3D프린팅 시대…미래 물류의 ‘판(板)’이 바뀐다

CLO's TIP 

‘3D프린팅’, 또는 ‘첨삭 가공’은 디지털 모델을 사용한 연속적인 층을 프린팅 함으로써 물체를 생성하는 기술을 뜻한다. 2025년까지 세상을 바꾸는 12가지 영향력 있는 기술 중의 하나이기도 하다.

얼마 전에는 세계 최대 온라인 몰인 아마존이 미국내 첫 3D프린터 대형 판매업체인 스테이플(Staples)과 손잡고 미니어처 제작 관련 새로운 전용 섹션을 신설해 3D프린팅 사업 지원에 본격적으로 나섰다. 제네럴일렉트로닉스(GE)도 자동차 엔진에 들어가는 주요 부품을 3D 프린터로 생산해 날을 준비 중이다.

현재 개발 단계에 있는 이 기술은 기존 제조상의 큰 부분이 자동화 되고, 인력을 크게 절감시키는 등 생산 시스템의 대변혁을 예고하고 있다. 물류산업 측면에서는 과거 몇 십 년에 걸쳐 산업과 소비를 특징짓던, 즉 운송과 인건비 사이의 상충관계에 입각한 세계화 트렌드에 반전을 몰고 올수 있을 것으로 시장전문가들은 예측하고 있다.

그 동안 세계화(Globalization)는 엄청난 양의 소비재가 국경을 넘나들며 이동하면서 선사, 항공사, 포워더를 비롯한 글로벌 물류시장이 성장할 수 있는 기회를 제공해왔다. 이는 곧 세계화에서 나타나는 모든 문제는 곧 글로벌 운송 산업의 위협적인 존재가 될 수 있다는 말이다. 실제로 2016년까지 3D프린팅 기술을 통해 만들 수 있는 완제품이 50%, 2020년에는 80% 증가할 것이란 전망이 있다.

하지만 위기는 또 다른 기회를 제공할 수 있다. 그렇다면 3D 프린팅 기술의 활용 기회를 살펴보고 이 기술이 상용화될 경우, 물류산업이 나아가야할 방향에 대해 짚어보자.

세상을 바꿀 ‘3D프린팅’

[CLO 김철민 기자] 얼마 전 세계 최대 온라인 몰인 아마존이 미국내 첫 3D프린터 대형 판매업체인 스테이플(Staples)과 손잡고 미니어처 제작 관련 새로운 전용 섹션을 신설해 3D프린팅 사업 지원에 본격적으로 나섰다는 뉴스가 있었다.

아마존의 3D프린팅 스토어에서는 3D프린팅에 대한 모든 것을 다루고 있다. 여기에 올라온 제품들을 이용하면 아이폰 케이스와 플라스틱 조형물 그리고 하드 드라이브 어댑터 등을 부엌조리대에서 바로 프린트해 만들 수 있다.

실제로 이 새로운 3D프린팅 섹션에서는 3D프린터용 플라스틱 섬유와 관련 서적, 소프트웨어, 관련 부속품 뿐만 아니라 3D프린터 중고품과 메이커봇 리플리케이터 2(MakerBot Replicator 2) 같은 신형 3D프린터도 일괄 구입할 수 있다.

3D 프린터에 대해 낯선 독자들을 위해 약간 부연설명하면 3D프린터는 부엌 조리대나 테이블에 충분히 놓을만큼 작은 크기이며 플라스틱과 다른 일부 재료를 이용해 물리적인 조형물을 만들어낸다. 계속해서 재료를 이용해 층을 덮어 쓰면서 최종적인 물리적인 모양을 완성해 나간다.

아마존은 3D프린팅 전용 섹션을 소리소문없이 신설했다. 3D프린팅이 무인자동차나 구글 글래스 같은 웨어러블 기술과 함께 차세대 기술 혁명의 하나가 될 수 있음을 단적으로 보여주는 사례인 셈이다.

그러나 로봇이 운전하는 자동차와 아이웨어 시제품과 달리 3D프린팅은 지금 당장 누구나 사용할 수 있는 기술이다. 초보자도 500달러짜리 솔리두들(SoliDoodle) 3D 프린터를 구입하거나 혹은 파이렛3D(Pirate3D)를 지원하기 위해 킥스타터(Kickstarter)에 400달러를 내고 '버케너'(Buccaneer)라는 제품 개발이 완료되면 수령할 수도 있다.

아마존에서 구입할 경우 가격대는 좀더 높다. 1100달러짜리 젯 오픈소스 3D프린터(JET Open Source 3D print)부터 3000달러짜리 펩스터(Fabbster) 3D프린터 완제품 모델 11-1 같은 제품도 있다.

조만간 가정에서 편안하게 컵이나 전등 스위치 등을 프린트하는 날이 오겠지만 3D프린팅에 대한 우려도 동시에 제기되고 있다. 지난 5월 3D 프린터로 총을 출력할 수 있는 이른바 '해방자'(Liberator) 설계도가 온라인에 공개되자 미국 국무부는 이 설계도가 처음 올라온 사이트를 폐쇄했다. 국토안보부 역시 총기 3D프린팅에 대해 우려를 표명했다. 뉴욕시 의회는 총기 면허 없이 총을 3D프린팅하는 것을 불법으로 규정하는 법안을 발의해 놓은 상태다.

스테이플은 지난 5월 초 큐브(Cube) 3D 프린터를 온라인 스토어에서 1300달러에 판매할 것이라고 밝혔다. 당시 스테이플은 자사가 3D 프린터를 판매하는 첫 대형 업체라고 밝혔다. 업체는 6월 29일까지 미국내 일부 소수의 소매점에서 큐브를 선보일 계획이다.

제조업계도 마찬가지이다. 제네럴일렉트로닉(GE)은 엔진과 같은 주요 부품을 3D로 생산하는 시스템을 준비 중이다. 이처럼 3D프린팅이 공상과학 영화에서나 나오는 그런 종류의 것이 아니라는 점은 확실하다. 강하면서도 가벼운 제품을 만들 수 있는 능력은 항공우주분야에서도 검증된 사실이다. 자동차 산업 내에서 필요한 부품들도 이미 3D프린터를 통해 생산된 바 있으며 그 기술은 이동통신 분야에서도 채택됐다.

뒤흔드는 글로벌 공급망

이론적으로 기술 진보가 생산 속도를 높이고 단위 비용을 줄일 수 있다는 것은 확실하다. 만약 실제로도 그렇다면 글로벌 제조 산업에도 사소한 변화부터 큰 변화까지 다양한 결과를 만들어 낼 것이다.

예를 들어 3D프린팅은 이미 제품을 생산하는데 능숙하다. 예전 같았으면 다수의 부품들의 조립이 필요했었을 것이었다. 이러한 조립 단계를 없앰으로써 인건비와 같은 비용을 크게 절감할 수 있을 뿐만 아니라 잠재적으로 보관 단계를 생략할 수 있기 때문에 관련 부품을 수집하고 보관하는데 드는 처리 비용 및 유통 비용 등도 절감할 수 있다.

하지만 시스템적 변화는 생산의 자동화가 글로벌 공급망 비용과 관련된 불균형이 개선 될 때에 한해서 일어날 것이다. 점점 증가하는 운송비와 서구 지역에서 전체 비용대비 인건비가 차지하는 비중이 줄어들고 있음을 고려하면 제품을 굳이 멀리 떨어진 지역, 저비용 시장에서 생산해야 할 이유가 점점 줄어들고 있는 것이다.

대신에 이러한 제조시설을 유럽 또는 북미 소비지역에 근접하게 위치시킬 수 있다. 이 지역은 품질 이슈도 거의 없고 시장 니즈를 더욱 효과적으로 반영할 수 있기 때문이다. 물량 배치를 낮게 설정(Lower batch quantities)해 이러한 이점을 통합할 수 있다.

효율적인 제조 방식과 결합한 3D프린팅은 1차 산업혁명을 통해 세워진 원칙들에 대대적인 수정을 가하게 될 것이다. 지역 제조업이 최종 소비시장에 더욱 가까워질 뿐만 아니라 고객 수요 변화에 대응해 제품을 실시간으로 변경할 수 있는 유연성이 확보될 것이다. 제조의 본질은 이미 세워진 생산 공장을 바꾸는데 몇 달 혹은 몇 년이 걸리던 전통적 모델과는 크게 달라지는 것이다.

제품이 고객의 수요와 정확히 일치하는 생산 방식의 철학은 몇몇 분야에 큰 영향을 끼치게 된다. 실제로 의료 서비스 분야에서 소규모 수직적 구조로 이루어지는 ‘단 하나 오리지널 제약(drugs) 생산 운영은 재고관리 비용을 절감 할 수 있게 한다. 일단 3D 프린팅 기술 비용이 적절한 수준으로 떨어진다면 머지않아 몇몇 가정용품들은 소비자의 각 가정에서 직접 만들어 지는 것을 생각해 볼 수 있다.

이는 물류산업에서의 큰 변혁을 암시한다. 즉 이러한 시기가 도래하면 물류 등 공급망 자체가 국제기반이 아닌 내수기반으로 바뀌게 되는 것이다. 생각보다 까마득히 먼 미래의 일만은 아니다. 소비자를 위한 3D 프린터는 이미 몇 백 달러면 구입할 수 있다.

물류에 미칠 5가지 시나리오 

그렇다면 3D프린팅 시대가 상용화되는 제조업 시스템이 갖추게 될 경우, 글로벌 물류산업에 미치는 영향은 과연 어떨까? 그 가상의 시나리오를 살펴보자.

1.(숫자 크게) 중국 및 기타 아시아 시장에서 생산되던 제품의 일부는 북미, 유럽 지역 위주에서 근접 소싱(Nearsourced)될 것이다. 결국, 해상과 항공운송 물동량이 크게 줄어들 것이다.

2. 제품의 ‘대량 고객화’는 제품이 주문 생산방식(Made-to-order)체제로 들어서면서 재고 수준의 하락을 의미하게 된다. 결국, 창고관리에 대한 수요가 줄어들 것이다.

3. 제조 프로세스가 점점 단일 시설 안에서 통합되면서 물류서비스 제공자가 기업의 상류(Upstream) 공급망에 개입할 수 있는 기회가 적어질 것이다.

4. 물류의 하류(Downstream) 또한 영향을 받게 된다. 수주생산(Build-to-order)전략이 근본적으로 제조업자-도매상-소매상의 관계를 바꾸어 놓게 된다. 미래에는 쇼핑 경험이 크게 다를 것이다. 몇몇 부문에서, 소매상은 관계에서 아예 사라지거나 제조업자는 재고를 0으로 유지한 채 그들의 상품진열 역할만을 수행하게 된다. 주문은 제조업자에 의해서 직접 충족되어 고객에게 전달될 것이다.

5. 3D프린터의 공급 소스, 이른바 ‘피드(Feed)’라고 불리는 원재료의 보관과 이동을 담당하는 새로운 물류산업 분야가 떠오를 것이다. 3D프린터의 가격이 점점 하향 조정되면서 이러한 원재료의 문전배송(Door to door) 시장이 성장하게 될 것이다.

결국, 물류서비스는 3D프린팅 기술의 출현으로 가장 큰 영향을 받는 분야 중 하나가 될 것이다. 현재 공급제품의 재고관리비는 전체 물류비 중에 어마어마한 부문을 차지하고 있다. 몇몇 일부의 경우 중복으로 인한 비효율이 공급망 내에 존재하는데 이는 아주 짧은 기간 동안 제품을 목적지로 보내고 공장설비 가동률을 높이기 위함이다.

따라서 서비스 부품 엔지니어들이 온라인 도서관 격인 3D프린트로부터 설계 도면을 다운로드하여 짧은 시간 내에 모든 프로세스를 끝낼 수 있도록 하는 이점을 쉽게 생각해 볼 수 있다. 고객의 니즈를 충족시키기 위한 국제 및 내수 부품 창고 거점이 더 이상 필요하지 않게 됨을 의미한다.



미래 물류기업 모델은

변화하는 공급망의 역동성은 ‘4PL’ 또는 서비스관리 기업을 닮은 새로운 종류의 물류기업으로의 진화를 이끌 것으로 예상된다. 그들의 비즈니스는 소프트웨어 개발, 운송 서비스, 파트너 관계관리, 계약 관리, 인력 관리 등의 혼합된 형태로 이루어질 가능성이 높다.

이 때문에 미래의 물류기업은 수요 계획, 생산, 판매 운송, 시장 모니터링, 서비스 관리와 회수·폐기 서비스로 구성된 솔루션을 디자인하는 주체가 돼야 한다. 아울러 제품 수명주기(Life-Cycle)를 관리하는 서비스 제공자로 거듭나야 한다. 

이렇게 새로운 조직을 설립할 수 있는 자원을 가진 물류산업의 다양한 플레이어들에게는 큰 기회로 작용할 전망이다.

분명한 것은 전통적인 물류기업들은 3D프린팅 제조에 의해서 후퇴될 수밖에 없을 것이다. 반면 항상 변화에 주의를 기울이고 기회를 찾아나서는 물류기업이라면 3D프린팅 기술의 첫 번째 수혜자가 될 수도 있다. 전통적인 물류 업무에 얽매여 이를 위험으로 받아들이기 보다는 3D프린터에 투자를 하고 엔지니어들을 위한 시설을 제공하는 것이다. 그럼으로써 그들의 자본과 기술역량을 한 단계 업그레이드 할 수 있다.

만약 대형 물류기업이 오늘날 기술의 흐름과 그 영향을 무시하거나 늑장 대응을 한다면 그들은 새로운 조직 또는 사회에 취약해 질 수 밖에 없다. 위기와 기회는 동전의 양면이라는 말을 명심해야 하는 이유이다.

(표1, 3D프린팅 유망산업)

현재

-제품 원형

-고부가가치, 복잡도 높은 제품의 소규모 생산 시스템

-치의학, 청각 의료 서비스에서 사용되는 유형의 제품

 

미래

-거의 모든 서비스 부품

-고부가가치, 복잡도 높은 제품의 대량 생산

-빠르게 변화하는 고객 수요에 맞춘 실시간 대량 생산

-패션, 유행과 관련된 제품들(라이프사이클이 짧은 제품의 대량 생산)