최근 여러 트렌드 보고서나 뉴스기사 등에서 빠지지 않고 등장하는 것이 '3D 프린터'입니다. 하지만 이제 막 대중화의 길이 시작되어서 실제 접하고 느끼기에는 힘든 것이 사실입니다. 그리고 원리나 사용 방법, 활용 분야, 관련 산업 등 3D 프린터 전반에 대한 자세한 내용은 몇몇 도서를 제외하고는 대체로 인터넷 여기저기 흩어져 있어서 전체적인 내용을 찾아볼 수 있었으면 좋겠다는 생각이 들었습니다. 3D 프린터 - 1.기초편 퀴즈를 하나 내겠습니다. Q. 다음 중 3D 프린터로 할 수 없는 일은? a. 나랑 똑같이 생긴 미니어쳐 피규어 만들기 <출처 : http://www.gizmag.com/makerbot-replicator-2-3d-printer/24209/> 버락 오바마 대통령은 올해 초 국정 연설에서 "쓰리디 프린팅이 기존 제조 방식에 혁명을 가져올 잠재력을 가지고 있다(3-D printing that has the potential to revolutionize the way we make almost everything)" 고 언급하며 쓰리디 프린터에 대한 관심을 고조시켰습니다. 혹자는 쓰리디프린터가 "3차 산업혁명"을 시작할 것이라는 예상도 내놓는데요. 과연 그럴까요? 3D 프린터(Three-Dimension Printer)는 간단히 말해 3차원의 입체물을 만들어 내는 프린터입니다. 사실 쓰리디프린터
기술은 30년 전에(1984) 미국의 찰스 훌(Charles W. Hull)이 설립한 회사 3D 시스템즈에서 발명된, 나름 오래된 기술입니다. 이미 항공/자동차 산업에서는 시제품을 만드는 용도로 산업용 쓰리디 프린터를 사용해 오고 있었습니다.(그래서 Rapid Prototyping[신속조형]을 의미하는 RP가 쓰리디 프린팅의 동의어로 종종 사용되기도 합니다) *참고 링크 - 쓰리디 프린터 전반 1. 쓰리디 프린터의 원리 쓰리디 프린터의 원리는 가장 크게는 절삭형과 적층형으로 나눌 수 있습니다. 절삭형은 큰 덩어리를 조각하듯 깎는 것이고, 적층형은 층층히 쌓아올리는 것입니다. 요즘 나오는 쓰리디 프린터는 대부분 첨가식 가공(Additive Manufacturing) 원리를 사용하는 적층형 프린트입니다. 절삭형이 여분을 깎아내는 것이기
때문에 손실되는 재료가 있는 반면, 적층형은 여분 재료의 손실이 없다는 것이 큰 장점입니다. 1) 고체형 재료를 사용하는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식 (제작 과정은 1분 22초부터 나옵니다) 2) 액체형 재료를 사용하는 SLA(SeteroLithography Appartus)방식 (제작 과정은 34초부터 나옵니다) 3) 파우더형 재료를 사용하는 SLS(Selective Laser Sintering) 방식 (제작 과정은 1분 50초부터 나옵니다) 사실 쓰리디 프린터의 원리는 직접 보지 않는 한 이해가 쉽지 않습니다. 동영상을 참고하시고, 기회가 되시면 꼭 실제로 쓰리디 프린터를 보는 걸 추천드립니다. *참고 링크 - 쓰리디 프린터의 원리 2. 쓰리디 프린터의 재료 현재 가장 널리 쓰이는 쓰리디 프린터의 재료는 플라스틱입니다. FDM방식의 보급용 프린터에서는 PLA(폴리락틱산Poly Lactic Acid) 플라스틱과 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 플라스틱이 주로 사용되는데요. PLA는 옥수수 가루를 원료로 만들어져 자연분해가 가능한 친환경적 소재이며 ABS에 비해 가격이 상대적으로 비싼 편입니다. ABS는 유독가스를 제거한 석유 추출물 재료로, 가격이 저렴한 편이지만 PLA에 비해 쉽게 수축되는 성질을 가지고 있습니다. 출처 : http://3dprintingsystems.com/new-abs-filament/ 고가의 산업용 프린터에서는 티타늄, 알루미륨, 나일론, 세라믹, 금, 은 등의 재료를 사용하여 다양한 제품이 만들어지고 있습니다. 세라믹 재료로 제작된 달걀 받침대 금속 재료로 제작된 팔찌 티타늄 재료로 제작된 말발굽 쓰리디 프린터의 미래는 재료에 달려있다는 말이 있을 정도로, 쓰리디 프린터에 사용되는 재료의 범위가 넓어질수록, 쓰리디 프린터의 활용도 역시 무궁무진할 것으로 예상됩니다. 3. 쓰리디 프린터의 디자인 출처 : Stratasys 출처 :
3D systems 다음은 올해 1월 3D systems에서 출시된 Cube 모델입니다. 출처 : http://reviews.cnet.com/3d-printers/3d-systems-cube-2013/4505-33809_7-35567003.html 왼쪽부터
Peachy printer,
Form1, The Buccaneer 4. 쓰리디프린터를 낳는 쓰리디프린터, 렙랩(RepRap) 프로젝트 이렇게 다양한 디자인의 쓰리디 프린터가 나올 수 있는 이유는, 렙랩(RepRap)이라는 쓰리디 프린터 하드웨어 오픈소스 프로젝트 덕분입니다. 출처 : http://reprap.org/wiki/RepRap 렙랩(RepRap)은 Replicating Rapid Prototyping의 약자입니다. 기존 쓰리디 프린터의 주된 용도가 신속한 시제품 제작(Rapid Prototyping)이기 때문에, 쓰리디 프린팅 자체가 Rapid Prototyping과 동의어로 쓰이기도 하는데요. 즉 렙랩은 '쓰리디 프린터 복제 프로젝트'라고 할 수 있습니다. 이 프로젝트는 '누구라도 3D 프린터를 만들어 이용할 수 있게 하는 것'을 목표로 아드리안 보이어(Adrian Bowyer)라는 영국의 기계공학 교수에 의해 2005년부터 시작되었습니다. 렙랩에서는 쓰리디 프린터 제작에 필요한 도식과 정보가 모두 오픈소스로 공개되어 있습니다. 소프트웨어에 리눅스가 있다면, 쓰리디 프린터 하드웨어에는 렙랩이 있다고 해도 과언이 아닐 정도로, 현재 개인이 직접 제작하는 거의 모든 쓰리디 프린터 설계는 렙랩에 기초하고 있습니다. 최근에는 아프리카의 청년이 버려진 컴퓨터 고물을 이용해 약 $100의 비용으로 스스로 쓰리디 프린터를
만들어 기사화되기도 했습니다. 출처 : wikipedia 5. 쓰리디프린터, 거품일까? IT 리서치
전문회사 가트너(Gartner)는 매년 '기술 하이프 주기(Technology Hype Cycle)'라는 그래프를 발표합니다. 하이프(Hype)는 환상 또는 과대광고의 의미로 사용되는데요. 출처 : 가트너 쓰리디 프린팅 관련 기술은 네 가지가 보이는데요. 산업용 쓰리디 프린팅(Enterprise 3D printing)은 이미 기대 절정기를 지나 안정적으로 성장하고 있고, 개인용 쓰리디 프린팅(Consumer 3D Printing)은 현재 과도한 기대의 절정에 있는 걸 알 수 있습니다. 3D스캐너(3D scanners)와 3D 의료 프린팅(3D Bioprinting)은 점점 기대를 모아가고 있네요. 가트너의 그래프대로, 개인용 쓰리디 프린터 분야는 언론에 의해 과도한 조명을 받고 있는 걸까요? 다음 편에서는 쓰리디 프린터가 실제로 활용되는 분야와 관련 기술(3D 스캐닝, 모델링 등)에 대해 이야기해보겠습니다~! *참고 도서 |