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우리나라 3D 프린팅 기술 어디까지 왔을까

우리나라 3D 프린팅 기술! 어디까지 왔을까?4차 산업 혁명과 함께 우리의 과학 기술은 나날이 발전하고 있습니다. 그중 3D 프린팅 기술은 미래 10대 유망 기술 중 하나로 손꼽히면서 주목을 받고 있는데요. 지속적인 성장세와 함께 그 활용 분야도 무궁무진하다고 합니다. 과연 우리나라의 3D 프린팅 기술은 어디까지 발전을 거듭해 왔을까요??여러 산업에서 3D 프린팅 기술이 활용됨에 따라 3D 프린터의 재료로 세라믹과 같은 소재들이 많이 이용되기 시작했는데요. 최근 창원에 위치한 ‘재료 연구소’의 연구팀은, 기존 세라믹 3D 프린팅 기술의 문제점을 극복할 수 있는 새로운 장치를 개발했다고 합니다. 딱딱하고 깨지기 쉬운 특성 때문에 성형과 가공이 어려운 세라믹의 단점을 극복하고자 ‘광중합형 3D 프린팅 방식’ 에 '필름형 공급방식'을 적용한 것이죠. / *세라믹 - 비금속 또는 무기질 재료를 높은 온도에서 가공, 성형하여 만든 제품 / *재료연구소 - 소재 기술과 관련한 분야의 연구개발, 시험평가, 기술지원 등을 종합적으로 수행하기 위해 설립된 정부출연연구기관기존 광중합형 3D 프린팅 방식은 소재를 한꺼번에 수조에 투입한 후, 빛에 지속적으로 노출시킴으로써 경화를 유도하는 방식이었습니다. 그런데 이 방법은 수조를 채우기 위해 많은 양의 소재가 필요했고, 장기간 빛에 노출되면 재료의 성능이 떨어질 수도 있다는 한계가 있었죠. / 경화 : 가공이다 열처리를 하며 재료를 단단하게 만드는 일 / 기존 광중합형 3D 프린팅 방식 - 빛에 의해 경화가 유도되는 재료를 수조형 용기에 한꺼번에 담아 공급하고 경화하는 방식이러한 한계를 극복하기 위해 적용된 ‘필름공급형 광중합 방식 세라믹 3D 프린팅 기술’은 소재를 투명 필름에 코팅하여 필요한 양만큼만 공급한 후, 회수해서 재사용할 수 있도록 설계되었습니다. 이 경우 소량의 소재로도 프린팅을 진행할 수 있다는 장점이 있죠! 또한, 기존에는 불투명한 소재의 특성 때문에 프린팅이 진행되는 동안 구조물의 확인이 어려웠는데요. 필름형 방식의 3D 프린팅을 통해 상시 관찰이 가능해져 프린팅 과정의 실수를 줄일 수 있게 되었습니다. / 소재 코팅 필름 → 남은소재 → 액화 → 재코팅2종이상, 서로 다른 재료를 인쇄 가능 / 이 기술은 세계 최초의 다종 소재 프린팅 장비로 2종 이상, 최대 6종까지의 재료를 사용해 세라믹을 인쇄하여, 공정 기간을 단축할 수 있다는 점에서도 그 의의가 있는데요. 재료를 공급하는 필름 두 개를 동시에 활용할 수 있고, 하나의 필름 안에서도 재료를 달리하여 같은 층 안에서 여러 가지 재료를 인쇄할 수도 있습니다. 이는 여러 세라믹을 동시에 사용해 정교한 3차원 구조체를 만들 수 있는 기술로 활용될 수 있죠.이처럼 새로 개발된 세라믹 3D 프린팅 기술은 인체 기능을 대체하거나 적용하는 기술에도 이용될 수 있다고 합니다. 이는 주사기 모양의 기계에 세라믹 페이스트를 넣어 한층 한층 압출하여 쌓아 올리는 기술인데요. 압출된 세라믹 형상에 열처리 공정 없이 실온에서 경화를 시킴으로써 약물, 단백질 세포 등 다양한 기능성 물질들을 세라믹과 동시에 프린팅 할 수 있는 것이죠. 이는 의료 분야에서도 그 활용 가능성이 검증되었다고 합니다.세라믹 3D 프린팅 기술은 많은 분야에 적용될 수 있다는 점에서 앞으로의 발전 가능성이 무한한 기술입니다. 산업계에서 3D 프린팅 기술에 대한 개발 욕구가 갈수록 높아지는 만큼, 더욱 깊이 있는 연구가 진행되어 인류에 큰 도움이 되는 기술로 성장할 수 있길 기대해 보아도 좋을 것 같습니다.

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