3d프린팅의 원리와 기술 활용 사례 장점, 시작은 모델링부터

3d프린팅의 원리와 기술 활용 사례 장점, 시작은 모델링부터

 

 

 

4차산업혁명시대에 접어들면서 수많은 기술들이 대두되기 시작했는데 그중에 하나에 속하는 3d프린팅기술에 대해 알아보려고 합니다. A4용지 프린터가 가정에 보급되고 상용이 오래전에 되었고 3d프린터 또한 미래에는 모든집에 하나씩 가지고 있다고 미래에 생각하고 있습니다. 하지만 지금은 많은 문제점이 있고 해결해야되는 문제들이 많이 있습니다. 특히 3d프린터가 무엇인가를 만드는데에 기술이 점점변해가고 있는 반면에 엄청난 단점인 자주 고장이 난다는 단점이 있습니다. 앞으로 해결해야되는 과제가 많지만 개념과 앞으로 나아가고 있는 미래, 왜 3d프린팅을 사용해야하는지 등 여러가지를 한번 알아보는 과정을 거쳐보도록 하겠습니다.

3d프린팅은 기본적으로 3차원에서 형체를 만들어가는 과정입니다. 어떻게 만들어가는 걸까요? A4용지로 프린터를 뽑을때 인터넷에 필요한 문서를 출력한다던가, 내가 제작한 문서를 출력하곤 하죠? 3d프린터도 이와 비슷합니다. 내가 직접 모델링하여 파일을 3d프린터로 출력할 수 있고, 사람들이 만들어 놓은 파일을 플랫폼에서 구해 출력을 테스트해볼수있습니다. 이렇게 만들어진 파일을 가지고 프린터에 입력하면 연속적으로 잉크를 녹여 뿌리듯 3d형태의 고체재료를 녹여 천천히 쌓아갑니다. 수치에 따라 적은량으로도 얼마든지 속을 채우느냐 비우느냐에 따라 외형적으로 같은 제품을 만들수가 있습니다. 여기에서 가장 큰 장점은 적은 재료로도 생각보다 난잡한 모양을 구성할 수 있습니다. 파일을 넘겨 받을때는 메모리칩을 사용할 수도 있고 와이파이를 통해 파일을 전송할수있습니다. 이 점은 중요하지 않아 다음으로 넘어가겠습니다.

기술이 아직 좋지 않을때에는 빠르게 시초제품을 만들거나 1회용으로 사용할 수 있는 제품에만 적합해서 아이들 장난감처럼 만들기도 하였지만 기술의 발전으로 빠르게 대량 생산이 가능해지고 있습니다. 위에서 말한 과제를 해결 할 수 있으면 3d프린팅의 미래는 무궁무진하고 앞으로의 수요를 따라올수 없을정도로 발전할 수 있을거라 생각합니다. 이와 마찬가지로 시장규모가 현재부터 2026년까지 400억 달러가 넘을거라 추측하고 있습니다. 현재에도 그렇게 시장규모가 크진 않지만 많은 상황에서 상용화단계에 있고 소리소문없이 우리들의 주변환경과 상황을 조금씩 변화시키고 있습니다. 정말로 수많은 산업에서 활용되고 사용되고 있지만 눈에 결과가 나타나고 있는 분야를 소개 해보도록 하겠습니다.

 

 

 

3d프린팅의 기술이 좋지 않을때 시초제품이나 1회용으로 사용했었다는 말을 앞에서 언급했었습니다. 그 이유는 빠르고 비용적인면에서 매우매우 저렴하기 때문입니다. 아이디어를 내었을때 현실로 이것을 구현하는데 까지 시간과 비용을 줄이는것은 매우 중요하기 때문입니다. 제조를 한번정도 해보셨을거라면 금형이나 도구를 만드는데에 적게는 수백 많게는 수억이 들정도로 어마어마한 비용과 시간이 들어갑니다. 이것을 극복하려는데 의의가 존재합니다. 그래서 지금소개하려는 자동차는 예전부터 지금까지 3d프린팅을 활용해왔습니다. 다양한 부품을 만들어가면서 설계와 생산에 걸리는 시간을 대폭 감소시켜 활용되고 있는데 특히 자동차를 수집하는 사람들에게 매우 큰 장점으로 작용합니다. 예를 들면 생산이 중단된 부품을 3d프린팅하여 만들어 내가 가지고 있는 자동차에 그대로 이식시킬 수 있기 때문입니다. 그러면 폐차해야될 자동차를 복원시킬 수 있으니 매우 좋다고 생각합니다.

두번째로 비행기가 있습니다. 비행기에서는 무게를 줄이는게 매우 중요하다는건 알고 계실거라 생각합니다. 왜냐하면 무게에 따라 연료소비를 줄일 수 있기 때문입니다. 여기에서 3d프린팅은 개별 부품의 무게를 감소시키고 몇배더 강한 부품을 만들 수가 있습니다. leap라는 엔진은 항공이나 우주 산업에서 잘팔리는 엔진이라고 합니다. 이것으로 한화로 약 33억이 넘는 돈을 절약할 수 있다고하니 3d프린팅은 항공과 우주산업에서 가뭄에 단비같은 존재라고 할 수 있습니다. 또한 후에 재료가 폐기물로 될 가능성조차 해결할 수 있으니 효과가 그 이상으로 다가옵니다.

 

 

세번째 안경과 신발같은것도 3d프린팅으로 만들 수 있으나 저의 눈길이간건 보건의료분야입니다. 최근 10년동안 10만개가 넘어가는 인공관절이 3d프린팅에 의해 만들어 졌습니다. 그리고 손발이 사고 때문에 잘려나가 인공적으로 뼈를 만들어 보조대를 달아 실제 존재했었던 사람의 신체처럼 만들 수도 있습니다. 또한 사람 치아에 해당하는 임플란트를 만들어서 10년이 넘도록 문제가 없음을 증명했습니다. 앞으로의 미래에는 신체장기도 일부 만들 수 있지 않을까 미래에 대해 기대하고 있습니다. 미래에는 음식, 교육, 소비재등 다양한 분야에서도 3d프린팅이 활약할 수 있지 않을까 생각하고 있지만 앞으로 해결해야될 과제는 매우 많습니다. 중요한건 현재도 기술력이 결코 낮지 않다는점을 알고 계셨으면 좋겠습니다.