3D프린팅 역사 제대로 알기

김영준의 3D프린터의 세계

3D프린팅은 최근에 갑자기 생겨난 기술이 아니다. 이에 여기서는 3D프린팅에 대한 이해를 돕기 위해 3D프린팅의 역사와 주요 기술에 대해 다룬다.

작년부터 언론에 3D프린터 관련 내용이 연일 보도되기 시작했다. 모든 것을 뚝딱 만들어 낸다는 보도로 인해, 3D프린터를 잘 모르는 일반 사람들은 3D프린터가 최신 기술이라고 생각한다.

또한 '3차 산업혁명을 일으킬 수 있는 혁신적인 물건'으로 포장되면서, 사물인터넷(IoT, Internet of Thing)이나 인공지능(AI, Artificial Intelligence)처럼 일반 사람들이 접근하거나 활용하기 매우 어려운 기술로 여겨지고 있다.

그래도 언론 보도에 힘입어 3D프린팅 교육이 작년을 기점으로 급증했다. 1~2시간짜리 특강부터 모델링과 프린터 조립까지 배울 수 있는 장기간 교육까지 다양해 졌다.

하지만 수강생들 중 상당 수는 개인용 3D프린터의 한계와 산업용 프린터의 단점을 알고 실망한다.

3D프린터에 대한 기대감에 들떠 교육을 받았지만, 전혀 생각하지 못한 한계와 단점에 실망하고는 아예 3D프린터를 쳐다 보지 않는 사람도 생겨났다.

3D프린터가 만능인양 보도된 기사와 어설픈 수준의 교육 때문에 오히려 역효과가 났다. 이런 상황에서는 3D프린터의 역사를 정확히 알아야 거품 없는 비전을 수립할 수 있다.

3D프린터의 시초는 1981년 일본 나고야시공업연구소의 히데오 코다마(Hideo Kodama)의 보고서다. 빛을 이용하여 액상광경화수지를 고체층으로 형성하여 제품을 만드는 내용이었다. 히데오 코다마는 이 보고서만 내고 실제 상용화시키지는 못했다. 더불어 특허 출원하기에도 내용이 부족하여 특허가 아닌 그저 기술 문서에 머물고 말았다.

만약 이때 특허가 출원되고 3D프린팅이 상용화됐다면, 이웃인 우리나라에서도 3D프린터 관련 연구가 이때부터 시작될 수 있었지 않았을까 하는, 엉뚱하지만 아쉬운 생각이 든다. 아무튼 실제 상용화는 미국에서 이루어진다. 가구 회사를 다니던 콜로라도 출신의 척 헐(Chuck Hull)을 통해서다.

이 가구 회사에는 자외선을 이용하여 플라스틱 판을 경화시키는 공정이 있었는데 그는 여기서 3D프린터의 힌트를 얻었다.

1983년에 시작한 그의 연구는 1986년 입체인쇄술(Stereolithography)라는 이름으로 특허 출원된다(특허명: Apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography. 특허번호: US 4575330 A).

척 헐은 이후 1986년 캐나다로부터 투자를 받아 회사를 설립한다. 이 회사가 바로 세계적으로 3D프린터로 유명한 3D시스템즈(3D Systems)다.

2년 후 3D프린터가 세계 최초로 판매됐다. 지금으로부터 무려 27년 전이며, 이름은 SLA-1이다. SLA 방식은 광경화성액상수지를 수조에 담고, 여기에 자외선 레이저를 조사하여 원하는 형상을 굳혀가며 만들어 간다.

세계 최초로 등장한 SLA 방식에 이어 상용화된 방식은 개인용 3D 프린터에서 많이 볼 수 있는 FDM 방식이다. FDM은 'Fused Deposition Modeling'의 약자로 또 다른 3D프린터 업체인 스트라타시스(Stratasys)의 상표다. 일반 용어는 FFF라고 하며, 'Fused Filament Fabrication'를 의미한다. 하지만 통상 FDM으로 부른다. FDM 방식은 1989년 S. 스콧 크룸(S. Scott Crump)에 의해 특허 출원된다(특허명 : Apparatus and method for creating three-dimensional objects, 특허번호 : US 5121329 A).

[출처] 네이버포스트

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