비교할 때 관련이 있는데, 재료 특성의 변화가 최종 제품의 성능과 안정성에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.

적층 제조를 위한 재료 표준을 수립하기 위한 협업 이니셔티브를 통해 이러한 과제를 해결하기 위한 노력이 진행 중입니다. 산업 조직과 연구 기관은 재료 사양, 테스트 프로토콜 및 인증 프로세스를 정의하기 위해 노력하고 있습니다. 그러나 다양한 재료와 인쇄 기술이 사용되기 때문에 광범위한 표준화를 달성하는 것은 여전히 복잡한 과제입니다.

후처리 요구 사항 및 표면 마감

적층 제조는 비교할 수 없는 설계 자유도를 제공하지만 고품질 표면 마감을 달성하고 엄격한 후처리 요구 사항을 충족하는 것은 여전히 상당한 과제입니다. 많은 3D 인쇄 부품은 특정 응용 분야에 필요한 미적 또는 기능적 표준을 충족하지 못할 수 있는 층선, 거친 표면 또는 기타 결함이 있습니다.

연마, 연마 또는 코팅과 같은 후처리 단계는 종종 3D 인쇄 구성 요소의 표면 마감을 향상시키는 데 필요합니다. 그러나 이러한 추가 단계는 전체 생산 프로세스에 시간과 비용을 추가할 수 있습니다. 후처리의 필요성은 또한 사용되는 특정 적층 제조 기술에 따라 달라지며, 일부 프로세스는 본질적으로 다른 프로세스보다 더 매끄러운 표면을 생성합니다.

소비재 또는 고급 제조와 같이 외관과 질감이 중요한 산업에서 바람직한 표면 마감을 달성하는 과제는 특히 중요해집니다. 이러한 과제를 해결하려면 적층 제조 기술의 발전, 새로운 후처리 기술의 개발, 생산 워크플로에서 이러한 추가 단계를 간소화하기 위한 자동화의 증가가 필요합니다.

수동 개입을 줄이고 전반적인 효율성을 개선하기 위해 후처리 솔루션을 적층 제조 시스템에 직접 통합하려는 노력이 진행 중입니다. 그러나 업계는 여전히 고품질 표면 마감을 달성하고 비용 효율성을 유지하는 것 사이의 균형을 맞춰야 할 필요성에 대해 고심하고 있습니다.

지적 재산권 및 규제 장벽

글로벌 적층 제조 시장은 지적 재산권(IP) 문제 및 규제 장벽과 관련된 과제에 직면해 있습니다. 3D 프린팅 기술이 더 쉽게 접근 가능해짐에 따라 특허 또는 저작권이 있는 디자인의 무단 복제 위험이 증가합니다. 디지털 파일을 공유하고 복제할 수 있는 용이성은 혁신적인 디자인의 지적 재산을 보호하는 것에 대한 의문을 제기합니다.

디지털 디자인 파일의 보안과 보호를 보장하는 것은 복잡한 작업입니다. 위조 및 침해 가능성은 적층 제조를 통해 지적 재산을 수익화하려는 회사에 과제를 안겨줍니다. 이러한 문제를 해결하려면 안전한 디지털 권리 관리(DRM) 솔루션과 강력한 암호화 방법을 개발하고 구현하여 디지털 디자인 자산을 보호해야 합니다.

규제 측면에서 적층 제조는 제품 안전, 품질 관리 및 추적 가능성에 대한 새로운 고려 사항을 도입합니다. 규제 기관은 기존 프레임워크를 조정하거나 3D 인쇄 제품의 고유한 특성을 해결하기 위한 새로운 표준을 만들어야 할 수 있습니다. 3D 인쇄를 사용하여 의료 기기와 임플란트를 생산하는 의료와 같은 산업은 포괄적인 검증 및 인증 프로세스가 필요한 엄격한 규제 요구 사항에 직면해 있습니다.

이러한 지적 재산 및 규제 과제를 해결하려면 업계 이해 관계자, 법률 전문가 및 규제 기관 간의 협업이 필요합니다. 디지털 영역에서 지적 재산을 보호하기 위한 명확한 가이드라인과 표준을 수립하고 업계별 규정을 준수하는 것은 글로벌 적층 제조 시장의 책임감 있고 지속 가능한 성장을 촉진하는 데 필수적인 단계입니다.

주요 시장 동향

산업 4.0 통합 및 디지털 제조

글로벌 적층 제조 시장을 형성하는 두드러진 동향 중 하나는 적층 제조 기술이 산업 4.0의 광범위한 프레임워크에 점점 더 통합되고 있다는 것입니다. 종종 제4차 산업 혁명이라고도 하는 산업 4.0은 상호 연결되고 지능적인 제조 시스템을 만들기 위해 디지털 기술, 데이터 분석 및 스마트 자동화를 융합하는 것을 나타냅니다.

적층 제조의 맥락에서 산업 4.0 통합은 고급 데이터 분석, 인공 지능(AI) 및 사물 인터넷(IoT)을 사용하여 3D 인쇄 프로세스를 최적화하고 제어하는 것을 포함합니다. 이러한 추세는 기존 제조 워크플로를 고도로 자동화되고 데이터 중심적인 시스템으로 전환하여 예측 유지 관리, 실시간 모니터링, 적응형 제조 프로세스와 같은 이점을 제공합니다.

스마트 적층 제조 시스템은 센서와 IoT 장치를 활용하여 인쇄 프로세스 중에 실시간 데이터를 수집합니다. 이 데이터에는 온도, 습도, 재료 특성 및 기계 성능에 대한 정보가 포함될 수 있습니다. 그런 다음 고급 분석 및 AI 알고리즘이 이 데이터를 처리하여 패턴을 감지하고 이상을 식별하고 실시간으로 인쇄 매개변수를 최적화합니다. 그 결과 적층 제조 워크플로에서 품질 관리가 개선되고 결함이 감소하며 전반적인 효율성이 향상됩니다.

디지털 제조는 또한 물리적 객체 또는 시스템의 가상 표현인 디지털 트윈의 사용으로 확장됩니다. 적층 제조의 맥락에서 디지털 트윈을 사용하면 제조업체가 부품을 실제로 생산하기 전에 전체 3D 인쇄 프로세스를 시뮬레이션하고 분석할 수 있습니다. 시뮬레이션 중심의 이 접근 방식은 설계 검증을 강화하고, 물리적 프로토타입의 필요성을 줄이며, 신제품의 출시 시간을 단축합니다.

산업 4.0이 계속해서 추진력을 얻으면서, 스마트하고 연결된 제조 환경에 적층 제조를 통합하면 다양한 산업에서 효율성, 민첩성 및 혁신이 촉진될 것으로 예상됩니다. 이러한 추세를 수용하는 기업은 빠르게 진화하는 글로벌 제조 환경에서 경쟁력과 회복력이 향상될 가능성이 높습니다.

지속 가능한 적층 제조 관행

글로벌 적층 제조 시장에서 중요하고 증가하는 추세는 적층 제조 수명 주기 전반에 걸쳐 지속 가능한 관행을 강조하는 것입니다. 이러한 추세는 환경적 책임에 대한 글로벌 전환과 지속 가능한 개발 목표에 기여하는 제조의 역할에 대한 인식이 높아지는 것과 일치합니다.

지속 가능한 적층 제조는 재료 선택 및 에너지 소비에서 폐기물 감소 및 수명 종료 고려 사항까지 다양한 측면을 포괄합니다. 이러한 추세의 한 가지 핵심 측면은 3D 프린팅을 위한 친환경적이고 재활용된 재료의 탐색 및 채택을 포함합니다. 연구자와 업계 관계자들은 적층 제조 공정의 환경적 영향을 줄이기 위해 바이오 기반 폴리머, 재활용 금속 및 기타 지속 가능한 재료를 적극적으로 개발하고 있습니다.

재료 선택 외에도 에너지 효율성은 지속 가능한 적층 제조의 중요한 초점 영역입니다. 기술이 계속 발전함에 따라 에너지 소비를 최소화하기 위해 3D 프린팅 공정을 최적화하는 데 노력이 집중되고 있습니다. 여기에는 에너지 효율적인 프린터 개발, 재생 에너지원 사용, 적층 제조 시설에서 전반적인 에너지 사용을 줄이기 위한 스마트 제조 관행 구현이 포함됩니다.

폐기물 감소는 지속 가능한 적층 제조의 또 다른 중요한 구성 요소입니다. 최소한의 재료 낭비로 복잡한 형상을 생산할 수 있는 능력은 3D 프린팅의 주요 이점입니다. 그러나 업계에서는 파우더 베드 융합 공정에서 파우더 회수를 개선하고 사후 처리 폐기물을 줄이기 위해 지지 구조를 최적화하는 등 폐기물을 더욱 최소화하는 방법을 모색하고 있습니다.

생산 단계를 넘어 수명 종료 고려 사항이 주목을 받고 있습니다. 재활용 가능성을 염두에 두고 제품을 설계하고 3D 인쇄 부품을 재활용하기 위한 효율적인 방법을 개발하면 적층 제조의 전반적인 지속 가능성에 기여합니다.

지속 가능성이 글로벌 제조의 중심 주제가 되면서 적층 제조에서 지속 가능한 관행을 채택하는 것이 증가할 것으로 예상됩니다. 3D 프린팅 프로세스에서 환경적 책임을 우선시하는 기업은 친환경적이고 사회적으로 책임 있는 제조 솔루션에 대한 증가하는 수요를 충족시켜 경쟁 우위를 확보할 가능성이 높습니다.

세그먼트별 통찰력

소재

플라스틱 세그먼트는 2023년 글로벌 적층 제조 시장을 지배했습니다. 플라스틱 세그먼트는 글로벌 적층 제조 시장의 초석으로 다양한 기술과 응용 분야를 대표합니다. 적층 제조의 플라스틱 세그먼트는 FFF(Fused Filament Fabrication), SLS(Selective Laser Sintering), SLA(Stereolithography), PolyJet 등 다양한 기술을 포함합니다. 플라스틱 또는 폴리머는 다재다능함, 비용 효율성, 광범위한 응용 분야에 대한 적합성으로 인해 적층 제조에 널리 사용됩니다.

플라스틱 적층 제조 세그먼트는 소재 혁신의 급증을 목격하고 있습니다. 제조업체는 특정 산업 요구 사항을 충족하는 새로운 열가소성 플라스틱, 복합 소재 및 고성능 폴리머를 개발하고 있습니다. 이러한 소재는 향상된 기계적 특성, 내구성, 그리고 어떤 경우에는 생체적합성을 제공합니다.

지역별 통찰력

아시아 태평양 지역은 2023년에 가장 큰 시장 점유율을 차지하며 지배적인 지역으로 부상했습니다. 아시아 태평양의 여러 정부는 경제 성장과 기술 혁신을 위한 적층 제조의 전략적 중요성을 인식했습니다. 연구 개발, 인프라, 인력 교육에 대한 이니셔티브와 투자는 적층 제조를 위한 지원 생태계를 육성하는 데 핵심적인 역할을 했습니다.

아시아 태평양 지역은 적층 제조에 중점을 둔 수많은 신생 기업과 기존 기업의 출현을 목격하고 있습니다. 이러한 기업은 항공우주, 의료, 자동차, 전자 등 다양한 산업에 걸쳐 있습니다. 국내 혁신가와 글로벌 적층 제조 리더와의 협업이 혼합되면서 경쟁 환경이 진화하고 있습니다.

일본과 한국과 같은 국가에서 적층 제조는 자동차 및 항공우주 분야에서 두각을 나타내고 있습니다. 이 기술은 경량 구성 요소를 생산하고, 설계를 최적화하고, 신속한 프로토타입을 만드는 데 사용됩니다. 이 지역의 주요 자동차 및 항공우주 기업은 점점 더 적층 제조를 생산 워크플로에 통합하고 있습니다.

아시아 태평양의 의료 부문은 개인화된 의료, 맞춤형 임플란트 및 의료 기기 생산을 위해 적층 제조를 활용하고 있습니다. 싱가포르와 호주와 같은 국가는 정형외과, 치과 및 조직 공학을 위한 3D 프린팅 응용 분야에서 주목할 만한 발전을 이루었습니다.

주요 전자 제조업체가 있는 중국과 같은 국가는 복잡한 전자 부품을 생산하기 위해 적층 제조를 도입하고 있습니다. 또한 인도와 같은 국가의 소비재 산업은 맞춤형 및 소량 생산을 위해 3D 프린팅을 모색하고 있습니다.

아시아 태평양 지역은 글로벌 적층 제조 시장에서 지속적인 성장과 혁신을 이룰 준비가 되어 있습니다. 기술이 성숙해짐에 따라 전략적 파트너십, 연구 개발에 대한 투자, 과제 해결에 대한 집중이 글로벌 적층 제조 분야에서 이 지역의 주요 참여자로서의 입지를 유지하는 데 중요할 것입니다. 지역 전문성, 정부 지원, 산업 협력의 융합은 아시아 태평양 지역에서 적층 제조의 미래 궤적을 형성할 것으로 예상됩니다.

최근 개발

• 2023년 8월, 3D 프린팅 기술 분야의 저명한 이름인 College가 최신 혁신 제품인 FindOne 136을 공개했습니다. 고속 LCD 3D 프린팅에서 큰 도약을 나타내는 이 혁신은 적층 제조의 풍경을 새롭게 정의할 것을 약속합니다. 혁신의 경계를 넓히도록 설계된 이 최첨단 프린터는 전례 없는 속도, 탁월한 편의성, 타의 추종을 불허하는 정밀성을 결합합니다. FindOne 136은 제조의 세계를 혁신하여 사용자에게 놀라운 속도와 정확도로 설계를 실현할 수 있는 원활하고 효율적인 솔루션을 제공합니다.

주요 시장 참여자

• 3DSystems Corporation
• General Electric Company
• EnvisionTEC GmbH
• EOS GmbH
• Exone Operating, LLC
• Mcor Technologies Ltd
• Materialise NV
• Optomec Inc.
• Stratasys Ltd
• SLM Solutions Group AG