3D 프린터의 어제와 오늘

SN 3D Printer(대표 조규남)에게 자문을 얻은 3D프린터의 트렌드

3D 프린터가 본격적으로 선 보인지 수년이 지났다. 프로그래밍한 자료만 넣으면 3차원으로 프린팅한 제품이 나온다는 사실보다 더 놀라운 것은 이 기술이 1980년대에 이미 개발됐으며 따라서 벌써 30년이 지났다는 것이다.

많은 특허가 이미 만료된 덕분에 공개 기술을 이용, 많은 3D 프린터 제작 업체가 나타날 수 있었다. 3차원으로 제품을 만든다는 점에서 한 층 한 층 쌓아가면서 출력물을 만드는 적층 방식과 재료 덩어리에서 깎아 가면서 출력물을 만드는 절삭 방식으로 나뉘지만, 최근에는 적층 방식이 주류를 이룬다.

계속 발전하고 있는 아이템이라 기술 방식도 점점 다양해지는데 현재 적게는 3가지에서 많게는 7가지로 구분한다. 적용 분야도 전자, 항공, 생활용품 등의 일반 산업뿐만 아니라 의학, 바이오산업 등으로 확대되고 있다. 오늘은 SN 3D Printer(대표 조규남)의 자문을 얻어 3D 프린터의 종류에 대해 알아본다.

① 필라멘트를 사용하는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식

적층 방식의 3D 프린팅으로 가장 많이 사용하는 형태다. 적층 방식이라 함은 한 층 위에 다음 한 층을 쌓아가면서 모양을 만든다는 뜻이다. 플라스틱이나 금속 필라멘트를 풀어서 가공부에 공급하는 방식이다. 2012년 특허가 만료되어 3D 프린팅 기술의 주류를 형성하며 대중화에 큰 공을 세웠다. 구조가 단순해서 가격이 낮고 유지보수비도 적게 드는 장점이 있지만, 정밀도가 떨어지는 단점도 있다. 최근에는 필라멘트의 종류도 많이 개발되면서 다양한 종류의 제품을 만들 수 있게 됐다.

② 레진을 사용하는 SLA(Stereo Lithography Apparatus) 방식

레진으로 광경화수지(photopolymer)를 사용한다. 광경화수지는 액체 물질로 특수한 빛에 반응해 단단하게 변한다. 광경화 반응을 활성화하는데 보통 2 가지 방법이 사용된다. 하나는 레이저의 점이 출력물의 층을 하나씩 그려가며 만드는 방식(SLA)과 다른 하나는 디지털 프로젝터를 통해 투사, 한 면씩 출력물을 만들어 나가는 방식(DLP)이다. SLA 방식은 FDM 방식과 같이 구조가 복잡하지 않은 장점이 있다. 중간 정도의 속도를 가지고 있고 표면 품질이 좋다.

③ 레진을 사용하는 DLP(Digital Light Processing) 방식

SLA 방식의 장점을 그대로 가지고 있고 출력물의 일부를 한 면씩 만들기 때문에 출력 속도가 빠르다. SLA 방식과 마찬가지로 수조에 광경화수지를 담아서 출력물을 만든다. 수조 아래에 프로젝터가 장착되어 있고 출력물의 한 층이 만들어 질 때마다 플랫폼이 한 단계씩 올라가면서 완성품을 만든다. 속도가 빠른 편이고 품질이 높은 만큼 FDM 방식보다 가격대가 높다.

국내 3D 프린터 시장은 어떨까? 결론적으로 우리나라의 3D 프린터 보급률은 낮은 편이다. 약 2%대를 예상하고 있으며, 미국이나 중국에 비해서 상당히 낮은 수준이다. IT 기술 강국답게 기술적으로는 상당 수준 올라 있어 완성품 제조사들이 여럿 있으나 시장 뒷받침이 약한 탓에 수입품이 많이 들어와 있다. 수입국은 주로 미국과 중국이다. 부가가치가 높은 SLA, DLP 방식이나 금속 3D 프린터는 몇몇 업체에서 제조하고 있으며 조대표의 SN 3D 프린터도 FDM 개발에서 한 발 더 나아가 LED 방식의 DLP 3D 프린터를 생산하고 있다.

[출처] 파이낸스투데이

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