▲ 이병극 사장

3D프린팅 산업은 버락 오바마 미국 대통령이 올해 연두교서에서 "3D프린터가 제조업의 혁명적 변화를 이끌 것"이라고 언급하며 세계적인 관심이 모아졌다.

정부 발표에 따르면 세계 3D프린터 산업은 2011년 현재 17억달러인 시장규모가 2019년 61억달러로 성장할 전망이다. 제조된 제품이 가치를 더할 경우 133억달러 시장도 가능하다는 전망도 나온다. 현재는 미국이 세계 시장의 38.3%를 점유하고 있다. 이 와중에 미국 스트라타시스가 오브제, 메이커봇 등을 인수하면서 3D프린터업계 최대 기업으로 부상했다.

이런 흐름 속에 불모지나 다름 없는 국내에서도 3D프린터 바람이 불고 있다. 광조형 방식의 3D 프린터 원천기술을 가진 캐리마가 그 바람의 주인공이다.

시작은 광학기반
캐리마는 1983년 사진 현상기를 제조하는 CK산업이라는 회사로부터 출발했다.

이병극(60) 캐리마 사장은 당시를 회상하며 자신이 개발한 "사진 자동인화기가 일본 제품과 대기업 제품을 물리치고 국내 시장점유율 1위를 차지했다" 며, 당시에는 "서울 시내 3곳에서 공장을 운영했고 직원도 100여명이 넘었다"고 회고했다.

하지만 1990년대 이후 디지털 카메라의 등장과 맞물려 중국산 저가 공세가 시작되면서 사진 현상 산업은 사양길로 접어들었다. 사업이 날로 힘들어져 가던 상황에서 이 사장는 2000년 사명을 캐리마로 변경하고 디지털 프린터 시장에 도전장을 내밀었다.

꾸준한 연구 개발을 통해 2005년 디지털 프린팅 시스템(DPS)을 개발, 3D 프린터 시장 진출을 위한 초석을 마련했다. 2008년에는 3D프린터 핵심인 광학엔진부 개발을 완료했다.

2009년 말 드디어 초기모델 '마스터'의 개발에 성공하면서 본격적으로 3D프린터 사업에 나섰다. 지난해에는 '마스터' 업그레이드 버전인 '마스터 플러스'를 선보이며, 시장 공략에 박차를 가하고 있다.

지난 2월까지 국내외에 모두 49대의 '마스터'시리즈를 공급했다. 연말까지 누적 120대를 예상하고 있다. 지난해 10억원이었던 매출은 올해 15억원을 바라보고 있다. 이병극사장은 현재 추세라면 "내년에는 매출 100억을 기대한다"며 자신감을 보였다.

▲ 무려 1000여번의 실험 과정을 메모해 놓은 이 사장의 노트

아무도 가지 않은 길을 가다
캐리마는 국내 유일의 3D 프린터 제조, 생산 기업이다. 그런 위상에 견주어 볼때 캐리마가 낡은 창고형 공장과 10명에 불과한 직원을 가진 작은 제조기업일 것이라고 상상하기는 쉽지 않다. 이 사장은 캐리마에서 최고경영자이자 최고 기술책임자를 겸하고 있다.

이런 열악한 상황에서도 이 사장은 자신 소유의 건물과 공장 부지를 처분하면서까지 3D 프린터 기술 개발에 열정을 쏟아 부었다. 지금까지 기술개발에 투자한 금액만도 100억원에 이른다. 하지만 당시까지만 해도 3D 프린터 분야를 긍정적으로 보는 사람은 거의 없었다. 투자에 비해 매출은 턱없이 적었고 회사 기술자들도 하나둘 떠나면서 그동안 사업을 포기할 위기도 수차례 겪었다.

이 사장은 이런 위기를 "연구개발에 대한 끝없는 열정과 노력으로 버텨왔다"고 전했다. 이제 그는 국내 3D 프린터 산업의 개척자로 꼽히며, 산업계와 학계의 유명인사가 됐다.

뜻밖의 행운 '오' 영업 부장
자금이 바닥날 무렵 기적처럼 3D 프린터가 주목받기 시작했다. 바로 올 초 오바마 대통령의 국정 연설에서 3D프린터가 언급된 것이다. 이후 세계 각국이 앞 다퉈 3D 프린터 개발 지원 계획을 발표하고 있다. 한국 정부에서도 관심을 보이기 시작했고, 곳곳에서 투자자가 나타나기 시작했다. 이에 이 사장은 오바마 대통령을 사내에서는 '오' 영업부장으로 부른다고 전했다.

3D프린터는 플라스틱이나 철을 이용한 단순한 모형 제조에 그치지 않고 인공뼈와 인공피부 등 의료용 소재까지 찍어낼 수 있다. 최근에는 우주인들이 먹을 수 있는 피자까지도 만들어 낼 수 있어 그야말로 제조업 혁명의 주역으로 부상했다. 시장을 선도하기 위한 기업들의 경쟁도 치열하게 전개돼 왔다. 그러나 국내에서는 오바마대통령의 연설이 있기까지만 해도 생소한 개념이었다.

▲ '마스터 플러스'

국산 3D프린터, ‘마스터 플러스’
캐리마가 국내에서 재료를 한 층씩 쌓는 적층 방식의 3D 프린팅 분야를 선점할 수 있었던 것은 이사장이 지난 40여년 동안 해왔던 사진 현상 기술과 흡사한 것이 한 몫했다. 왜냐하면 3D프린팅도 빛을 이용해 재료를 조금씩 굳혀 제품을 완성하는 방식이기 때문이다.

'마스터 플러스'는 기존 레이저가 아닌 광학 적층 디지털 광학기술(DLP) 경화 방식을 적용한 것이 특징이다. 한 면 전체를 경화하는 방식을 채택함으로써 경쟁사 제품에 비해 적층 속도를 높였다. 또 적층 과정이 액상형태로 진행돼 기존 분사 방식의 제품에서 발생했던 노즐 막힘 현상도 해결 했다. 설계된 제품의 오차 범위도 최대한 줄여 12㎛에서 100㎛까지 섬세한 표현 처리가 가능하다.

가격 역시 동급 제품의 3분의1 수준인 3000만~5000만원으로 크게 낮췄고, 운영·유지비용도 외산의 6분의1 수준으로 저렴하다.

소재의 다양성은 뒤처지지만 3D 프린터 제작 방식만큼은 시장을 선도하고 있다.

소재에 대한 연구개발
'마스터 플러스'에 사용되는 재료는 고무처럼 말랑한 러버-라이크(Rubber-like), 왁스처럼 녹는 로스트-왁스(Lost-Wax), 딱딱한 재질의 에폭시(Epoxy), 반투명 재질의 아크릴(Acryl), 산업용 ABS 등 5~6가지 이다.

캐리마는 광조형기 수준인 현재의 '마스터 플러스'를 더 많은 소재를 사용할 수 있는 종합 3D프린터로 업그레이드할 계획이다. 소재만 해결된다면 캐리마의 3D프린터는 한단계 도약할 것이라고 이사장은 전했다.

3D프린터는 여전히 기회
캐리마의 '마스터 플러스'는 일본, 대만, 홍콩, 유럽, 미주, 호주, 아프리카 등 20여개 국에 수출되고 있지만 정작 국내에서는 공공기관에서 조차 외면받고 있다. 이병극 사장은 해외 시장보다 오히려 국내 시장 개척이 더 어렵다고 호소했다. 최근들어 각계의 관심은 많이 받고 있지만 곧바로 수요로 이어지는 것은 아니라는 얘기다. 이 사장은 "정부가 3D프린터산업 진흥에 관심을 갖는다면 바로 이런 대목부터 살펴보는 것이 우선"이라며 일침을 놓았다. 그는 무엇보다도 정책적 인프라가 갖춰진다면 국산 3D프린터는 언제든지 세계 시장의 흐름을 따라잡을 수 있다고 강조했다. ▒ 김태구 기자

▲ 캐리마는 국내 유일의 광조형 방식 3D프린터 원천기술을 갖고 있다.

[캐리마 연혁]

1983년 CK 산업 설립, 사진기기 관련제품 무역
1985년 신규 개발 미니랩 ‘Pro’ 생산 개시
1996년 신규개발 미니랩 ∂-812 칼라사진 현상기 출시
1998년 중소기업 진흥공단 수출 유망 중소기업으로 선정
2001년 DPS ‘DP-21’ 개발, 다수의 특허출원 및 획득
2003년 ‘DP-21’(디지털 프린팅 시스템)출시 및 ISO 9001 인증 획득
2004년 신제품 DPS-1(디지털 프린팅 시스템) 출시
본사 신사옥 준공 및 부설 연구소 설립
2009년 광학기기/광조형기 ISO9001 인증
광조형기 특허 및 NET(신기술) 인증서 획득
2011년 쾌속 광조형기 관련 특허획득, ISO14001 인증획득
2012년 3D프리터 ‘마스터플러스’ 신기술(NET) 인증 획득