3D 프린팅 기술에 대해서, 정의, 활용사례, 가치

안녕하세요, 오랜만에 IT과학기술 정보로 돌아온 정보주라입니다!!

한창 많은 인기를 구가했던 3D 프린팅 기술 잘 알고 계실텐데요!

오늘은 이 3D프린팅 기술의 정의와 3D를 넘은 4D프린팅 개념까지 너무 딥하지 않게 짚어보려고 합니다~!

그럼 함께 시작해볼까요?

 

 

3D 프린팅의 정의

 

3D 프린팅은 프린터로 물체를 뽑아내는 기술입니다.

종이에 글자를 인쇄하는 기존의 프린터와 비슷한 방식이지만 입체 모형을 만드는 기술이 접목되어 3D 프린팅이라고 합니다.

 

 

 

2D 프린터와 3D 프린터의 차이

 

보통의 프린터는 알고 계신 것처럼 잉크를 사용하며, 문서나 그림파일 등 2차원적인 자료를 인쇄하지만 3D 프린터는 플라스틱을 비롯한 경화성 소재를 쓰며, 3차원 모델링 파일을 출력 소스로 활용합니다.

 

적게는 한 두 시간에서 길게는 십여 시간으로 3D 프린터에 입력한 모형을 완성할 수 있다고 합니다.

 

경화성 : 플라스틱을 가열함으로써 굳어지는 성질

 

 

3D 프린터의 대중화

 

사실 3D 프린팅의 기술 개념은 생각보다 빠른 1980년대 초에 처음 등장했지만 그에 비해 대중화는 시간이 흐른 뒤에 이루어졌습니다.

특히 3D 프린팅 기술의 특허가 만료되는 것이 큰 계기가 되었습니다.

일부 개발자와 발명가에 한정되어 있던 권한이 풀리게 되면서 많은 사람들이 기술에 더 쉽게 접근을 할 수 있게 된 것이죠.

 

 

 

3D프린터의 활용

 

초기의 3D 프린터는 제조 기업의 시제품 제작 속도를 높이는 데에 쓰이는 정도에 그쳤지만, 최근에는 제조업, 시제품의 수준을 넘어 굉장히 다양하게 사용되고 있습니다.

개인 작업물을 프린팅하는 취미의 영역, 의뢰인의 흉상을 3D 프린터로 뽑아 전달하는 비즈니스의 영역까지 그 쓰임새가 다양해지고 있습니다.

우주선의 3D 프린터 활용 가능성까지 연구 중이며, 주방의 조리영역에도 3D 프린팅 기술을 도입하려는 움직임도 있다고 합니다.

 

 

 

1. 건축

 

건축용 3D 프린터는 크게 두 가지 방향으로 접근이 가능합니다.

하나는 건축물을 처음부터 끝까지 3D 프린팅 기술로 완성하는 것이고, 다른 하나는 건축에 쓰이는 자재를 3D프린터로 인쇄해 건축물을 완성하는 것입니다.

 

위와 같은 방법은 중국에서 먼저 시도 되었습니다.

중국의 윈선이라는 회사에서 3D 프린팅을 도입해 건축한 기술이 완전한 집의 형태를 3D 프린터로 처음부터 쌓아 올리는 방식이라면, 네덜란드 기업 랩3D(LAB3D)에서는 건축에 쓰일 자재를 3D 프린팅 소재로 사용해 집을 짓는 방식을 사용했습니다.

작은 픽셀 단위의 벽돌을 쌓아올리는 방식으로 3D프린팅을 진행하는 픽셀스톤을 이용해 내구성이 보장된다는 장점을 가지고 있습니다.

튼튼한 벽돌 소대를 쌓는 방식이기 때문에 구조적으로 매우 안정적입니다.

또한, 기존 건축에 익숙하게 쓰인 전통적 재료를 활용한다는 특징을 가지고 있습니다.

건축가가 다양한 디자인의 건축물을 만들 수 있다는 점 또한 픽셀스톤이 가진 특징입니다.

 

 

 

2. 요식업계

 

이탈리아 음식을 전문으로 개발하는 바릴라(Barilla)라는 기업에서는 3D 프린팅 기술을 파스타에 접목했습니다.

파스타 면 재료를 3D 프린터로 뽑은 것입니다.

음식 3D 프린터인 푸디니(Foodini)를 개발한 스페인의 내추럴 머신(Natural Machine)도 식재료를 인쇄하는 기술을 개발했습니다.

 

특히 사탕, 쿠키 등 비교적 단단한 완성형 식품을 만드는 분야에서 3D프린터의 무한한 가능성이 열릴 것으로 예상되고 있습니다.

3D프린터의 재료가 음식 반죽으로, 입체 모형이 음식으로 바뀌는 개념입니다.

 

 

 

3. 우주

 

나사에서는 2014년 국제우주정거장에 3D 프린터를 쏘아 올렸습니다.

미국의 3D 프린터 업체인 메이드인스페이스가 만든 무중력 3D 프린터로 우주정거장에서 우주비행사들이 필요로 하는 소형 부품을 스스로 생산할 수 있도록 합니다.

지상에서 우주로 필요한 물건을 쏘아 올리기 위해서는 1kg당 1만 달러의 비용이 드는데, 우주에서 필요한 물건을 스스로 생산할 수 있다면, 이 비용을 크게 아낄 수 있을 것이라는 생각으로부터 시작되었습니다.

 

우주 3D 프린터는 3D 프린터(스스로) 필요한 부품을 뽑아낼 수 있으며, 수리나 개조에 별도의 부품이 필요하지 않도록 간단하고 쉽게 설계되었다는 특징이 있습니다.

 

 

 

4. 미래 아이디어로서의 가치

 

미국 샌프란시스코의 일렉트로룸(Electroloom)은 세계 처음으로 3D프린터를 이용한 섬유 직조기술을 개발했습니다.

이 아이디어는 미국의 크라우드펀딩(crowd funding) 서비스 킥스타터(Kickstarter)에 5만 달러 모금을 목표로 등록되기도 했습니다.

 

* 크라우드펀딩 서비스 : 투자를 원하는 이들의 실현 가능한 아이디어를 서비스 홈페이지에 공개해 주고, 대중으로부터 자금을 모아 프로젝트를 진행할 수 있도록 돕는 서비스

 

일렉트로룸의 섬유 3D프린터는 사용자의 설계를 바탕으로 옷을 인쇄해 주는 기술로 보통 3D프린터와 비슷해보이지만 일반적으로 원단 재단과 봉제 과정이 필수인 기존의 옷과 달리 바느질 없이 옷을 완성해 준다는 특징을 가지고 있습니다.

색깔이 들어간 옷을 제작하는 것도 가능하고, 옷 도면만 있다면 어떤 디자인의 옷이든 컴퓨터와 일렉트로룸의 섬유 3D프린터로 사용자의 클릭 한 번에 완성할 수 있습니다.

 

 

 

 

4D 프린팅

 

기업들은 3D프린팅 기술의 미래 가치에 주목하고 있습니다.

 

BMW는 3D프린팅 기술을 자동차 생산과정의 중요한 요소 중 하나로 발전할 수 있도록 연구 중입니다.

실제로 이러한 3D 프린팅 외에도 4D프린팅이라고 이름 붙인 기술을 선보였으며, BMW가 정의하는 4D프린팅은 환경과 상황에 따라 형태나 색깔을 스스로 바꿀 수 있는 모형을 말합니다.

3D프린팅으로 만들어진 모형의 물성이 완성된 이후에 적절하게 변형할 수 있도록 하는 것이 그다음 차원의 기술이라는 뜻입니다.

 

* 물성 : 물질이 가지고 있는 성질

 

앞으로 무한하게 발전 될 3D 프린팅 사업이 기대되는 바입니다.