미국 3D 프린팅 시장은 구성 요소 유형((프린터 유형(데스크탑, 산업용), 재료(폴리머, 금속, 세라믹), 소프트웨어(디자인, 검사, 프린터 및 스캐닝)), 기술(광경 리소그래피, 퓨즈 증착 모델링, 선택적 레이저 소결, 잉크젯 인쇄, 폴리젯 인쇄, 레이저 금속 증착 및 기타), 최종 사용자(자동차, 항공우주 및 방위, 의료, 건설 및 건축, 전력 및 에너지, 패션 및 보석, 식품 및 기타), 지역, 경쟁, 예측 및 기회별로 세분화됨, 2018-2028F

시장 개요

미국 3D 프린팅 시장

주요 시장 동인

3D 프린팅 기술의 발전

미국 3D 프린팅 시장을 움직이는 주요 동인 중 하나는 3D 프린팅 기술의 지속적인 발전입니다. 수년에 걸쳐 3D 프린팅은 참신함에서 다양한 소재로 복잡하고 고정밀한 구성 요소를 생산할 수 있는 정교한 제조 공정으로 발전했습니다. 이러한 기술적 발전에는 인쇄 속도, 해상도 및 사용할 수 있는 소재의 다양성이 포함됩니다. 다중 소재 인쇄, 연속 인쇄 및 고속 3D 인쇄와 같은 혁신은 산업 전반에 걸쳐 3D 프린팅의 응용 분야를 확대했습니다. 주목할 만한 발전 중 하나는 금속 3D 프린팅의 개발로, 항공우주, 자동차 및 의료용 견고하고 복잡한 금속 부품을 생산할 수 있게 되었습니다. 또한 대규모 산업용 3D 프린터의 등장으로 더 크고 복잡한 구성 요소를 만들 수 있게 되어 건설 및 건축과 같은 산업에서 새로운 가능성이 열렸습니다. 기술이 계속 발전함에 따라 미국은 이러한 개발의 최전선에 서서 다양한 분야에서 3D 프린팅의 성장과 채택을 주도하고 있습니다.

항공우주 및 방위 산업의 채택 증가

항공우주 및 방위 산업은 미국 3D 프린팅 시장 성장을 주도하는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 분야에서는 정밀한 형상의 가볍고 고성능 구성 요소가 필요하므로 3D 프린팅이 이상적인 제조 방법입니다. 항공우주 제조업체는 3D 프린팅을 활용하여 터빈 블레이드, 연료 노즐 및 구조 요소와 같은 항공기 구성 요소를 생산합니다. 이는 무게 감소, 연료 효율성 개선 및 더 빠른 프로토타입 제작이라는 이점을 제공하며, 이는 모두 항공의 중요한 요소입니다. 방위 산업에서 3D 프린팅은 군용 장비 및 차량용 맞춤형 구성 요소를 만드는 데 사용됩니다. 신속한 프로토타입 제작 기능을 통해 신속한 설계 반복과 특수 부품 생산이 가능합니다. 또한 드론 및 무인 차량과 같은 복잡한 모양과 구조를 인쇄할 수 있는 기능은 군사적 역량을 강화합니다. 미국 정부 기관, 방위 계약자 및 3D 프린팅 회사 간의 지속적인 협업은 이러한 중요한 산업에서 혁신과 도입을 계속 추진하고 있습니다.

의료 애플리케이션 성장

의료 부문은 환자 맞춤형 임플란트 및 보철물에서 해부학적 모델 및 의약품에 이르기까지 다양한 응용 분야를 통해 미국 3D 프린팅 시장의 주요 원동력으로 부상했습니다. 개인화된 의학은 이러한 추세의 최전선에 있으며, 3D 프린팅을 통해 개별 환자의 요구에 맞는 맞춤형 의료 기기를 생산할 수 있습니다. 고관절 및 무릎 교체 수술과 같은 정형외과 임플란트는 일반적으로 3D 프린팅을 사용하여 생산하여 정밀한 맞춤을 보장하고 합병증 위험을 줄입니다. 또한 이 기술은 치과 응용 분야에서 사용되어 크라운, 브릿지 및 치과 모델을 만드는 데 사용됩니다.

3D 프린팅은 수술 계획 및 의료 교육을 위한 해부학적 모델을 만드는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 세부적이고 환자별 모델을 통해 외과의는 시술을 연습하고 수술을 보다 효과적으로 계획하여 궁극적으로 환자 결과를 개선할 수 있습니다. 더욱이 제약 산업은 개인화된 약물 및 약물 전달 시스템을 개발하기 위해 3D 프린팅을 채택했습니다. 개별 환자에게 맞는 정확한 복용량과 제형을 생산하는 능력은 제약 연구 및 생산에서 게임 체인저입니다.

자동차 응용 분야 확장

자동차 산업은 미국 3D 프린팅 시장의 또 다른 영향력 있는 원동력입니다. 자동차 제조업체는 생산 비용을 줄이고, 설계 유연성을 개선하고, 차량 성능을 향상시키기 위해 3D 프린팅으로 전환하고 있습니다. 이러한 추세는 특히 프로토타입, 맞춤형 구성 요소 및 전체 차량 생산에서 분명하게 나타납니다. 3D 프린팅은 신속한 프로토타입 제작을 가능하게 하여 자동차 제조업체가 설계를 빠르게 반복하고 최소한의 리드 타임으로 새로운 개념을 테스트할 수 있도록 합니다. 이러한 제품 개발 속도는 새로운 차량 모델과 혁신의 출시 시간을 단축합니다. 또한 3D 프린팅은 엔진 구성 요소, 브래킷 및 내부 요소와 같은 가볍고 복잡한 부품을 만드는 데 사용되어 연료 효율성과 전반적인 차량 성능을 개선하는 데 기여합니다. 전기 자동차(EV)에서 3D 프린팅은 배터리 하우징 및 기타 중요한 구성 요소의 설계를 최적화하는 데 도움이 됩니다. 또한 클래식 자동차의 복원 및 맞춤화가 3D 프린팅의 인기 있는 응용 분야가 되었습니다. 애호가들은 기술을 사용하여 희귀하거나 폐기된 부품을 복제하여 자동차 유산을 보존합니다.

주요 시장 과제

지적 재산 및 위조 문제

미국 3D 프린팅 시장은 과제가 없는 것은 아니며 이 산업이 직면한 두드러진 문제 중 하나는 지적 재산(IP) 및 위조 문제와 관련이 있습니다. 3D 프린팅 기술이 더 접근 가능하고 저렴해짐에 따라 지적 재산권 보호와 광범위한 위조 가능성에 대한 상당한 의문이 제기되었습니다. 이 분야의 주요 과제 중 하나는 3D 프린팅을 통해 개인과 단체가 제품의 복제품이나 위조 버전을 쉽게 만들 수 있다는 것입니다. 이는 디자인과 제품의 독점성에 의존하는 산업에 상당한 위협이 됩니다. 예를 들어, 고급 제품, 자동차 부품 및 가전 제품 제조업체는 3D 프린팅을 통한 위조에 취약합니다. 또한 3D 프린팅 분야에서 위조 상품의 생산을 추적하고 모니터링하기 어려울 수 있습니다. 특허 및 상표와 같은 기존의 추적 및 집행 방법으로는 이러한 과제를 효과적으로 해결하기에 충분하지 않을 수 있습니다. 결과적으로 회사는 지적 재산을 보호하기 위한 새로운 전략과 기술을 모색해야 합니다. 이 과제의 또 다른 측면은 영화, 음악 및 문학과 같은 저작권이 있는 자료의 무단 복사 가능성입니다. 3D 프린터는 저작권이 있는 객체의 물리적 사본을 만드는 데 사용할 수 있으며, 이는 콘텐츠 제작자와 미디어 회사의 권리를 침해할 가능성이 있습니다. 3D 프린팅 산업의 정책 입안자와 이해 관계자는 혁신을 촉진하고 지적 재산을 보호하는 것 사이에서 균형을 찾아야 합니다.

3D 프린팅의 재료 제한 및 품질 관리

미국 3D 프린팅 시장이 직면한 또 다른 중요한 과제는 재료 제한 및 품질 관리와 관련이 있습니다. 3D 프린팅은 타의 추종을 불허하는 설계 유연성과 사용자 정의를 제공하지만 여전히 인쇄에 사용되는 재료와 제조된 제품의 일관된 품질에 대한 필요성에 의해 제약을 받습니다. 한 가지 주요 제한 사항은 3D 프린팅에 적합한 재료의 범위입니다. 다양한 인쇄 기술에 대한 새로운 재료 개발에 상당한 진전이 있었지만 많은 산업에서는 강도, 내구성 또는 생체 적합성과 같은 특정 속성을 가진 재료가 필요합니다. 다양한 소재의 광범위하고 다양한 범위의 가용성을 보장하는 것은 다양한 응용 분야의 요구 사항을 충족하는 데 매우 중요합니다.

품질 관리도 또 다른 과제이며, 특히 정밀도와 신뢰성이 가장 중요한 산업에서 그렇습니다. 3D 프린팅 공정은 인쇄된 부품에 결함이나 불일치를 유발할 수 있으며, 이는 항상 즉시 나타나지 않을 수 있습니다. 항공우주, 의료, 자동차와 같은 분야에서는 이러한 결함이 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 3D 프린팅 부품에서 일관된 품질과 신뢰성을 보장하는 것은 지속적인 과제입니다. 게다가 항공우주 및 의료와 같은 산업에서 3D 프린팅이 보편화됨에 따라 엄격한 규제 요구 사항을 충족해야 합니다. 3D 프린팅 부품에 대한 표준화된 테스트 및 인증 프로세스를 개발하는 것은 산업 표준 및 규정을 준수하는 데 필수적입니다.

주요 시장 동향

의료 분야에서 3D 프린팅 채택 증가

미국 3D 프린팅 시장은 다양한 산업에서 3D 프린팅 기술 채택이 크게 증가했으며, 가장 두드러진 분야 중 하나는 의료입니다. 지난 몇 년 동안 3D 프린팅은 환자 치료, 의료 기기 제조, 심지어 제약까지 혁신할 수 있는 잠재력으로 인해 의료 분야에서 두각을 나타냈습니다. 이러한 추세의 주요 원동력 중 하나는 3D 프린팅 기술의 사용자 정의 및 개인화 기능입니다. 의료 분야에서 3D 프린팅은 환자 맞춤형 임플란트, 보철물 및 해부학적 모델을 만드는 데 사용되고 있습니다. 외과의는 이제 환자의 고유한 해부학적 구조를 3D로 인쇄한 모델을 사용하여 복잡한 수술을 계획하고 연습할 수 있어 더 나은 결과와 감소된 수술 위험을 얻을 수 있습니다.

또한 COVID-19 팬데믹은 비상 상황에 대응하는 데 있어 3D 프린팅의 민첩성을 강조했습니다. 개인 보호 장비(PPE)가 부족할 때 의료 시설과 개인은 3D 프린팅을 사용하여 페이스 실드, 인공 호흡기 부품 및 기타 중요한 물품을 생산했습니다. 이러한 경험을 통해 3D 프린팅이 의료 공급망에 통합되는 속도가 빨라졌습니다. 의료 분야에서 3D 프린팅 채택이 증가하는 것은 의료 기기와 PPE에만 국한되지 않습니다. 제약 회사는 개인화된 의약품과 약물 전달 시스템을 생산하기 위해 3D 프린팅을 모색하고 있습니다. 이러한 추세는 규제 프레임워크가 3D 프린팅 의약품을 수용하도록 적응함에 따라 계속될 것으로 예상됩니다.

항공우주 및 방위 분야에서 3D 프린팅 확대

미국의 항공우주 및 방위 분야는 3D 프린팅 채택의 최전선에 있었습니다. 이러한 추세는 3D 프린팅 기술이 성숙해지고 산업 내 다양한 응용 분야에서 그 가치가 입증됨에 따라 계속되고 확대될 것으로 예상됩니다. 항공우주 및 방위 분야에서 3D 프린팅 사용이 증가하는 한 가지 중요한 동인은 구성 요소의 무게를 줄이면서 구조적 무결성을 유지하거나 향상시킬 수 있는 능력입니다. 이러한 무게 감소는 항공의 연료 효율성과 방위 시스템의 이동성에 직접적인 영향을 미칩니다. 게다가 항공우주 산업의 엄격한 테스트 및 인증 프로세스는 3D 프린팅 구성 요소의 신뢰성을 검증하여 채택을 더욱 촉진했습니다. 무게 감소 외에도 3D 프린팅은 기존 제조 방법으로는 달성하기 어렵거나 불가능한 복잡한 형상의 신속한 프로토타입 제작 및 생산을 가능하게 합니다. 이 기능은 고급 항공기 및 우주선 구성품 개발에 특히 가치가 있습니다. 방위 부문은 또한 원격 지역에서 주문형 예비 부품을 생산하기 위해 3D 프린팅을 모색하여 광범위한 공급망과 재고 관리의 필요성을 줄이고 있습니다. 이를 통해 비용을 절감할 뿐만 아니라 군 자산의 준비 상태도 향상됩니다.

지속 가능한 3D 프린팅에 대한 관심 증가

지속 가능성은 3D 프린팅을 포함한 다양한 산업에서 시장 추세의 주요 원동력이 되었습니다. 미국에서는 3D 프린팅 프로세스를 보다 환경 친화적이고 지속 가능하게 만드는 데 대한 관심이 커지고 있습니다. 3D 프린팅의 지속 가능성의 한 측면은 재료 선택입니다. 플라스틱과 같은 기존 3D 프린팅 재료는 환경에 해로울 수 있습니다. 그러나 재활용 플라스틱 및 바이오 기반 폴리머를 포함하여 보다 지속 가능하고 생분해성 있는 재료를 사용하는 방향으로 전환되고 있습니다. 또한 재활용 소재를 사용한 금속 3D 프린팅 개발이 자동차 및 항공우주 산업과 같은 산업에서 특히 주목을 받고 있습니다.

또 다른 측면은 3D 프린팅 공정 자체에서 폐기물을 줄이는 것입니다. 적층 제조는 정밀한 소재 사용을 허용하여 삭감 제조 방법에 비해 폐기물을 최소화합니다. 3D 프린팅 부품 또는 소재를 재활용하고 재사용하는 것도 점점 더 일반적인 관행이 되고 있습니다. 더욱이 3D 프린팅은 장거리 운송과 관련된 운송 배출을 줄이는 현지 생산을 가능하게 하여 지속 가능성에 기여할 수 있습니다. 이 개념은 제품이 소비 지점에 더 가깝게 생산되는 분산 제조의 더 광범위한 추세와 일치합니다.

세그먼트 통찰력

기술 통찰력

기술을 기반으로, 입체석판 인쇄 세그먼트는 미국 건물 자동화 및 제어 시스템 시장에서 우세한 세그먼트로 부상하여 예측 기간 내내 확고한 지배력을 발휘합니다.

최종 사용자 통찰력

최종 사용자를 기반으로, 미국 건물 자동화 및 제어 시스템 시장의 자동차 세그먼트는 강력한 선두 주자로 부상하여 지배력을 행사하고 예측 기간 내내 시장의 궤적을 형성합니다. 이러한 지배력은 자동차 산업에서 제조 공정을 최적화하고 운영 효율성을 향상하며 최고 수준의 제품 품질을 보장하기 위해 BACS 솔루션을 점점 더 많이 채택하고 있기 때문입니다. 건물 자동화 시스템은 HVAC 시스템, 로봇, 조명을 포함하여 생산의 다양한 측면을 관리하고 제어함으로써 자동차 제조 공장에서 중추적인 역할을 합니다. 이러한 시스템을 통해 자동차 제조업체는 운영을 간소화하고, 에너지 소비를 줄이며, 엄격한 품질 표준을 유지할 수 있습니다. 또한 자동차 산업이 자동화와 Industry 4.0 원칙을 수용함에 따라 고급 BACS 기술에 대한 수요가 더욱 증가할 것으로 예상되며, 이는 자동차 부문이 미국 BACS 시장의 궤적을 형성하는 핵심 원동력이라는 지위를 강화할 것입니다.

지역 통찰력

미국 북동부 지역은 의심할 여지 없이 미국 3D 프린팅 시장에서 혁신, 채택 및 영향력의 탁월한 진원지로 자리 매김했습니다. 매사추세츠, 뉴욕, 펜실베이니아와 같은 주로 구성된 이 지역은 3D 프린팅 기술의 경계를 넓히려는 탁월한 의지를 지속적으로 보여주었습니다. 북동부 지역의 지배력을 이끄는 주요 원동력 중 하나는 세계적 수준의 대학과 연구 기관이 집중되어 있다는 것입니다. 이러한 학술 강국은 최첨단 연구에 적극적으로 참여하여 3D 프린팅 소재, 프로세스 및 응용 분야의 발전을 개척하고 있습니다. 결과적으로 이 지역은 획기적인 기술을 활용하고자 하는 뛰어난 인재와 혁신적인 신생 기업들을 끌어들이는 자석 역할을 하게 되었습니다. 또한, 특히 의료, 항공우주, 제조와 같은 산업 분야에서 북동부 지역의 산업 환경은 3D 프린팅 솔루션에 대한 엄청난 수요를 가지고 있습니다. 병원과 의료 기관은 맞춤형 의료 임플란트와 보철물에 3D 프린팅을 사용하는 반면, 항공우주 기업은 가볍고 복잡한 항공우주 구성 요소에 이를 활용합니다. 이러한 강력한 산업적 수요는 이 지역이 3D 프린팅 시장에서 리더십을 차지하도록 촉진합니다.

최근 개발

• 2023년 6월, HeyGears는 소비자를 위한 최초의 전문 데스크톱 3D 프린터인 UltraCraft Reflex를 출시했습니다. Reflex는 사용자가 아이디어를 더 빠르게 실현하고 실제로 구현할 수 있도록 해주는 올인원 생산 플랫폼입니다. 고해상도 레진 프린터, 세척 및 경화 기계, HeyGears가 자체 개발한 소재가 특징입니다. Reflex는 또한 초보자라도 사용하기 쉬운 사전 처리 소프트웨어가 장착되어 있습니다.
• 2023년 3월, 테란 1로 알려진 세계 최초의 3D 인쇄 로켓의 첫 발사는 일련의 좌절에 직면했습니다. 이 혁신적인 로켓은 캘리포니아에 본사를 둔 항공우주 스타트업인 Relativity Space에서 제작했습니다. 원래 3월 8일에 이륙할 예정이었지만 로켓 연료의 온도에 대한 우려로 인해 발사가 연기되었습니다. 그 후 3월 22일에 두 번째 발사가 시도되었지만, 2단계 엔진에서 이상이 감지되어 이 역시 중단되었습니다.

주요 시장 참여자

• Stratasys Ltd.
• 3D Systems, Inc.
• Proto Labs, Inc.
• Materialise NV
• Desktop Metal Inc.
• HP Inc.
• Carbon, Inc.
• Formlabs, Inc.
• Markforged, Inc.