3D 프린터란 무엇인가

<3D 프린터에 대한 이해>

어제는 서울대학교에서 있었던 제1회 '3D프린터와 오픈소스 H/W 시연 및 전시회'가 있었습니다.  창조경제스마트뉴딜실천연합(창실련)이 주최하는 제25회 전국ICT창의성대회와 함께 열리는 이 전시회는 숙명여대 IT융합비즈니스전공이 주관하여 저의 지도교수님이셨던 문형남 교수님께서 주관하시는 전시회라 다녀왔습니다.

최근 3D프린터에 대하여 관심도가 높아지고 있고 친구님들도 궁금해 하시는것 같아 3D 프린팅 산업 패러다임의 변화에 관심 있으신 분들을 위해서 정리하여 봅니다.

3D 프린터가 2012년부터 국내에서는 관심이 증가되고 있지만 사실 3D프린터의 역사는 25년전으로 거슬러 올라갑니다. 3D프린터의 시작은 미국의 스콧크룸이라는 사람이 1989년에 FDM방식을 특허출원하여 회사를 설립하였는데 바로 세계1위의 3D프린터 기업 Stratasys 입니다.

관심 있으신 분들은 http://www.stratasys.co.kr 사이트에 방문하시면 3D 프린터에 대한 자세한 정보를 얻으실 수 있으실 겁니다.

또한 1984년에는 척혈이란 사람이 SLA방식으로 미국 특허를 내고 3DSystem란 회사를 설립하고 기업용 고가의 3D프린터를 생산하게 되었고 http://www.3dsystems.com를 방문해 보시면 자세한 정보를 얻으실 수 있으실 겁니다.

이 두회사는 플라스틱 재료를 녹여서 층을 쌓아가는 방식인 FDM, FFF 방식과 자외선이나 레이저로 분말 또는 용액을 굳혀서 만드는 SLA 방식을 사용합니다.

그런데 이 FDM방식의 특허기간이 만료가 되면서 일반화가 되는데 물고가 터졌고 국내에도 관심도가 높아지고 있습니다. 최근에는 3D프린터 자격증도 생겨 올해 말이나 내년초에 첫 자격 시험이 치뤄질 예정이라고 합니다.

보편적 사람들은 프린터라 하면 가정용이나 사무용 의 일차원의 프린터 방식을 생각하시면서 어떻게 3D프린터가 가능할까 신기해하고 궁금하게 생각들 하십니다. 

정보처리란 Input(입력)이 있으면 Processing(처리)하여 가공된 정보의 Output(출력)을 의미합니다.

여기에서 출력은 파일 출력, 모니터 스크린출력 또는 프린터 출력 등이 있는데 일반 프린터 출력은 텍스트나 이미지 방식의 일차원 출력 제공 하지만 3D프린터란 특수 플라스틱 원료를 녹여서 쌓아가며 3D 입체 방식으로 모형을 출력해 내는 것입니다.

예를 들어 붕어빵을 만들려면 붕어빵 틀이 있어야 대량으로 붕어빵을 찍어낼 수 있습니다. 틀만 있으면 밀가를 반죽해서 부어서 얼마든지 붕어빵을 찍어낼 수 있습니다. 

그러나 그 틀을 만들기 위해서는 주물의 설계가 필요하고  어떻게 주조할 것인지 방안을 작성후  주물로 모형을 만들고, 쇠를 녹여  쇳물을 주조된 모형에 주입하여 붕어빵 틀의 모형이 완성되는 것입니다.

그러나 그 틀을 제작하지 않고 공장에서 붕어빵 틀을 대량생산을 하여 판매하고 있으니 그 틀을 사다가 반죽하여 바로 붕어빵을 만들면 됩니다.  

하지만 만일 자신만의 독창적인 소라빵을 만들고 싶다면 소라모양의 틀을 디자인하여 주물공장에 의뢰하여 만들어야 할 것입니다.

바로 이처럼 프로토타입을 만들고자 할때 3D프린터를 이용하면 좋을 것입니다.

이해하기 쉽도록 예를 들어보았는데 이해가 되셨는지 모르겠습니다. 

이렇게 3D프린터의 발전은 프로토타입을 쉽게 만들려는 움직임에서 출발한 것입니다.

3D프린터 가격은 용도와 성능에 따라서 수억에서 수천만원대까지 다양한데 어제 전시회에 선보인 3D프린터는 보급형으로 대중화를 목표로 만든 백만원대와 백만원 미만의 몇십만원대 저가형으로 3D 프린터가 선보였습니다.  주로 디자이너나 공대생들의 프로토타입용으로 사용하면 좋을듯 했습니다.

자신이 디자인한 모형을 데이터화하여 입력하고 3D프린터를 지원하는 프로그램으로 모형을 만들어 그 모형 대로 특수 플라스틱원료를 열로 녹여서 적층하는 방식으로 모형을 출력해내는 것입니다. 그런데 출력하는 시간이 8시간에서 12시간이상씩 걸립니다. 에펠탑 모형을 출력하는데는 12시간이 걸린다고 했습니다.

더 빠른 속도의 출력으로 정밀도를 높이고 더 많은 3D프린팅을 하기 위해서는 더 고가의 3D 프린터가 필요하나 현재 저가형으로 나온 3D 프린터가 대중화 되기 위해서는 조금 더 시간이 필요할 것으로 생각됩니다. 

수요가 많아져야 공급 가격도 내려갈텐데 아직은 그리 시장이 크게 활성화 되지 않았지만 분명한것은 앞으로 멀지 않은 미래에 일반 가정에서도 필요한 것들을 쉽게 출력하여 사용할 수 있게 될 것이라는 것입니다.

#달의생각