3D 프린터

개요
3D는 3차원 (3-Dimension)의 약어로 입체를 의미한다. 3D 프린터는 기존의 2D 프린터와 달리 입체적인 물체를 프린팅해 주는 기기이다. 3D 프린터는 쾌속 조형 (Rapid Prototyping Manufacturing) 기술, 적층 가공 AM (Additive Manufacturing)으로도 불린다. 컴퓨터가 디자인한 입체 모듈을 평면으로 분해한 후에 3D 프린터가 인쇄 대상을 절편모양으로 한 층씩 쌓아 올리며 형성하는 원리를 응용한 것이다. 

일반적으로 입체적인 물체를 만드는 방식은 조각작품처럼 입체에서 불필요한 부분을 제거해서 만드는 것과 과 건물을 짓는 것처럼 벽돌을 하나씩 쌓아서 만드는 것이다. 3D 프린터는 건축과 같이 두께를 표현하는 Z축의 레이어를 하나씩 쌓아서 입체를 만든다. 레이어(Layer)는 두께가 얇은 입체이며, 레이어가 작을수록 더 정밀한 입체물을 만들 수 있다.

 

3D  프린팅 기술
3D 프린팅 기술은 사용하는 재료료에 따라 다양한 종류가 있다. 

• SLA (StereoLithography Apparatus)
  미국의 3D 시스템사가 처음 개발하였으며, 아크릴과 애폭시 계열의 광경화성 수지를 레이저를 이용하여 적층하는 방식으로 정밀도가 뛰어나고 속도가 빠르다. 레이저를 이용하므로 유지비용이 많이 드는 단점이 있다. 
  
  
  
  
  
• FDM (Fused deposition modeling)
  1988년 미국의 S.Crump에 의해 개발되었으며, 1990년 Startasys사에서 상용화하였다.  두 개의 노즐을 이용해서 하나는 조형 재료를 공급하고, 다른 하나는 지지대 재료를 공급하는 방식으로 작업대가 좌표값에 따라 움직인다.  
  
  
  
  
  
• SLS (Selective laser sintering)
  레이저로 재료를 가열하여 응고시키면서 적층한다. 미세한 가루로 만들수 있는 모든 물질 (나일론, 폴리스틸렌, 포리카보나이드, 모레, 금속재료 등)을 사용할 수 있다. 
  
  
  
  
  
• LOM (Laminated Object Manufacturing)
  LOM은 큐빅테크놀로지에서 개발한 기술로 종이 플라스틱, 세라믹, 금속라미네이트 등을 계속 접착하고 형태를 칼이나 레이저로 자르는 방식이다. 재료가 저렴하고 큰 조형물을 만들 수 있는 것이 장점이지만, 조형 후 불필효한 부분을 제거해야 한다.  완성 모형은 나무와 같은 느낌이 난다.  
  
  
  
  
  
•  3DP
  1995년 메사추세츠 공과대학에서 개발한 기술로 Z Corp 사에서 상용화한 것을 2012년 3D systems가 인수했습니다. TV에 많이 방영되어 3D 프린터를 일반인들에게 확산시킨 계기가 되었습니다.  이 기술은 적찹체와 컬러를 함께 분사가 가능한 것이 장점입니다. 
  
  
  
  

3D 프린터의 발전 추세 및 응용
기존 3D 프린터는 제품 원형 및 완구 제조에 주로 사용됐지만, 다양한 분야에 응용될 뿐만 아니라 지적재산권과 같은 분쟁을 불러 일으킬 것이다.

• 3D 프린터 공업화
  현재는 공업화가 진행되어 비행기의 부품도 3D프린터로 제조되고 있다. 향후 비행기, 자동차, 가전 제품의 부품 제조에 사용될 것으로 예측된다.
  
  
  
• 건강 검진 및 질병 치료
  3D 프린터로 제조된 의료용 이식 자재는 개인의 체형에 따른 맞춤 제작이 가능할 것이다. 혈관 및 동맥을 제조하여 수술에 사용될 것으로 미래에는 장기 이식에 필요한 모든 생체 기관을 3D 프린터로 제조할 것이다. 
  
  
• 맞춤형 제작
  3D 프린팅 기술이 보편화되면서 저렴한 가격에 맞춤형 생산 서비스를 제공할 수 있을 것이다.
  
  
• 제품 혁신의 가속화
  제품 개발 주기가 단축되고, 완제품 디자인 및 생산 시간을 단축시킬 것이고 디장인 수정이 용이해져 원가 절감 효과를 기대할 수 있다.
  
  
• 지적 재산권 귀속 문제
  3D 프린터는 제품의 복제가 쉽게 가능하여 지적 재산권 논쟁이 발생할 것임
   

참조글
CreMons 블로그  http://blog.naver.com/jcmr?Redirect=Log&logNo=10185060765

http://www.globalwindow.org/gw/overmarket/GWOMAL020M.html?ARTICLE_ID=5008414&BBS_ID=10