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영화 <하늘에서 음식이 내린다면>은 한 발명가가 만든 기계에서 음식이 마구 떨어져 내리는 이야기입니다. 하늘에서 스테이크, 피자가 비처럼 떨어진다는게 기가 차기도 하고 한편으론 기가막히는 기발한 상상이라는 생각이듭니다. 


<영화 '하늘에서 음식이 내린다면' / 출처 : 네이버영화>


그런데 최근 미국 라스베이거스에서 개최한 2014 CES(Consumer Electronics Show)에서 버튼만 누르면 음식이 만들어지는 3D프린터가 전시되어 사람들에게 놀라움을 선사했습니다.


음식을 만드는 3D프린터의 이름은 ‘쉐프젯(chefjet)'입니다. 아직까진 음식종류와 만드는 시간에 한계가 있지만~그동안 3D프린터들이 단순 미니어쳐나 부품정도를 출력하는 정도에서 굉장한 발전을 했다고 볼 수 있습니다.


평면의 종이에 단순 그림과 글씨를 인쇄하던 프린터가 어떻게 음식을 출력할 수 있게됐을까요?


신기방기한 3D 프린터

3차원 프린터의 본래 목적은 상품을 내놓기 전 시제품을 만들기 위해서였습니다. 값싸고 성형하기 쉬운 재료로 똑같이 생긴 시제품을 만들어 실제 상품에 어떤 문제점이 

있는지 파악하려는 의도였죠.


<출처 : http://www.edudemic.com/>



그렇다면 3차원 프린터는 어떤 원리로 물건을 인쇄할까요? 입체적으로 그려진 물건을 마치 미분하듯이 가로로 1만 개 이상 잘게 잘라 분석합니다. 그리고 아주 얇은 (레이어)을 한 층씩 쌓아 물건의 바닥부터 꼭대기까지 완성하죠.


잉크젯 프린터가 빨강, 파랑, 노랑 세 가지 잉크를 조합해 다양한 색상을 만드는 것처럼 3차원 프린터는 설계에 따라 레이어를 넓거나 좁게, 위치를 조절해 쌓아 올립니다. 참고로 지금까지 개발된 3차원 프린터는 1시간당 높이 2.8cm를 쌓아 올릴 수 있다고 하네요. 레이어의 두께는 약 0.01~0.08mm로 종이 한 장보다도 얇습니다. 


이 방식으로 인쇄한 물건은 맨 눈에는 곡선처럼 보이는 부분도 현미경으로 보면 계단처럼 들쭉날쭉합니다. 그래서 레이어가 얇으면 얇을수록 물건이 더 정교해지는 것이죠.


<출처 : http://freshome.com/>


어디에 쓰일 수 있을까?

3D프린터는 산업 모든 분야에서 개발을 기획중인 블루칩입니다. 그중에서도 공학·산업분야에서 더 많은 가능성을 보이고 있습니다.


생명 공학에선 ‘바이오잉크’를 이용한 ‘바이오 프린팅’이 최대 이슈입니다. 환자의 세포조직을 잉크로 사용하여 3d프린터로 배양한 후 환부에 이식하는 방식입니다. 뼈나 장기 등 인체 조직을 배양할 때 생기는 가장 큰 문제는 ‘세포가 몸 밖 환경에서 쉽게 죽는다’는 점인데 이런 단점을 해결할 수 있는 방법이 바이오프린팅이죠.


재료와 환경을 기계적으로 통제할 수 있어 3D프린터로 만든 인체 조직은 체내 적응이 빠르고 부작용도 줄일 수 있습니다.


<http://www.telegraph.co.uk/>


또한 자동차산업에서도 큰 혁신을 가져올 것으로 보입니다. 자동차는 안전성을 위해 강도높은 재료를 다루기 때문에 정교하고 유연성을 갖춘 외관을 만들기에 제약이 따릅니다. 하지만 3D프린터는 부품을 처음부터 끝까지 완성시키기 때문에 출력되는 장소만 보장된다면 한계를 갖지않죠? 따라서 더욱 안전하고 다양한 기능의 자동차를 생산 할 수 있게 됩니다. 실제로 최근 3D프린터로 제작한 전기자동차가 제작되어 사람들의 이목을 끌고있죠.

 

<출처 : http://inhabitat.com/>


3D프린터로 원하는 모든 것을 뚝딱!

위 사진은 3D프린터의 제품생산방식의 변화를 보여줍니다. 3D프린터가 만들어낸 이 자전거는 나일론 가루를 분사하여 조립이 필요없는데요. 입력된 이미지의 규격에 맞춰 제품이 출력됩니다. 즉 생산되는 자전거마다 크기를 수정할 수 있게되어 사용자의 신체 조건에 알맞는 맞춤 제작이 가능하죠. 


이전까지의 제품생산이 동일한 제품을 대량생산하는 방식이였다면, 3D프린터 이후로는 사용자의 조건과 취향에 맞춘 다양한 제품을 개인생산하는 시스템이라고 말 할 수 있습니다.


<출처 : http://www.london24.com/>


그러나 과제는 남아있다!

다만 걱정되는 점은 각종 범죄에 3D프린터가 쓰일 수 있다는 점입니다. 실례로 영국에선 벌써 불법 총기 공장이 적발되었고 일본에서는 3D컴퓨터로 살상용 권총을 제작한 남성이 경찰에 검거되었습니다. 불법 총기류 외에도 마약, 잠금장치복제, 예술품 복제 등 엄청난 범죄의 도구로써 사용될 가능성이 다분합니다.


우리 삶의 많은 부분을 변화시킬 3D프린터가 적절한 규제와 법으로 보호되기만 한다면 미래산업을 이끌어갈 유용한 자원이 될 것입니다.





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