3D프린팅 기술을 활용한 디자인 비즈니스 모델 개발에 관한 연구 = A study on the development of the model of design-business using 3D printing

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The technique of 3D printing is being popularized and as a result it is expected that there will be a lot of great changes in the fields of environment and consumption culture. A small quantity production system utilized in manufacturing has made the spelling production of goods meet the taste of the consumers, which will bring large economic benefits. Now is the mobile times, and it is possible whenever and wherever to find through search the wanted products and the new economic paradigm of the crack commodities, i.e. the Long Tail will be popular trend in the society. Therefore it is very important to build production system and service platform meeting the needs of the market. The connection between 3D printing and design is more and more important.
The purpose of this study is analysis of the technical contents of the 3D printing and examples of utilization and clarification to how the technique will affect the design business.
This study is made of study of reference documents, analysis of utilization examples and orientations. First, through theoretical observations it has been possible to learn the concept of 3D printing and its present situation etc., and through theoretical observation it is possible to realize the new small quantity production system, which will be done by 3D printing. Second, the paper has studied the active examples of 3D printing, which are divided into design process, production, consumption, circulation etc. Finally, the study has tried to find the changes of relation between 3D printing and design and predicted the orientation of the new design business.
With regards to recent rapid development of reassembling such as reproduction service, self-manufacturer, 3D printing etc. it is necessary to pay attention to the change of business environment where the existing system of production-circulation-consumption is being changed into a new model of consumption-production-circulation. In the future the 3D printing service industry will develop the multiple circulation platform of combination of 3D printer (equipment), SNS service (platform), and contents (design), which will make great contribution to circulation of design contents, circulation of 3D printing products and development consulting. In view of this it is necessary to activate a multiple design business model creating a design environment which will promote combination of 3D printing and design contents with capability of output, construction of system as well as protection of related copyrights.

국문 초록 (Abstract)

3D프린팅 기술이 산업계의 주목을 받는 이유 중 하나는 기존의 대량생산방식과 차별화된 맞춤형 소량생산이 가능하여 산업 환경과 소비문화를 바꿀 수 있기 때문이다. 1980년대 초, 미국에서 최초로 개발된 이래 30여년의 시간이 흘렀으나 시장이 크게 확산되지는 못했다. 그 원인은 가격, 소재 종류, 출력속도와 크기, 정밀도, 관련법규 등 문제점이 해결되지 않았기 때문이다. 그러나 요즘 추세로 보면 3D프린팅 핵심기술인 액체기반 SLA방식, 고체기반의 FDM방식, 파우더기반의 SLS 방식 등 핵심기술 특허권의 만료와 더불어 신기술 개발, 재료의 다양화, 가격하락 등 요인으로 수년 내에 급성장할 것으로 기대되고 있다.
이러한 제조업의 패러다임변화는 향후 누구나 생산 활동에 참여할 수 있는 기회를 제공할 것이며, 따라서 디자인 환경의 변화가 예정되는 가운데 디자인역할의 다변화를 모색해야하는 시점인 것이다.
최근에 3D프린팅 기술의 발전추세로 보면 일반화 가능성은 시간문제로 보이며, 그에 따라 산업 환경과 소비문화에 많은 변화가 기대되는 가운데 디자인 환경에도 큰 변화가 예상된다. 현재 3D프린팅 산업은 미국이 전체의 40%를 차지할 만큼 장비, 소재, 활용도 면에서 주도권을 행사하고 있다. 그 다음으로 독일, 일본, 중국 순으로 각각 10% 미만의 점유율을 보이고 있다. 아직은 장비와 소재개발에 집중되어 있어 그 기술을 활용한 2차 서비스 시장은 초창기 단계에 머물러 있다.
3D프린팅 기술은 초기에 시제품을 빠르게 만들 수 있는 신속조형기술로 인식되어 디자인개발 과정의 테스트용으로 많이 활용되어 왔으나, 현재에는 부품생산, 금형제작에 활용되면서 그 활용가치는 급속하게 상승하고 있다. 최근에 3D프린팅을 직접 활용한 맞춤형 소량생산 서비스가 강화되면서 상당한 경제적 파급효과를 만들어 낼 것으로 보인다. 특히 모바일시대를 맞아 언제 어디서나 검색을 통해 스스로 원하는 상품에 접근이 가능해지면서 ‘틈새상품’이 중요해지는 새로운 경제 패러다임, 즉 ‘롱테일 법칙’이 점차 사회적 공감대를 형성하고 있다. 이러한 상황에서 맞춤형 시장수요를 충족시킬 수 있는 생산시스템과 서비스 플랫폼 구축은 매우 중요하고, 그에 따라 3D프린팅과 디자인의 연관성을 이해할 필요성이 높아지고 있다.
본 연구는 3D프린팅 기술과 제품디자인의 관계변화를 중심으로 전개되었다. 3D프린팅 기술의 이론적 고찰과 활용실태를 분석하여 디자인과의 연관성을 밝히고 디자인비즈니스 다변화를 모색하여 향후 새로운 디자인비즈니스 모델 방향을 제시하는데 그 목적이 있다.
과거에 디자인역할은 기업과 소비자의 욕구를 충족시키는 연결고리 역할을 하였다. 디자이너는 기업을 상대로 디자인 개발 서비스를 제공하면 기업이 제품을 생산하여 유통/판매하는 산업구조를 형성하였다. 그러나 3D프린팅 환경에서 디자인역할은 디자이너가 개발한 3D콘텐츠를 멀티 플랫폼(SNS)에 업로드하면 기업이나 소비자가 원하는 3D소스 또는 콘텐츠를 구입하여 가정에서 출력할 수 있고, 가까운 곳의 출력 대행서비스를 이용할 수도 있다.
이제 디자이너가 3D프린터를 도입하면 디자인 콘텐츠 개발과 생산자 역할을 동시에 할 수 있다. 이렇게 되면 디자이너가 기존에 기업이나 제조업에 의존해야 할 필요성이 없어지며, 직접 소비자를 상대로 디자인 비즈니스 활동을 할 수 있다. 앞으로 디자이너가 생산능력을 자체적으로 해결할 수 있는 디자인 주도형 비즈니스모델이 활성화 할 것으로 전망된다.
디자인 주도형 비즈니스모델은 디자인(콘텐츠), 플랫폼(SNS), 3D프린팅(장비)이 융합된 사업구조에서 디자인이 주체가 되어 프로젝트의 주도권을 잡고 관련 기업이나 소비자에게 요구사항을 관철시킬 수 있는 능력과 권리를 부여받은 경우이며, 이에 따라 자율적으로 다양한 가치(개인가치, 소비자가치, 문화가치)를 제안할 수 있다.
첫째, 영리(營利)를 목적으로 맞춤형 제품을 개발하여 원하는 고객에게 제공할 수 있다. 둘째, 기업이나 디자인회사 등을 타깃으로 선행 디자인 방안을 제안할 수도 있다. 셋째, 자신의 취향에 따라 비영리(非營利) 목적으로 콘텐츠 및 제품을 개발할 수도 있다. 넷째, 새로운 문화를 개척하고 제시할 수도 있다.
이와 같이 디자이너는 특정 기업이나 단체, 조직에 종속관계가 아닌 자기 취향에 따라 창의적이고 자유로운 디자인 활동을 주도할 수 있다. 향후 3D프린터가 일반화되면 디자이너는 고객에게 3D프린팅 서비스를 제공하지 않고 콘텐츠만 판매하게 될 것이며, 아이디어가 모든 것을 지배하는 시대가 올 것이다. 소비자도 아이디어를 제공하여 생산 활동에 참여할 수 있으며, 디자이너와 엔지니어, 그리고 소비자가 협력하여 혁신적인 새로운 가치를 공동으로 만들어 갈 것이다.
이에 따라 디자인 프로세스 전반에 관련된 모든 콘텐츠를 저작권으로 보호하는 관련 법규 등 제도적 장치와 시스템을 마련하여야 한다. 또한 3D프린팅(장비), 디자인(콘텐츠), 플랫폼(SNS) 융합을 촉진시키는 생태계 환경을 조성하여 다양한 디자인 주도형 비즈니스 모델을 활성화시켜야 한다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서 론 1
• 제1절 연구배경 및 목적 1
• 제2절 연구범위 및 방법 4
• 제2장 3D프린팅의 이해 6
• 제1절 3D프린팅과 전통제조업 6
• 1. 3D프린팅 조형원리 6
• 2. 3D프린팅과 전통 제조업 차이점 7
• 3. 3D프린팅 활용범위 9
• 제2절 3D프린팅의 기술현황 11
• 1. 3D프린팅 기술의 유형 11
• 2. 기술 유형별 특성 비교 12
• 제3절 3D프린팅 일반화 가능성 14
• 1. 핵심기술 특허 만료 14
• 2. 사용이 쉬워진 CAD소프트웨어 16
• 3. 3D프린팅의 기술적 한계 및 전망 19
• 제3장 디자인 영역별 3D프린팅 활용 22
• 제1절 디자인 Process영역 23
• 제2절 생산영역 27
• 제3절 소비․유통영역 30
• 제4절 종합분석 31
• 제4장 3D프린팅 기술과 디자인 비즈니스 35
• 제1절 제조업에서 디자인의 역할 변화 35
• 제2절 디자인 비즈니스 모델 다변화 42
• 제3절 맞춤형 디자인 서비스 강화 46
• 제5장 3D프린팅을 활용한 디자인 비즈니스 모델 53
• 제1절 3D프린팅과 디자인 비즈니스의 환경 변화 53
• 제2절 3D프린팅을 활용한 디자인 비즈니스 모델 56
• 제6장 결론 66
• 참고문헌 71
• ABSTRACT 74

참고문헌 (Reference)

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