3D 프린팅

 

 

생각대로 뚝딱!  3D 프린터

  

최지원 기자

 

3D 프린터란 입력한 도면을 입체적인 공간에서 3차원의 입체 물품을 만들어내는 기계이다.

 

 

입체 형태를 만드는 방식에 따라 크게 한 층씩 쌓아 올리는 적층형과 큰 덩어리를 깎아가는 절삭형으로 구분한다. 적층형은 파우더(석고나 나일론 등의 가루)나 플라스틱 액체 또는 플라스틱 실을 종이보다 얇은 0.01~0.08㎜의 층(레이어)으로 겹겹이 쌓아 입체 형상을 만들어내는 방식이다. 레이어가 얇을수록 정밀한 형상을 얻을 수 있고, 채색을 동시에 진행할 수 있다.

절삭형은 커다란 덩어리를 조각하듯이 깎아내 입체 형상을 만들어내는 방식이다. 적층형에 비하여 완성품이 더 정밀하다는 장점이 있지만, 재료가 많이 소모되고 컵처럼 안쪽이 파인 모양은 제작하기 어려우며 채색 작업을 따로 해야 하는 것이 단점이다.

 

 

<3D 프린터>

 

미국 뉴저지주립대의 스테판 댄포스 박사는 “손으로 만들기 어렵거나, 어딘가를 끊었다가 꼬아서 붙여야 하는 복잡한 모양도 한 번에 인쇄할 수 있다”면서 “3차원 프린터로 만들 수 있는 물건은 사실상 무궁무진하다”고 설명했다.

3D 프린터는 전통적으로 항공이나 자동차와 같은 제조업 분야에서 주로 활용되었으나, 최근에는 그 활용 영역을 빠르게 넓혀 가고 있다. 가장 대표적인 분야가 의료, 건설, 소매, 식품, 의류 산업이다.

에어버스의 자회사인 EADS에서 나일론 가루로 만든 에어바이크는 3차원 프린터를 이용해 별다른 조립 없이 한 번에 인쇄했다. 페달을 밟으면 일반 자전거처럼 바퀴가 굴러간다.

 

< 3D 프린터로 만든 비행기>

 

영국 사우스햄튼대 과학자들이 2012년 7월에 공개한 무인비행기도 3차원 프린터로 나일론 가루를 쌓아 만들어 레이저로 살짝 수정한 것이다.

3D 프린터는 주재료로 플라스틱 소재를 많이 이용한다. 그러나 다양한 산업 분야에서 3D 프린터의 활용 가능성에 주목하면서 플라스틱 소재 외에도 고무, 금속, 세라믹과 같은 다양한 소재가 이용되고 있으며, 최근에는 초콜릿 등 음식재료를 이용하는 사례도 소개되고 있다.

의료 분야는 가장 적극적으로 3D 프린터 기술을 도입하고 있는 분야로, 관절, 치아, 두개골, 의수 등을 비롯한 인공 귀나 인공 장기를 만드는 데 이용하고 있다.

3D 프린터의 동작 방식이 케이크 위에 초콜릿 장식을 하는 것과 비슷하다 보니, 식품 분야에서도 다양하게 활용되고 있다. 장미 모양이나 사람의 얼굴 모양을 한 입체 초콜릿을 만드는 것은 기본이며, 쿠키를 만들거나 라면과 같은 패스트푸드를 만들 수도 있다. 미국의 항공우주국(NASA)에서는 우주에서 먹을 음식을 만들기 위해 피자나 햄버거를 만들 수 있는 3D 푸드 프린터를 개발하기도 했다.

 

< 3D 푸드 프린팅>

앞으로도 3D 프린터는 많이 발전하게 되어 미래에는 집집마다 각각 하나씩 있을 것이고 그 미래가 얼마 남지 않았다. 그 날이 된다면 매일 세상에 하나밖에 없는 옷을 입을 것이고 신기하게 생긴 컵에 특별한 과자를 먹으며 모닝이 시작될 만큼 3D 프린팅은 우리 생활 속에 많은 영향을 주고 있다. 또한 네덜란드에서는 이미 3D 프린터로 철이 나오는 기계를 만들고 건축물이나 다리 같은 건물들을 세우고 있다고 한다. 그 밖에도 3D 프린터로 만든 옷, 신발, 모자 같이 의류품도 만들어지고 있다. 3D 프린터가 미래에 세상을 바꿀 기기이기도 하다.

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