원샷 3D프린터 탄생 ..

1. 원샷 3D프린터 탄생​​3D 프린터는 재료를 층층이 쌓아올리는 방식으로 물건을 완성하는 제조 방식입니다. 때문에 제품을 만드는 속도가 상대적으로 느리다는 단점이 있습니다.​​​

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​​그런데 미 캘리포니아대 버클리와 로렌스리버모어국립연구소 과학자들이 이 한계를 뛰어넘을 수 있는 방식의 3D 프린터를 개발했습니다. 바로 빛을 이용해 한번에 제품을 만들 수 있는 ‘원샷’ 프린터입니다. 연구진은 영화 <스타 트렉>에 나오는 만능 복제기를 연상시킨다는 뜻에서, 이 프린터에 ‘리플리케이터’(the replicator)란 별명을 붙였다합니다. 연구를 이끈 헤이든 테일러(Hayden Taylor) UC버클리대 교수는 “이 방식을 활용하면 무슨 제품이든 대량으로 맞춤생산할 수 있다”고 말했습니다.최근 과학저널 <사이언스>에 게재된 논문을 보면 이 장치는 전통적인 3D 프린터가 아닌 컴퓨터단층촬영(시티) 스캐너처럼 작동합니다. 병원에서 많이 쓰는 시티 촬영기에서는 엑스레이 기기가 360도 빙 돌아가며 환자의 몸을 찍고 그런 다음 이 이미지들을 모아 입체 사진을 만듭니다.​​연구진은 그 반대 순서도 가능할 것이라는 데 착안했습니다. 연구진은 우선 컴퓨터 입체 모델을 만들고, 이를 다양한 각도에서 보이는 모습으로 잘게 나눈 후 시중에서 흔히 사용하는 비디오 프로젝터를 노트북 컴퓨터에 연결했습니다. 이어 특수 합성수지가 들어 있는 원통형 용기를 360도 회전시키며 컴퓨터에 저장돼 있는 이미지들을 프로젝터를 통해 이 용기에 쏘아줬습니다.​​

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​​이 방식의 관건은 합성수지입니다. 연구진은 어느 정도 이상의 빛을 받으면 굳어지는 특성을 갖는 끈끈한 점성의 액체 수지를 만들었습니다. 이 합성수지는 감광성 분자, 용존 산소들과 혼합된 액체 폴리머로 이뤄져 있습니다. 빛을 쏘아 산소를 증발시키면, 산소가 없어진 곳은 굳는다. 연구진은 이런 성질을 이용해 수지가 굳어져야 할 지점들을 컴퓨터로 정확히 제어해 원하는 모양을 만들었습니다.연구진은 이런 방식으로 2분만에 수cm 크기의 ‘생각하는 사람’ 조각상을 만들었습니다. 연구진은 기존 방식으로 했다면 1시간 이상 걸렸을 것이라고 말했습니다.이방식은 시간 단축 외에도 빛으로 정확한 지점을 쏘아 한 번에 가공하기 때문에 물체의 표면이 지금 방식보다 매끄럽다는 장점이 있습니다. 또한 굳어지지 않은 재료는 다시 재사용 할 수 있어 재료의 낭비도 없습니다.​​

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​​​하지만 아직까진 아주 작은 물체만 제작할 수 있다는 문제가 있습니다. 현재까지는 지름 10cm 크기까지만 가능하고 이런 제작 방식에 적합한 특수 합성수지가 있어야만 가능합니다. 연구진은 우선은 보철물이나 안경 렌즈 등 의료용 부품을 만드는 데 이용할 수 있을 것으로 봤습니다. 테일러 교수는 “프린팅 원리가 매우 간단하기 때문에 상업용은 물론 가정용 제품을 만드는 데 높은 장벅은 없을 것”이라고 말했습니다.​이 리플리케이터가 상용화될 경우 3D 프린팅 산업은 새로운 경지를 개척할 수도 있을 것으로 기대됩니다.​​​

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