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3D프린터가 개인이나 가정에서 사용해도 괜찮은지에 대한 논란은 아직 국내에서 3D프린터가 잘 알려지지 않은 2013년 초반부터 계속 논란이 되던 문제입니다. 지금은 어찌어찌 3D프린터 유해성 보다는 당장 일반인은 물론 학생들의 교육에도 시급하게 도입이 필요한 것 처럼 언론과 분위기가 생기면서 유해성보다는 장점들이 부각이 되고 있기는 하지만 아직도 꾸준히 거론되는 문제점 입니다.

가장 큰 문제점은 바로 유해성이 대한 기준이 모호하고 데이터도 없다는 것인데요. 산업용 3D프린터의 경우 일부 사용 소재나 서포터 원료가 유해합니다. 대놓고 유해하기 때문에 오픈된 환경에서 이용하지 않고 제진장비는 물론 인체에 노출되지 않는 상태에서 후처리 후 완성품을 만들어 내기 때문에 유해성이 있다는 점이 문제가 되지 않는데요.

개인용으로 사용되는 일반 FDM방식은 조금 다릅니다. 일반 가장 흔하게 사용하는 ABS나 PLA는 일반적으로 인체에 별 다른 영향을 미치지 않는 것으로 알려저있습니다. 이미 우리 주변에서도 가장 흔하게 사용되는 플라스틱류이기도 합니다. 하지만 FDM의 경우 일반적인 사용과는 다르게 고열을 사용해 녹이는데 이 과정에서 발생되는 유해성이 가장 크게 지적됩니다.

보통 200도 이상에서 사용되는 ABS의 경우 녹으면 냄새가 발생하는데 이는 녹는 과정에서 무엇인가 고체 상태에서 기체 상태로 변화했다는 것을 의미하고 이미 미국에서는 ABS를 3D프린터에 사용할 경우 다량의 미세먼지가 발생하는 것을 확인했다고 합니다. 일반적으로 요리나 일상생활에서도 미세먼지가 발생하지만 플라스틱에서 발생하는 미세먼지는 구성 물질중 대부분이 인체에 유해성이 높은 물질이기 때문에 위험성이 높은아 3D프린터 유해성의 중심에 있습니다.

특히 친환경 소재로 알려진 PLA의 경우도 순수한 PLA의 경우 친환경이지만 PLA를 3D프린터에 사용하기 위한 과정과 물질적인 특성을 변화하는 과정에서 첨가하는 각종 첨가제는 친환경물질인지 화학물질인지 심지어 어떤 물질이 첨가되는지 조차 대부분 기업 기밀로 공개하지 않기 때문에 고열을 가하면 어떤 변화가 발생하는지 알 수 없는데요.

물론 이런 문제점들은 사실 우리가 사용하는 진공청소기나 드리이기, 열풍기 등에서도 모두 발생할 수 있습니다. 문제점은 보통 3D프린터는 장시간 지속 사용하는 경우가 많고 대부분 가정이나 개인이 사용하는 경우 환기 시설이 잘 안되는 곳에서 사용하는 경우가 많아 문제가 되는데요.

개인적으로 저에게 3D프린터 문의를 하시는 분들에게는 이런 문제점들을 포함해 3D프린터가 지금 지니고 있는 문제점들이 해결되기 전까지는 개인이 구입하는 것을 다시 한번 생각해보라고 합니다. 물론 목적이 있는 경우는 목적에 적합한 3D프린터를 추천하지만 생각보다 많은 분들은 특별한 목적이 없이 그냥 3D프린터를 빨리 구입하면 어떤 분야에서인가 조금 더 빠르게 시작햇다는 점으로 구입을 망설이는 경우도 많이 있습니다.

그래서 보통은 일단 필요한 것은 있으면 전문 업체에 의뢰해서 출력하거나 근처에서 3D프린터를 사용할 수 있는 공방이나 무한상상실 같은 공간을 찾아 필요할때 방문해서 사용할 것을 권장하고 있습니다.

주면에 3D프린터 전문출력소가 어디에 있는지 궁금하시면 3D다아라에서 전국 3D프린터 전문출력소 지도를 한번 확인해보세요.

지금 3D프린터산업의 강자는 미국이고 그 뒤로 독일 등 유럽과 일본이 일부분 선도하고 있는 것으로 보이지만 사실 가장 떠오르고 있는 국가는 바로 중국입니다. 국가적인 지원은 물론 제조업발전을 기반으로 꾸준히 높은 성장을 하고 있는 국가인데요.

이런 중국에서 열리는 대표적인 3D프린터산업 전문 전시회가 바로 TCT Asia 입니다. 특히 TCT가 다른 전시회랑 차별되는 점은 바로 단순히 보여주는 전시회가 아닌 컨퍼런스와 회담 중심으로 개최되는 비즈니스와 산업, 트렌드가 종합적으로 구성되는 행사라는 점인데요.

2015년 행사에서는 미국식품의약국과 중국식품의약국이 의료용 3D프린터산업에 대한 규제에 대한 부분을 공동으로 논의하는 등 글로벌 규제와 기준에 대한 회담이 진행됬고 올해 3월에 열리는 TCT Asia에서도 의료분야의 3D프린팅 내용이 집중적으로 논의될 예정이라고 합니다.

TCT Asia의 한국 미디어파트너인 3D다아라에 전달된 내용에 따르면 의료분야의 트렌드는 의료 규제와 외과적 의식수술, 영상의학과 바이오 프린팅에 대한 범위로 확대돼 1~2일차 주제로 다뤄질 것이며 의료용 3D프린팅 응용제품을 위한 전시 공간이 별도로 마련되 Stratasys, Concept Laser , EOS, Solid Scape, SLM Solutions 등 3D프린터산업의 글로벌 기업은 물론 북경대 병원, 상하이 병원 등 실제로 3D프린팅과 의료를 접목한 병원들의 사례도 공유된다고 합니다.

단순히 생각하면 제조 중심으로 흐를것 같은 중국 3D프린터산업의 흐름이 일반 제조는 물론 의료분야로 확대되고 있다는 것을 확실히 알 수 있는데요. 혹시 이런 중국 3D프린터산업과 TCT Asia에 대해 문의사항이 있으신 분은 한국 미디어파트너인 3D다아라에 한번 연락해보세요!

2013년부터 급격히 증가한 3D프린터에 대한 관심과 함께 3D프린터에 대한 다양한 전망들이 있습니다. 3D프린터전망 칼럼이나 동향자료를 보면 대부분 높은 성장을 예상하는 낙관론이 많은데요. 사실 현업에서 가공이나 기계산업에 종사하는 분들의 말을 들어보면 비관론도 은근히 있습니다. 특히 해외쪽 뉴스는 생각보다 긍정적이지만은 않은거 같아요.

가정용3D프린터는 대부분 FDM방식으로 노즐에서 필라멘트는 녹여 한층한층 적층합니다. 대부분이 랩랩에서 파생된 소프트웨어와 비슷한 기능을 보유하고 있음에도 불구하고 가격대는 수십만원~수백만원까지 차이가 존재합니다. 가정용3D프린터가격 금액대별 특징을 살펴봤습니다.

< 출처: 3D다아라 >

1. 50만원 이하

가정용3D프린터가격은 가장 저렴한 모델은 50만원을 넘지 않습니다. 보통 초기 랩랩 모델과 비슷하게 외관이 없고 뻐대 형태로 구성되어 있으며 조립식kit형식이 대부분입니다. 교육용으로 나온느 경우도 많고 편의 기능이 많지는 않지만 FDM 3D프린터의 특성상 200만원 이하 3D프린터는 원리가 동일합니다.

2. 100만원 이하

사이즈가 작거나 혹은 kit형이 많습니다. 보통은 ABS와 PLA를 둘다 사용하기 보다는 PLA만 사용 가능한 경우가 많고 같은 kit형 이라도 50만원 이하 가정용3D프린터에 비해 편의 기능과 완성도가 높습니다. 하지만 기계를 전혀 다뤄본적 없거나 평소 관심이 없는 사람에게는 추천하지 않습니다.

3. 200만원 이하

보통 완성형 제품으로 배송시 대부분 설치까지 지원해주는 경우가 많습니다. 가정용3D프린터가격으로는 조금 높지만 오히려 kit형을 사서 고생하는 것보다 완성도와 편의성이 있는 제품을 구입하는게 집에서 사용하기에 더욱 적당할 수 있습니다.

< 출처: 3D다아라 >

4. 200만원 이상

집에서 사용하기에는 약간 부담스럽지만 아이들과 함께라면 조금 가격이 나가는 모델이 좋습니다. 200만원 이상 제품은 대부분 전용 소프트웨어와 프로그램을 사용하기 때문에 오류가 잘 발생하지 않고 아이들도 쉽게 사용할 수 있을 정도로 3D프린텅이 쉽게 되는 제품이 많습니다. 또한 와이파이나 실시간영상 등 편의사양이 좋습니다.

< 출처: 3D다아라 >

*가정용3D프린터 선택시 추가로 고려해보세요!

FDM방식 3D프린터는 대부분 ABS 혹은 PLA를 사용합니다. 물론 다른것도 사용 가능하지만 별로 추천하지 않습니다. 여기서 한가지 차이점이 발생하는데요. 일부 3D프린터는 가격은 저렴하지만 전용 ABS나 PLA만 사용 가능한 경우가 있습니다. 이런 경우 보통 일반 ABS나 PLA를 사용하는 경우보다 재료 가격이 2~3배까지 차이가 발생합니다.

가정용3D프린터가격 금액대별 특징을 간단하게 살펴봤는데요. 국내에서 사용되는 3D프린터의 출력 사례를 보고 싶으시면 3D다아라 한번 방문해보세요.

3D시스템즈의 3D프린터 ProJet 660Pro는 파우더를 이용하는 대표적인 산업용3D프린터 입니다. 풀컬러3D프린터로 다양한 분야에서 사용도 많이되고 고가임에도 불구하고 꾸준히 수요가 많은 3D프린터인데요.

파우더를 사용하기 때문에 다른 산업용3D프린터에 비하면 조금 표면이 거친 느낌이 있지만 오히려 이런 느낌과 색상으로 더 사랑 받기도 합니다. 하지만 이런 약간 거친 느낌도 후가공을 통해 왁스코팅 등을 통하면 마치 세라믹과 같은 느낌과 광택을 표현하는 것도 가능합니다.

<출처: 3D다아라>

또한 이렇게 색상이 중요한 시제품의 경우에도 활용이 가능한데요. 일반적인 단색 3D프린터는 기계 부품이나 형태가 중요한 제품에는 사용하기 쉽지만 디자인 시제품과 같이 색상이 중요한 요소인 시제품에 적용하기 위해서는 출력 후 상당한 후가공이 필요합니다. 하지만 산업용3D프린터 ProJet 660Pro 3D프린터사용으로 이런 문제를 해결할 수 있습니다.

<출처: 3D다아라>

역시 색상 표현이 자유로운 만큼 3D프린터사용 사례를 보면 일반적인 3D프린터와는 조금 다른 것을 볼 수 있네요. 특히 과하지 않은 색상 표현이 정말 인상적입니다.

<출처: 3D다아라>

물론 일반적으로 많이 보이는 FDM방식의 3D프린터나 DLP 3D프린터와 비교하면 산업용3D프린터는 가격이 높은 편입니다. 하지만 산업 현장에서 사용되는 만큼 더 다양한 기능을 제공하는 것은 당연하겠지요!!

3D프린터원리 라고 하면 조금 어렵게 느껴지시나요?

하지만 3D프린터원리는 생각보다 단순합니다. 쉽게 생각하면 재료를 녹여서 층층히 쌓아 올린다고 그대로 굳게 만든다고 생각하면 되는데요. 블럭 만들듯이 아래부터 한층한층 쌓아 원하는 모양을 만드는 것입니다.

이런 3D프린터원리는 3D프린터활용 사례를 통해 보면 조금 더 쉽게 보실 수 있습니다.

<출처: 3D다아라>

3D프린터는 모형을 만드는데 제한이 매우 적기 때문에 이렇게 피규어를 만드는 분야에도 활발하게 적용되고 있습니다. 보통은 FDM방식이라고 불리는 녹여서 굳히는 방식을 이용해 모양을 만들고 도색을 통해 색상을 구현하는 방식을 사용하거나 아니면 석고 가루와 같은 분말을 접착제를 첨가해서 덩어리로 만들고 잉크를 분사해 색상을 만들기도 합니다.

<출처: 3D다아라>

특히 요즘은 이렇게 방송 분야에서 매우 활발하게 사용되고 있는게 3D프린터인데요. 3D프린터원리는 이렇게 소량으로 만들어 사용하고 지속적이기 보다는 사용이 많지 않은 분야에서 3D프린터활용 사례가 많은 편입니다. 하지만 이렇게 방송용으로 사용될 정도로 수준이 높은 출력을 하기 위해서는 단순히 3D프린터만 다룰 수 있는게 아니라 조금 예술적인 감각도 필요해요.

<출처: 3D다아라>

가장 많은 사람들이 기대하고 있는 3D프린터활용 분야가 바로 지금 보고 있는 기계산업 분야 입니다. 사실 기존에 사출성형이나 금속가공 등 전통적인 방법은 대량생산을 하면 단가가 낮아지지만 소량 생산의 경우 초기에 투입되어야하는 최소 비용이 매우 높기 때문에 쉽게 부품이나 제품을 만들기 어려웠지만 3D프린터원리를 활용한 이런 방식은 아주 적합합니다.

또 다른 분야는 바로 이런 설계분야 입니다. 기존에는 설계한 디자인이나 기계를 실제로 구현하기 위해서는 많은 금액이 필요하기 때문에 아무래도 그냥 컴퓨터나 가상 시뮬레이션을 통해 대략적으로 판단하고 실제 제품을 만드는 경우가 많아 설계를 변경하기도 어렵고 변경시 위험 요인이 아주 많았는데요. 3D프린터는 디자이너나 설계자가 생각한 제품을 바로 출력해 다양한 실험을 하고 실제 제품을 생산하기 때문에 이런 과정을 통한 문제점들을 해결할 수 있습니다.

어려워 보이는 3D프리터원리도 활용 사례를 통해 살퍄보니 조금 쉽지 않으신가요?

현재 3D프린터 기술의 가장 큰 단점은 바로 생산성입니다. 기본적으로 1회 하나의 데이터를 출력하는 것을 기본으로 하기 때문에 같은 모양의 제품을 여러 개 만드는 것에 있어서 문제가 있는데요. 사실 산업용 3D프린터에서는 이런 생산성을 어느 정도 극복할 수 있는 방법이 있습니다.

바로 3D프린터로 제품의 모형이 아닌 제품을 대량으로 가공할 수 있도록 사출성형을 위한 몰드를 제작하거나 프레스 가공을 위한 몰드를 제작하는 것인데요. 스트라타시스에서 실제로 산업 현장에서 사출성형과 프레스 가공을 위한 몰드를 선보였습니다.

폴리젯방식에 디지털 ABS 재료를 이용해 만든 몰드로 일반 ABS성형 및 연성이 좋은 금속의 프레스 가공으로 사용되고 있다고 합니다. 산업체 입장에서 소량 규모를 생산하기에 적합하고 디지털 ABS는 엔지니어링 플라스틱으로 내구성에서 몰드로 사용하기에 큰 무리가 없다고 합니다.

1. 3D프린터를 이용한 사출성형 몰드

폴리젯방식의 3D프린터인 Connex2에 디지털 ABS를 사용했으며 출력 시간은 총 10시간 20분이 걸렸다고 합니다. 아시겠지만 이런 사출성형용 몰드를 기존 방식으로 제작하려면 사실상 일주일 이상을 감안해야 합니다.

2. 3D프린터로 만든 프레스 가공을 위한 몰드

프레스를 이용해 금속을 가공할 수도 있습니다. 물론 우리가 흔하게 볼 수 있는 금형 프레스의 성능을 기대하기에는 무리가 있습니다. 아무리 엔지니어링 플라스틱이라고 해도 금속 프레스의 압력을 견딜 수는 없기 때문입니다. 하지만 알루미늄과 같이 연성이 높은 금속의 경우에는 직접 소형 프레스를 가지고 프레스 가공이 가능합니다.

또 하나 이런 작업이 유용한 분야는 바로 프레스 몰드 제작 단계입니다. 대형 프레스 가공을 위한 금형 몰드의 경우 비용도 높고 실제 프레스 제작 시 발생할 수 있는 다양한 위험 요소를 사전에 발견에 금형을 제작하는 것이 매우 중요합니다. 그래서 이렇게 실제 몰드의 축소형을 제작해 시뮬레이션 함으로써 사전에 많은 문제점을 예방할 수 있습니다.

이런 방식의 틀을 제작하는 것은 사실상 FDM으로는 한계가 있습니다. 비록 PEEK와 같은 엔지니어링 플라스틱을 사용할 수 있는 FDM방식의 3D프린터가 다수 선보이고 있지만 이렇게 몰드로 사용하기 위해서는 높은 정밀도와 표면처리 수준이 담보되어야 하는데 지금 나와있는 엔지니어링 플라스틱용 FDM 3D프린터의 출력 수준을 보면 정밀도가 떨어지는 것은 물론 재료의 특성상 후가공 처리하는 것 또한 매우 어렵기 때문입니다.

이렇게 산업용 3D프린터는 사실 흔하게 접하는 FDM 방식이나 DLP방식의 3D프린터와는 접근 방식이 조금 다른 측면이 있습니다. 3D프린터에 관심이 있으신 분들은 꼭 개인용이나 교육용으로 사용되는 3D프린터 이외에 산업용(일반 FDM 제외)으로 분류되는 제품들을 경험해 보는 것을 추천드립니다.

3D프린터가 지금처럼 일반적으로 알려지기 이전부터 많이 사용되던 분야 중 하나가 바로 쥬얼리 분야입니다. 특히 DLP방식을 사용한 쥬얼리 제작은 이미 많은 업체들이 도입하고 있는 방식인데요. 한국기계전에 참가한 벨츠3D부스에서 DLP 3D프린터를 이용한 반지제작 방법을 상세히 볼 수 있었습니다.

벨츠3D는 헵시바의 3D프린터 사업 브랜드로 MIICRAFT JEWELRY라는 쥬얼리 전용 DLP방식 3D프린터를 판매하고 있는데 관련 시장에서는 이미 유명한 제품이라고 합니다. 일반 3D프린터 모델링 프로그램을 이용해 반지 원형을 만들고 출력하는 것까지는 일반적인 DLP 3D프린터 방식과 동일합니다.

<벨츠3D의 쥬얼리용 3D프린터 MIICRAFT JEWELRY>

그럼 전체적인 반지제작 과정을 통해 쥬얼리를 만드는 방법과 과정을 살펴보겠습니다.

1. DLP 3D프린터를 이용한 원형 제작

일단 3D모델링 프로그램을 사용해 만든 파일을 3D프린터를 이용해 출력합니다. DLP방식을 사용하는건 일단 비용 대비 정밀도가 높고 작은 제품을 출력할때 적합하기 때문입니다. 또 소재 역시 이렇게 주물 방식을 사용하기 적당합니다.

2. 트리작업을 통핸 위치 선정

이렇게 프린팅한 제품을 트리작업을 통해 지지대를 만들어야 합니다. 액체상태인 석고 소재에 넣어야 하는데 그냥 넣으면 자리를 잡지 못하고 둥둥 떠나니는 현상이 일어날 수 있기 떄문에 트리작업을 통해 위치를 잡습니다.

3. 주형을 만들기 위한 원형 디자인 매몰

말 그대로 유동체인 석고성분에 원형 디자인을 매몰합니다. 위치를 잘 잡아 매몰하며 나중에 원형을 제거하고 액상 금속을 넣을 수 있도록 구멍이 있어야 합니다. 일반적으로 열에 녹거나 타는 재질을 사용해 구멍을 확보 합니다.

4. 열을 통핸 소성

소성은 원형 디자인을 넣은 석고 소재와 같은 틀을 단단하게 만드는 과정입니다. 도자기 굽는 것을 생각하면 되는데요. 이 과정을 통해 디자인 원형은 녹아 매몰 과정에서 미리 만들어 놓은 구멍을 통해 제거하면 틀 내부에는 원형 디자인과 동일한 모형의 빈 공간이 만들어 집니다.

5. 금속 주물을 통한 반지제작

소성과정으로 만들어진 내부 공간에 금이나 은과 같은 귀금속을 용해해 유동체로 만들어 넣습니다. 그러면 내부 빈공간에 귀금속 액체가 들어아고 원형과 동일한 모형의 반지 등 금속 쥬얼리가 만들어 집니다. 그리고 틀을 물에 넣어 풀어주면 이제 금속만 남습니다.

6. 반지제작

이렇게 만들어진 금속에 녹지 않는 보석을 추가하거나 다양한 음양 등의 후가공을 통해 반지제작을 완료합니다.

이 과정은 비록 특정 제품을 사용한 반지제작방법이지만 사실상 다른 3D프린터도 기본적으로 쥬얼리를 제작하거나 금속 틀을 만드는 과정을 동일합니다. 업체관계자 분에게 물어보니 일반적으로 DLP에 사용되는 레진과는 조금 다른 전용 레진을 사용하고 있다고 하네요. 다른 것보다 소성 과정에서 녹은 원형을 제거하기 쉽고 깔끔하게 제거되는 소재라고 합니다.

작년에는 보기 힘들었지만 올해 들어 대부분 기계 관련 전시회에서 어렵지 않게 찾아볼 수 있는 것이 바로 3D프린터 업체와 제품이 아닐까 합니다. 작년에는 인사이트3D프린팅 이외에는 다양한 3D프린터를 보는게 쉽지 않았는데 올해는 제가 방문한 전시회 중에 3D프린터 없는 전시회가 없네요. 

하지만 역시 이번 전시회에도 기대되는 3D프린터와 업체들이 있는데요.

1. 국산 3D프린터의 대표격인 캐리마의 DLP 3D프린터

아마 3D프린터에 관심이 있으신 분들은 모두 알고 있을 것 같은 캐리마 입니다. DLP 3D프린터로 특히 유명하고 아직 국내에 3D프린터가 보급되기 이전부터 국내에서 직접 제조를 하고 있던 업체인데요. 이번에 새롭게 출시하는 3D프린터는 놀라운 속도로 해외에서도 집중 관심을 받았다고 합니다. 이번 한국기계전 출품 대상에 있는지 없는지는 아직 확인되지 않고 있지만 새롭게 개발했다는 3D프린터가 꼭 출품해서 직접 볼 수 있으면 좋겠네요!

2. 냉난방은 물론 3D프린터 업체로 변신한 헵시바의 SLA 3D프린터

헵시바는 냉난방 분야와 산업용 특수 난방에서는 세계적으로 알아주는 국내 회사입니다. 한 2~3년 전부터 본격적으로 3D프린터를 제작하면서 시장에 진입한 것으로 알고 있는데요. 처음에 FDM방식의 3D프린터를 공개했을 당시 다른 국내 제조 업체와는 달리 내부에 온도를 제어할 수 있어 놀랐습니다. 이번에도 FDM과 DLP만 제조하는 것으로 알고 있었는데 출품 대상에 SLA 3D프린터 제품이 올라와 있네요. 벨츠 마크를 보면 직접 제조한 것으로 보이는데 직접 한번 꼭 보도록 하겠습니다.

3. 정밀 제조와 높은 신뢰성을 바탕으로 하는 대건테크의 FDM 3D프린터

대건테크는 월래 반도체 장비나 의료 관련 제품 등 높은 정밀도와 신뢰성이 보장돼야 하는 장비들을 제조하고 있는 업체로 알고 있는데 3D프린터 업체로 변신했습니다. 아직까지 FDM방식의 3D프린터 제품만 생산하고 있는 것으로 보이는데요. 아직 직접 본적은 없어 이번 기회에 한번 실물을 보고 체크해야겠습니다.

4. 3D시스템즈 제품을 취급하는 세종정보기술의 3D프린터

3D프린터하면 빠질 수 없는 제품이 바로 3D시스템즈 제품인데요. 개인적으로 빠르게 변화하는 3D프린터 시장에서 약간은 느린 듯한 느낌을 받는 분야가 3D시스템즈나 스트라타시스의 산업용 3D프리터 같습니다. 이 분야는 아마 제품의 변화보다는 가격 변화가 조금 더 빠른 느낌이 드는데 이번에는 과연 새로운 제품이나 변화되는 모습이 있을지 궁금합니다.

한국기계전에 제가 말한 3D프린터 업체보다 더 많은 업체가 나온다고 알고 있는데요. 어떤 업체들이 나올지는 한번 방문해서 확인해봐야겠네요. 참고로 한국기계전은 킨텍스에서 10월 28일부터 4일간 열린다고 합니다!

간혹 3D 프린터라고 하면 최신 기술로 알고 있으신 분들이 은근히 많은데요. 공식적인지는 모르지만 일반적으로 3D프린터의 시초는 1981년 일본의 '히데오 코다마'라는 사람이 광경화수지에 빛을 조사해서 모형을 만드는 기술에 대한 연구 보고서로 보고 있습니다. 하지만 이 보고서는 당시에 큰 관심을 보이지 못했고 무엇보다 내용이 조금 부실했다고 하는데요. 

실제 최초 3D프린터 특허는 1986년 미국의 척 헐(Chuck Hull)을 통해 출원합니다. 척 헐은 가구 회사를 다니다가 가구회사의 공정 중 자위선을 이용해 플라스틱을 경화시키는 공정에서 3D프린터를 처음으로 생각했다고 합니다. 그래서 가장 먼저 출원된 특허 역시 레이저를 빛에 조사해 모형을 만드는 SLA방식으로 1988년 상용화 제품을 처음 만들었는데요. 지금을 기준으로 하면 무려 27년 전 일이네요.

<FDM 3D프린팅 방식>

3D프린터는 절대 최신 기술이 아닙니다. 그럼 3D프린터원리와 3D프린터기술은 어떻게 될까요? 보통 3D프린터기술은 어떤 원리를 사용했는지에 따라서 FDM, FFF, DLP, SLS, DMP 등 다양한 용어로 불리고 있지만 사실 3D프린터기술과는 다른 것이 3D프린터원리는 아주 간단합니다. 참고로 이번에 알려드리는 3D프린터원리 수준은 아이들이 이해하기 쉬운 수준입니다. 무슨 압출이니 경화니 하는 전문적인 내용은 다음에 각 전문 방식별로 정리할 예정입니다.

<광경화 방식 3D프린터>

국내에서는 그냥 편의상 3D프린팅방법이라고 하는 것은 외국에서는 보통 적층가공 즉 additive manufacturing 라는 용어를 사용하는데요. 말 그대로 층을 하나씩 쌓아서 만드는 기술이라는 뜻입니다. 가장 흔하게 사용되는 3D프린터기술인 FDM의 경우만 봐도 플라스틱을 녹여서 한 층 한 층 쌓는 방식이고 가장 고가 3D프린터방법인 SLS같은 경우도 레이저를 사용해 재료를 녹여서 한 층 한 층 모양을 만든 것인데요. 지금까지 공개된 3D프린터 기술 대부분은 이렇게 층층히 쌓아서 올리는 원리를 사용합니다.

<종이를 잘라 붙이는 방식의 3D프린터> 

그래서 사용 가능한 소재도 보면 녹아서 쌓을 수 있거나 화학적인 반응을 통해서 유동체를 고체로 만들 수 있는 소재에 한정적으로 사용되고 있고 나무와 같이 녹는다는 개념이 불가능한 재료는 사용되지 않고 있습니다. 

3D프린터는 비록 오래된 기술이지만 당시에는 3D프린터 자체보다는 기반이 되는 IT기술과 3D 데이터 처리기술, 무엇보다 부품들의 정밀도와 가격 문제들로 인해 시장이 확대되지 못하고 있었는데요. 2013년을 기반으로 3D프린터 시장은 단순히 기계를 넘어 의료분야와 일반 생활분야까지 급격하게 팽창하고 있습니다. 앞으로 3D프린터가 우리 생활에 어떤 변화를 불러 올 수 있을지 궁금합니다.