📌 이 글의 핵심 3가지
① 다색 3D 프린팅의 가장 큰 비용 원인은 컬러 변경 시 발생하는 재료 낭비(퍼지)였으나, 최근 기술 혁신으로 이 구조가 빠르게 바뀌고 있습니다.
② Mosaic Manufacturing은 자사 기술로 부품당 비용을 최대 95% 절감하고 운영자 1인 생산성을 17배 높였다고 발표했습니다.
③ 저가 보급형 3D 프린터에서도 멀티머티리얼 출력이 현실화되면서, 시제품 제작·소량 다품종 생산의 비용 공식이 재편되고 있습니다.
3D 프린팅 업계에서 오랫동안 '비싼 기술'의 대명사였던 다색(멀티컬러) 출력이 달라지고 있습니다. 컬러를 바꿀 때마다 프린터 내부를 청소하느라 버려지는 소재, 이른바 '퍼지 낭비'가 전체 비용을 끌어올리는 주범으로 지목되어 왔는데요. 최근 해외 장비·소프트웨어 기업들이 이 낭비를 줄이는 방식으로 비용 구조 자체를 바꾸는 기술을 내놓으면서 시장의 시선이 집중되고 있습니다.
다색 3D 프린팅이 그동안 비쌌던 이유는?
컬러 전환 = 소재 낭비의 반복
FDM 방식의 3D 프린터에서 색을 바꾸려면 노즐 안에 남아 있는 이전 색 소재를 완전히 밀어내야 합니다. 이 과정에서 버려지는 필라멘트가 쌓이면, 출력물 하나에 실제 사용된 소재보다 훨씬 많은 재료가 소모됩니다. 색 수가 늘어날수록 퍼지 횟수도 늘고, 출력 시간도 길어집니다. 결국 "다색 = 고비용·저효율"이라는 공식이 굳어졌습니다.
📖 정의 블록 — 퍼지(Purge)
멀티머티리얼 3D 프린팅에서 소재·색상을 전환할 때 노즐 내부에 남은 이전 소재를 밀어내는 과정. 이 과정에서 버려지는 소재가 '퍼지 낭비'이며, 전체 재료 소모량과 출력 비용을 직접적으로 높이는 요인입니다.
잉크젯 방식은 정밀하지만 진입 장벽이 높다
정밀한 다색 출력이 가능한 잉크젯 방식(예: 폴리젯 계열) 장비는 수십만 달러에 달하는 고가 장비로, 중소기업이나 개인 개발자가 자체 도입하기 어렵습니다. Mosaic Manufacturing은 이 점을 명확히 짚으며, 멀티머티리얼 기능이 "수십만 달러짜리 잉크젯 프린터들의 전유물이었다"고 지적했습니다. (출처: Mosaic Unveils Array — 3DPrint.com)
Mosaic의 Palette 기술: 퍼지 낭비를 어떻게 줄였나?
어떤 데스크탑 프린터에도 붙이는 애드온 방식
캐나다의 Mosaic Manufacturing은 2014년 설립 이후 "3D 프린팅 부품의 총비용(Total Cost per Part) 절감"을 핵심 목표로 삼아왔습니다. 이들이 개발한 Palette는 기존 데스크탑 프린터에 외장으로 붙여 쓸 수 있는 멀티머티리얼 애드온으로, 특정 프린터 기종에 종속되지 않는다는 점이 특징입니다. 이후 공개한 Array 시스템은 여기서 한 걸음 더 나아가, Canvas 소프트웨어와 전용 소재 라인을 통합한 자동화 에코시스템으로 구성되었습니다. (출처: Mosaic Unveils Array — 3DPrint.com)
비용 최대 95% 절감, 운영자 생산성 17배 향상
Mosaic는 Array 기술을 통해 부품 비용을 최대 95% 절감할 수 있으며, 운영자 1인의 처리량을 17배 높일 수 있다고 밝혔습니다. 구체적인 예시로는 기존에 20달러가 들던 부품의 비용을 획기적으로 낮출 수 있다고 언급했습니다. 이는 소재 낭비 최소화, 소프트웨어 최적화, 자동화를 동시에 추구한 결과입니다. (출처: Mosaic Unveils Array — 3DPrint.com)
이러한 접근은 단순히 "더 예쁜 색을 뽑자"는 수준을 넘어, 다색 출력의 비용 구조 자체를 뜯어고치는 전략이라는 점에서 주목받고 있습니다. 멀티컬러 기능이 대형 업체의 전유물이 아니라, 중소 제조사나 스타트업도 활용 가능한 인프라로 내려오고 있는 것이죠.
이와 관련하여, 전자부품 분야에서도 3D 프린팅이 고주파 회로 제작 비용을 낮추고 설계 자유도를 높이는 방향으로 활용되고 있다는 연구 결과가 나오고 있습니다. 비평면 전자회로 설계에 3D 프린팅이 접목되면서 성능과 비용 두 마리 토끼를 잡는 사례도 점차 늘어나는 추세입니다.
소재 비용 관점에서 본 다색 프린팅의 경제학
PLA·ABS의 낮은 원가가 보급형 다색 프린팅을 가능하게 한다
FDM 방식에서 가장 널리 쓰이는 소재는 PLA와 ABS입니다. 두 소재 모두 금속 대비 낮은 원가 덕분에 전 세계적으로 수요가 빠르게 증가해왔습니다. (출처: Materials and Costs for 3D Manufacturing — ManufacturingTomorrow) 이처럼 소재 자체 단가가 낮은 FDM 환경에서는, 퍼지 낭비만 줄일 수 있다면 다색 출력의 실질 비용이 크게 내려갑니다. 바로 이 지점이 보급형 멀티컬러 프린터 기술 경쟁이 치열해진 이유입니다.
SLS·SLA 방식은 다색 구현 방식이 다르다
SLS 방식은 PA 12(나일론) 파우더가 표준 소재이며, 통상 킬로그램당 45~75달러 수준의 소재 비용이 보고되고 있습니다. (출처: Materials and Costs for 3D Manufacturing — ManufacturingTomorrow) SLS는 기본적으로 파우더 소결 방식이기 때문에 FDM식 '퍼지 낭비' 문제가 없지만, 염색이나 후처리를 통한 색상 구현이 일반적입니다. SLA 역시 광경화 레진 특성상 단색 출력이 기본이며, 다색 구현을 위해서는 후도색 공정이 필요합니다. 즉, 다색 출력 비용 절감 논의의 중심은 현재로서는 FDM 계열에 집중되어 있습니다.
참고로 저가 다중재료 프린팅 시대가 중소 제조사에게 어떤 전략적 의미를 갖는지에 대한 분석도 함께 읽어보시면 이해가 더욱 깊어집니다.
기업 인수합병이 보여주는 멀티머티리얼 시장의 현실
Desktop Metal 사례: 기술력만으로는 부족하다
멀티머티리얼 3D 프린팅 시장이 장밋빛만은 아닙니다. Desktop Metal은 최근 12개월 기준 총 매출 2억 200만 달러를 기록했음에도, 매출원가가 1억 8,950만 달러에 달해 영업손실이 2억 100만 달러를 넘었습니다. 순손실은 무려 4억 7,500만 달러에 이릅니다. (출처: Schaeffler Acquires Multi-Material 3D Printing Division from Desktop Metal — 3DPrint.com)
이 회사의 멀티머티리얼 관련 부문인 Aerosint 인수가치도 인수 시 610만 달러에서 불과 수 분기 만에 20만 달러 수준으로 하락했습니다. (출처: Schaeffler Acquires Multi-Material 3D Printing Division from Desktop Metal — 3DPrint.com) 이는 기술 자체의 가능성과 별개로, 비용 구조와 시장 타이밍을 잡지 못하면 기술력만으로는 살아남기 어렵다는 것을 보여주는 사례입니다.
❓ 자주 묻는 질문
Q. 저가 3D 프린터로도 진짜 다색 출력이 가능한가요?
A. 가능합니다. Mosaic Manufacturing의 Palette처럼 기존 데스크탑 프린터에 외부 장치를 추가하는 방식이 대표적입니다. 소프트웨어 최적화를 통해 퍼지 낭비를 줄이는 기술이 발전하면서, 보급형 장비에서도 멀티컬러 출력의 실용성이 높아지고 있습니다.
Q. 다색 3D 프린팅에서 비용을 결정하는 가장 큰 요인은 무엇인가요?
A. 컬러 전환 시 발생하는 '퍼지 낭비'와 추가 출력 시간이 핵심입니다. 소재 단가 자체보다, 색을 바꿀 때마다 버려지는 재료와 길어지는 공정 시간이 총비용에 더 큰 영향을 미칩니다. 이 두 요소를 줄이는 것이 최근 기술 혁신의 방향입니다.
Q. 3D 프린터 모델링 파일은 어디서 구할 수 있나요?
A. Thingiverse, Printables, MakerWorld 등 무료 3D 프린터 모델링 사이트를 통해 다양한 파일을 받을 수 있습니다. 다색 출력을 염두에 둔 파일이라면, 색상별로 파트가 분리된 멀티바디 구조로 설계된 것을 선택하는 것이 좋습니다.
Q. SLA나 SLS 방식으로는 다색 출력이 안 되나요?
A. 두 방식 모두 기본적으로 단색 출력에 최적화되어 있습니다. SLA는 레진 교체나 후도색, SLS는 염색 후처리로 색상을 구현하는 것이 일반적입니다. 출력 후 도색·염색 공정을 별도로 거쳐야 한다는 점에서, 프린팅 단계에서 직접 다색을 구현하는 FDM 방식과는 접근법이 다릅니다.
다색 프린팅이 실무에 주는 시사점
시제품 제작과 소량 생산의 비용 공식이 바뀐다
이번 기술 흐름이 실무자에게 주는 가장 큰 시사점은 시제품(목업) 제작 단계에서 색상 구현 비용이 낮아진다는 점입니다. 기존에는 다색 목업을 만들려면 고가의 장비 시간을 예약하거나 도색 후처리에 별도 비용을 지불해야 했습니다. 퍼지 낭비를 줄인 소프트웨어·하드웨어가 보급되면서, 보다 낮은 비용으로 컬러 시제품을 빠르게 검토할 수 있는 환경이 조성되고 있습니다.
전자부품·의료기기·소비재 분야에서 활용 가능성 확대
복잡한 기능을 요구하는 첨단 전자부품부터 위성, 의료기기까지 3D 프린팅의 적용 범위가 넓어지고 있습니다. 다색·다소재 출력이 가능해질수록 재료 기능의 분리 설계, 즉 한 부품 안에서 딱딱한 부분과 유연한 부분, 또는 전기 절연 부분과 도전성 부분을 동시에 구현하는 방향으로 발전하고 있습니다. (출처: Market and Industry Potential of Multi-Material 3D Printing — 3DPrint.com)
결국 다색·멀티머티리얼 3D 프린팅은 "예쁘게 만들기" 위한 기술이 아니라, 기능·비용·속도 세 가지를 동시에 최적화하는 제조 전략으로 자리잡고 있습니다. 소재 낭비 감소, 소프트웨어 최적화, 자동화가 맞물리면서 이 기술의 진입 장벽은 앞으로 더욱 낮아질 전망입니다.
관련 참고 경로 — 출력 방식별 소재 특성, 후처리 옵션, 실제 제작 사례가 궁금하시다면 아래에서 확인하실 수 있습니다.
📌 이 글의 핵심 3가지
① 다색 3D 프린팅의 가장 큰 비용 원인은 컬러 변경 시 발생하는 재료 낭비(퍼지)였으나, 최근 기술 혁신으로 이 구조가 빠르게 바뀌고 있습니다.
② Mosaic Manufacturing은 자사 기술로 부품당 비용을 최대 95% 절감하고 운영자 1인 생산성을 17배 높였다고 발표했습니다.
③ 저가 보급형 3D 프린터에서도 멀티머티리얼 출력이 현실화되면서, 시제품 제작·소량 다품종 생산의 비용 공식이 재편되고 있습니다.
3D 프린팅 업계에서 오랫동안 '비싼 기술'의 대명사였던 다색(멀티컬러) 출력이 달라지고 있습니다. 컬러를 바꿀 때마다 프린터 내부를 청소하느라 버려지는 소재, 이른바 '퍼지 낭비'가 전체 비용을 끌어올리는 주범으로 지목되어 왔는데요. 최근 해외 장비·소프트웨어 기업들이 이 낭비를 줄이는 방식으로 비용 구조 자체를 바꾸는 기술을 내놓으면서 시장의 시선이 집중되고 있습니다.
다색 3D 프린팅이 그동안 비쌌던 이유는?
컬러 전환 = 소재 낭비의 반복
FDM 방식의 3D 프린터에서 색을 바꾸려면 노즐 안에 남아 있는 이전 색 소재를 완전히 밀어내야 합니다. 이 과정에서 버려지는 필라멘트가 쌓이면, 출력물 하나에 실제 사용된 소재보다 훨씬 많은 재료가 소모됩니다. 색 수가 늘어날수록 퍼지 횟수도 늘고, 출력 시간도 길어집니다. 결국 "다색 = 고비용·저효율"이라는 공식이 굳어졌습니다.
📖 정의 블록 — 퍼지(Purge)
멀티머티리얼 3D 프린팅에서 소재·색상을 전환할 때 노즐 내부에 남은 이전 소재를 밀어내는 과정. 이 과정에서 버려지는 소재가 '퍼지 낭비'이며, 전체 재료 소모량과 출력 비용을 직접적으로 높이는 요인입니다.
잉크젯 방식은 정밀하지만 진입 장벽이 높다
정밀한 다색 출력이 가능한 잉크젯 방식(예: 폴리젯 계열) 장비는 수십만 달러에 달하는 고가 장비로, 중소기업이나 개인 개발자가 자체 도입하기 어렵습니다. Mosaic Manufacturing은 이 점을 명확히 짚으며, 멀티머티리얼 기능이 "수십만 달러짜리 잉크젯 프린터들의 전유물이었다"고 지적했습니다. (출처: Mosaic Unveils Array — 3DPrint.com)
Mosaic의 Palette 기술: 퍼지 낭비를 어떻게 줄였나?
어떤 데스크탑 프린터에도 붙이는 애드온 방식
캐나다의 Mosaic Manufacturing은 2014년 설립 이후 "3D 프린팅 부품의 총비용(Total Cost per Part) 절감"을 핵심 목표로 삼아왔습니다. 이들이 개발한 Palette는 기존 데스크탑 프린터에 외장으로 붙여 쓸 수 있는 멀티머티리얼 애드온으로, 특정 프린터 기종에 종속되지 않는다는 점이 특징입니다. 이후 공개한 Array 시스템은 여기서 한 걸음 더 나아가, Canvas 소프트웨어와 전용 소재 라인을 통합한 자동화 에코시스템으로 구성되었습니다. (출처: Mosaic Unveils Array — 3DPrint.com)
비용 최대 95% 절감, 운영자 생산성 17배 향상
Mosaic는 Array 기술을 통해 부품 비용을 최대 95% 절감할 수 있으며, 운영자 1인의 처리량을 17배 높일 수 있다고 밝혔습니다. 구체적인 예시로는 기존에 20달러가 들던 부품의 비용을 획기적으로 낮출 수 있다고 언급했습니다. 이는 소재 낭비 최소화, 소프트웨어 최적화, 자동화를 동시에 추구한 결과입니다. (출처: Mosaic Unveils Array — 3DPrint.com)
이러한 접근은 단순히 "더 예쁜 색을 뽑자"는 수준을 넘어, 다색 출력의 비용 구조 자체를 뜯어고치는 전략이라는 점에서 주목받고 있습니다. 멀티컬러 기능이 대형 업체의 전유물이 아니라, 중소 제조사나 스타트업도 활용 가능한 인프라로 내려오고 있는 것이죠.
이와 관련하여, 전자부품 분야에서도 3D 프린팅이 고주파 회로 제작 비용을 낮추고 설계 자유도를 높이는 방향으로 활용되고 있다는 연구 결과가 나오고 있습니다. 비평면 전자회로 설계에 3D 프린팅이 접목되면서 성능과 비용 두 마리 토끼를 잡는 사례도 점차 늘어나는 추세입니다.
소재 비용 관점에서 본 다색 프린팅의 경제학
PLA·ABS의 낮은 원가가 보급형 다색 프린팅을 가능하게 한다
FDM 방식에서 가장 널리 쓰이는 소재는 PLA와 ABS입니다. 두 소재 모두 금속 대비 낮은 원가 덕분에 전 세계적으로 수요가 빠르게 증가해왔습니다. (출처: Materials and Costs for 3D Manufacturing — ManufacturingTomorrow) 이처럼 소재 자체 단가가 낮은 FDM 환경에서는, 퍼지 낭비만 줄일 수 있다면 다색 출력의 실질 비용이 크게 내려갑니다. 바로 이 지점이 보급형 멀티컬러 프린터 기술 경쟁이 치열해진 이유입니다.
SLS·SLA 방식은 다색 구현 방식이 다르다
SLS 방식은 PA 12(나일론) 파우더가 표준 소재이며, 통상 킬로그램당 45~75달러 수준의 소재 비용이 보고되고 있습니다. (출처: Materials and Costs for 3D Manufacturing — ManufacturingTomorrow) SLS는 기본적으로 파우더 소결 방식이기 때문에 FDM식 '퍼지 낭비' 문제가 없지만, 염색이나 후처리를 통한 색상 구현이 일반적입니다. SLA 역시 광경화 레진 특성상 단색 출력이 기본이며, 다색 구현을 위해서는 후도색 공정이 필요합니다. 즉, 다색 출력 비용 절감 논의의 중심은 현재로서는 FDM 계열에 집중되어 있습니다.
참고로 저가 다중재료 프린팅 시대가 중소 제조사에게 어떤 전략적 의미를 갖는지에 대한 분석도 함께 읽어보시면 이해가 더욱 깊어집니다.
기업 인수합병이 보여주는 멀티머티리얼 시장의 현실
Desktop Metal 사례: 기술력만으로는 부족하다
멀티머티리얼 3D 프린팅 시장이 장밋빛만은 아닙니다. Desktop Metal은 최근 12개월 기준 총 매출 2억 200만 달러를 기록했음에도, 매출원가가 1억 8,950만 달러에 달해 영업손실이 2억 100만 달러를 넘었습니다. 순손실은 무려 4억 7,500만 달러에 이릅니다. (출처: Schaeffler Acquires Multi-Material 3D Printing Division from Desktop Metal — 3DPrint.com)
이 회사의 멀티머티리얼 관련 부문인 Aerosint 인수가치도 인수 시 610만 달러에서 불과 수 분기 만에 20만 달러 수준으로 하락했습니다. (출처: Schaeffler Acquires Multi-Material 3D Printing Division from Desktop Metal — 3DPrint.com) 이는 기술 자체의 가능성과 별개로, 비용 구조와 시장 타이밍을 잡지 못하면 기술력만으로는 살아남기 어렵다는 것을 보여주는 사례입니다.
❓ 자주 묻는 질문
Q. 저가 3D 프린터로도 진짜 다색 출력이 가능한가요?
A. 가능합니다. Mosaic Manufacturing의 Palette처럼 기존 데스크탑 프린터에 외부 장치를 추가하는 방식이 대표적입니다. 소프트웨어 최적화를 통해 퍼지 낭비를 줄이는 기술이 발전하면서, 보급형 장비에서도 멀티컬러 출력의 실용성이 높아지고 있습니다.
Q. 다색 3D 프린팅에서 비용을 결정하는 가장 큰 요인은 무엇인가요?
A. 컬러 전환 시 발생하는 '퍼지 낭비'와 추가 출력 시간이 핵심입니다. 소재 단가 자체보다, 색을 바꿀 때마다 버려지는 재료와 길어지는 공정 시간이 총비용에 더 큰 영향을 미칩니다. 이 두 요소를 줄이는 것이 최근 기술 혁신의 방향입니다.
Q. 3D 프린터 모델링 파일은 어디서 구할 수 있나요?
A. Thingiverse, Printables, MakerWorld 등 무료 3D 프린터 모델링 사이트를 통해 다양한 파일을 받을 수 있습니다. 다색 출력을 염두에 둔 파일이라면, 색상별로 파트가 분리된 멀티바디 구조로 설계된 것을 선택하는 것이 좋습니다.
Q. SLA나 SLS 방식으로는 다색 출력이 안 되나요?
A. 두 방식 모두 기본적으로 단색 출력에 최적화되어 있습니다. SLA는 레진 교체나 후도색, SLS는 염색 후처리로 색상을 구현하는 것이 일반적입니다. 출력 후 도색·염색 공정을 별도로 거쳐야 한다는 점에서, 프린팅 단계에서 직접 다색을 구현하는 FDM 방식과는 접근법이 다릅니다.
다색 프린팅이 실무에 주는 시사점
시제품 제작과 소량 생산의 비용 공식이 바뀐다
이번 기술 흐름이 실무자에게 주는 가장 큰 시사점은 시제품(목업) 제작 단계에서 색상 구현 비용이 낮아진다는 점입니다. 기존에는 다색 목업을 만들려면 고가의 장비 시간을 예약하거나 도색 후처리에 별도 비용을 지불해야 했습니다. 퍼지 낭비를 줄인 소프트웨어·하드웨어가 보급되면서, 보다 낮은 비용으로 컬러 시제품을 빠르게 검토할 수 있는 환경이 조성되고 있습니다.
전자부품·의료기기·소비재 분야에서 활용 가능성 확대
복잡한 기능을 요구하는 첨단 전자부품부터 위성, 의료기기까지 3D 프린팅의 적용 범위가 넓어지고 있습니다. 다색·다소재 출력이 가능해질수록 재료 기능의 분리 설계, 즉 한 부품 안에서 딱딱한 부분과 유연한 부분, 또는 전기 절연 부분과 도전성 부분을 동시에 구현하는 방향으로 발전하고 있습니다. (출처: Market and Industry Potential of Multi-Material 3D Printing — 3DPrint.com)
결국 다색·멀티머티리얼 3D 프린팅은 "예쁘게 만들기" 위한 기술이 아니라, 기능·비용·속도 세 가지를 동시에 최적화하는 제조 전략으로 자리잡고 있습니다. 소재 낭비 감소, 소프트웨어 최적화, 자동화가 맞물리면서 이 기술의 진입 장벽은 앞으로 더욱 낮아질 전망입니다.
관련 참고 경로 — 출력 방식별 소재 특성, 후처리 옵션, 실제 제작 사례가 궁금하시다면 아래에서 확인하실 수 있습니다.