특별기획 - 3D 프린팅 생태계 조성과 슈퍼컴퓨팅 : 창조경제, 선점경쟁을 위한 디지털 혁신
3D 프린팅은 슈퍼컴퓨터가 의미하는 디지털혁신의 대표적인 최첨단 기술이다.
이것을 수용하지 못할 경우 세계 분업구조속의 우리 기업 경쟁력은 순식간에 추락할 수 있다.
3D프린팅 생태계 조성이라는 것은 첨단 디지털 연구 및 개발 기술의 확산구조를 만드는 것을 의미한다.
3D 프린팅 기술들 중, 특정 소재와 관련한 특허가 종료됨으로써 세상의 커다란 주목을 받고 있다.
3D프린팅을 작은 비용으로 경험할 수 있게 된 것이 새로운 것을 만들어 보고자 하는 사람들을 자극했고, 그 결과 많은 가능성들이 시도 되고 여러 가지 재미있는 결과들이 탄생하고 있다.
많은 호사가들과 뉴스와 방송에서 연이어 다루어지고 일반인들이 환상에 가까운 기대치를 갖도록 하거나 짐짓 가소로운 것들이라고 여기게 하기도 한다.
흔히 보는 보급형 3D프린팅만을 체험해본 사람들은 실망을 하기도 하고, 3D프린터 자체를 개발하기 위해서 지재권과 시장조사를 실시한 기업들의 경우, 거미줄처럼 얽힌 특허권과 기타 진입장벽들로 인해 기대치를 접기도 한다.
그러나 이 글을 읽고 있는 독자가 기업의 큰 전략을 세우거나 국가나 사회의 정책들을 결정하는데 관여하여야 하는 위치에 있다면, 앞서의 상황들의 이면에서 정확한 시사점을 살피고 대응할 수 있어야 한다.
3D 프린팅 생태계 조성으로 인해 기술이 확산되며, 이를 통해 기업과 사회의 혁신능력을 갖춘다는 것은 디지털 산업혁명이 또 다른 커다란 변곡점을 맺고 있다고 규정지을 수 있는 정도의 일이다.
3D 프린팅, 즉 디지털 생산기술은 최첨단 디지털 연구개발 방법론과 국가와 사회의 디지털 혁신정책을 대변하는 “슈퍼컴퓨팅” 기술의 연장선상에 있는 가장 최첨단 기술 동향이기 때문이다.
3D 프린팅의 확산은 최첨단 디지털 연구개발 방법의 확산을 의미한다
3D 프린팅기술의 확산이라는 것은 디지털 연구개발 방법론이 컴퓨터 바깥의 연구개발 과정에 훨씬 더 큰 영향을 끼치기 시작하는 것으로 이해해야 한다.
언론에서 언급하는 대로 개인이 자신이 소비하고자 하는 것을 만들어 쓰는 도구라든지, 일반소비재성 공산품 생산기술이라고 이해하면 큰 의미를 놓치는 것이다.
2012년 8월 20일자 전자신문에서는 3D 프린팅 기술 등으로 인한 비용감소에 힘입어 실리콘벨리의 창업동향이 기존에 소프트웨어 창업위주에서 하드웨어를 포함한 플랫폼 창업으로 바뀌었다는 기사를 실었다.
3D프린팅은 심지어 직접적인 제조업에만 국한하지 않고 개인사업자부터 자본을 기반으로 대량생산과 소비를 기본 구조로 하고 있는 대기업에 이르기까지 비즈니스 모델변화와 시장을 선점하기 위한 전략에 큰 변화를 준다.
예를 들어 애플사의 사례가 있을 수 있다.
애플사가 그 위치에 가게 된 것은 독창적인 경험을 온전히 전달하는 플랫폼을 개발하여 보급할 수 있었기 때문이고, 강력한 경쟁력을 지닌 제조회사의 지위를 유지할 수 있었고, 온라인 서비스 회사의 면모를 만들어 낼 수도 있었다.
그런데, 그 뒤에는 애플의 조나단 아이브라는 제품 디자이너가 디지털로 제어되는 3D 프린터들과 같은 첨단 연구개발 소프트웨어와 장비들을 직접 사용해서 그런 것들을 만들어 낸다는 사실은 잘 알려져 있지 않다.
3D 프린팅은 우리나라가 위치하고 있는 전 세계 분업구조에 영향을 준다
3D프린팅이 이용되는 분야는 전자제품부터 패션, 식품, 의약품, 첨단 의료 부품, 의료장비, 정밀기계부품, 자동차, 해양, 우주, 항공, 국방, 서비스, 엔터테인먼트, 영화/콘텐츠, 온라인 서비스 등 몹시 다양한 분야에 망라되고 있고, 주로 GNP가 높은 선진 산업국들에 적용이 될 만한 것들 위주의 사례들이 보도되고 있다.
그러나 그 본질은 전 세계 분업구조에서 우리나라의 위치를 위협하게 된다.
이러한 설명이 가능한 것은 3D프린팅을 하기 위해서는 디지털도구를 이용한 정보가공이 필수적인 단계라는 간단한 사실로부터 시작한다.
3D프린팅과 슈퍼컴퓨팅은 같은 연장선에 있는 개념이다
산업선진국들에서는 산업화 사회에서 경쟁력을 유지하기 위한 전략으로써 새로운 기술을 개발하고 상품을 탄생시켜 시장을 선점하기 위한 노력들을 다양한 형태로 정부와 학교, 기업 등에서 분담해왔다.
그리고 그 이외에도 선점경쟁 과정에서 필연적인 수도 없이 많은 연구개발과 실패비용을 어떻게 줄일 수 있을까에 대해 고민하고 해소하기 위한 방안들을 적극적으로 찾아왔다.
그 것들 가운데 중요한 비중을 차지하는 것이 바로 연구와 개발행위의 효율성을 극대화하기 위한 정보기술 개발 행위이다.
정보기술을 이용하여 인류가 습득해온 심오한 지식과 지혜들을 체계화하고 정보화하여 왔을 뿐만 아니라, 이를 이용해 신상품과 기술 개발과정의 수많은 실패 비용을 줄이는 방안으로 활용해 왔다.
즉, 축정된 정보들과 고성능 컴퓨터를 통해 지식과 지혜들을 빠른 속도로 새로운 정보로 재가공, 재창출 할 수 있도록 활용하는 방법들을 찾아내고 활용함으로써 연구개발 효율성을 높여온 것이다.
바로 이 과정에서 “슈퍼컴퓨팅”이라는 용어가 큰 역할을 하게 된다.
슈퍼컴퓨터라는 용어 자체는 1964년도에 미국해군 전자 장비를 납품하던 회사에서 과학기술 계산을 기존보다 10배 이상 빠르게 할 수 있어서, 해군의 미래 수요에 대응할 수 있는 컴퓨터를 개발하기로 하면서 만들어낸 별칭으로 알려진다.
관련 연구자들이 창업을 하마케팅 키워드로 사용되었고, 미국 지도자들과 의사결정권자들, 국민들을 설득하기 위한 훌륭한 도구로 활용되어 온 용어로 이해할 수 있다.
컴퓨터라는 것은 1980년대 초반까지도 국가나 대기업이 아니면 소유하거나 활용하는 것이 불가능한 정도의 국가 전략 기술이었고, 최첨단 기술이었으며, 초 고가의 연구와 개발 지원 목적의 자원이었다.
바로 국가전략과 산업 전략에 새로 축적된 정보를 디지털화 하고 적용하기 위한 선혈이 낭자한 경쟁의 첨단에 존재하는 것이다.
연구 개발이 디지털화 되고 있기 때문에, 국가의 이름과 능력과 규모로, 기초개념연구부터 기초 기술 개발, 산업화 기술개발, 생산기술 개발에 이르기까지의 비용을 많이 필요로 하는 여러 가지 분야의 경쟁력 확보를 위한 국가 연구개발 투자행위에 대해 쉽게 국민들을 이해시킬 수 있는 마케팅 용어로 이용 할 수 있는 것이 “슈퍼컴퓨팅”이다(< 그림 1 >, < 그림 2 > 참조).
기업들 간의 선점경쟁에서 3D프린팅의 역할
3D 프린팅을 통해 무엇인가 만들기 위해서는 먼저 컴퓨터로 정보를 가공해야 한다.
정확한 기획과 설계, 해석이 이뤄진 후 3D프린팅을 통해(< 그림 3 > 참조) 만들어진 것은 신뢰성과 상품성이 높아진다.
얼핏 살펴보아도 비교적 쉽게 파악할 수 있는 것은 3D 프린팅이 양산기술이 되기 어렵다는 점과 함께 관련 신기술들이 계속 개발되고 있고, 다양한 관심들을 통해 새로운 응용 상품들과 시장을 파괴적으로 선점하는 사례들이 등장하고 있는 것에서 파악할 수 있는 것이 있다.
하지만 여기서 디지털 혁신기술의 한가지인 3D프린팅이 연구와 개발 비용을 대폭 줄여 줄 수 있다는 점도 쉽게 생각할 수 있다.
기업의 입장에서 보면 신상품의 탄생주기가 짧아지고, 기술의 혁신주기가 짧아진다는 것을 의미한다.
기존에는 하나의 히트 상품이 등장하면 그것이 상대적으로 오랜 시간 동안 시장을 점유하고 기업생존의 비용구조에 주효한 역할을 할 수 있었다.
그러나 앞으로는 그것에 도전하는 새로운 무언가가 훨씬 자주, 쉽게 등장하게 된다.
자본을 기반으로 생산시설 투자를 통해 양산하고 이를 통해 저렴한 가격을 가장 큰 경쟁력으로 하고 있는 곳이라면 그 비용구조가 쉽사리 악화될 가능성이 많이 높아진다.
새로운 경쟁력 탄생시키기 위한 물리적인 비용구조가 축소되게 된다.
3D프린팅과 같은 첨단 디지털 연구 개발 방법론의 확산과 관련 첨단 자원들의 지속적인 확보와 원활한 이용이 기업과 사회의 생존에 큰 역할을 하게 된다.
슈퍼컴퓨팅은 첨단 디지털 혁신기반의 확산 방안을 의미한다
그렇다면, 이러한 변화에 대비하기 위한 방안은 어떤 것이 있을 수 있는가 질문할 수 있다.
그 대응방안 또한 상당부문 디지털 기술에 있다고 답변 가능하다.
근본적이고 장기적인 확산은 영국, 미국, 싱가폴, 호주 등과 같이 교육단계에서 부터의 체험과 함께, Fab-lab등의 좀 더 수준 있는 환경을 통하는 것이 필요하다.
그러나 최첨단 경쟁력을 보유한 결과들을 얻기 위해서는 최첨단 자원과 전문가 기술을 채산성 맞게 제공될 수 있어야 한다.
이미 슈퍼컴퓨팅 분야에서는 관련된 기술들과 비즈니스 모델들을 개발하고 시험 적용되어 왔다.
미국의 주도로 시도되어 왔던 그리드 컴퓨팅 기술 개발 연구 주제들 중에서는 이러한 기술과 사업모델 중 중요한 것이 원격에 떨어져 있는 연구 개발 수요자에게 관련 자원들과 전문 서비스들을 네트워크를 통해 제공하는 주제가 있었다.
정부출연 연구조직인 한국과학기술정보연구원 슈퍼컴퓨팅연구소에서도 10여 년 전부터 그리드컴퓨팅 기술 개발 과제를 통해 획득한 경험을 바탕으로 슈퍼컴퓨팅 환경에 구비되어 활용될 수 있는 첨단 소프트웨어와 3D 프린팅과 같은 첨단 디지털 제어 장비들을 전국에 온라인 서비스로 제공할 수 있는 “연구개발 지원 목적을 클라우드 서비스” 기술과 사업모델을 개발하였고, 타당성을 증빙하기 위해서 일부분씩 시범 적용해 왔다.
지역 혁신 서비스 센터 등이 가지는 수요 부족과 전문가 고용 비용 등의 문제점들을 해소할 수 있는 모델이다.
해당 기술의 일부분은 이미 POSCO, 삼성중공업, ADD, MANAGEMENTKAIST등에서 도입하여 성공사례로써 보도되고 운영되어 짐으로써 그 실현 가능성이 증명되었다(< 그림 4 > 참조).
잘 알려진 영화 “국가대표”의 CG 랜더링 작업이 관련 개념을 바탕으로 구성한 환경에서 이뤄지기도 했었다.
영화 CG 산업은 슈퍼컴퓨팅을 바탕으로 하는 시뮬레이션 기술의 총아이기도 하며 고부가가치 엔지니어링 서비스 산업이다.
또한 3D 프린팅과 같은 첨단기술을 이용하여 OSMU(One-Source-Multi-Use)를 빠른 시간 내에 구현해 내기도 하고, 콘텐츠 생산국의 상품들이 프리미엄을 얻을 수 있도록 문화전쟁을 수행할 수 있게 하는 선진국형 산업이다.
슈퍼컴퓨팅을 통해 가장 최첨단 디지털 생산장비 등을 Pay-per-use방식으로 제공할 수 있는 방안들이 존재한다.
제3의 산업혁명의 현명한 수용을 통해 미래 창출이 가능하다
우리나라 기업의 생존을 위한 창조혁신 역량 강화에는 창의적인 인재들과 함께 그들 수준의 첨단기술과 자원 제공 또한 필수이다.
선진국에서 수학하고 돌아온 인력들이 그곳의 도구와 방법과 절차에 익숙하며 그런 지원과 활용 없이는 경쟁이 어려운 수준의 연구와 경쟁들이 이뤄지고 있기 때문이기도 하다.
GNP가 상승하고 시장이 개방되면서 모든 경제 주체의 활동영역 또한 국제화 되지 않으면 생존하기 어려운 상황을 맞고 있다.
그러나 새로운 상품과 서비스 개발과정에 반영되는 비용구조와 절차를 살피고 디지털 연구개발 기술을 잘 활용할 경우, 고부가가치 상품의 개발과 판매도 유연하여 질 수 있으며, 기존 대비 작은 시장규모에서도 가격경쟁력을 유지 할 수 있다.
현업을 수행하고 있는 각급 조직에서 현명하게 대처할 수 있도록 해야 할 것이다.