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4차 산업에 꼭 필요한 최신 3D 프린팅 기술을 선보이는 “Inside 3D Printing Conference & EXPO"가 열려 찾아가 보았습니다.​

 ​INSIDE 3D PRINTING 컨퍼런스 & EXPO 전경​

 요즘 들어 전문가들의 영역으로만 생각했던 3D 프린팅 기술이 일반인들까지 이용할 수 있도록 대중화되면서 온라인 3D 프린팅 업체가 속속 생겨나고 있습니다. 여러분들은 3D 프린팅을 이용해 보셨나요? 우리가 모르는 사이 우리 일상에 어떤 변화가 일어나고 있는 것일까요?

필자도 얼마 전 실험 장치를 만들기 위해 온라인 업체에 간단한 3D 부품 프린팅을 의뢰했었습니다. 주문한지 단 3일 만에 도착한 프린팅 제품은 기대했던 것보다 더 정교하고 우수한 품질이었고 실험용으로 쓰기에 적당한 강도로 제작되어 많은 도움을 받았습니다. 새삼 기술 발달로 인해 우리의 실생활에 변화가 일고 있다는 것을 느꼈습니다.

 예전에는 시제품을 제작하기 위해 직접 제품을 깎아 만들거나, 비싼 비용을 지불하고 업체에 맡길 수밖에 없었는데, 지금은 Door-to-Door로 직접 그린 도면으로 제품을 주문하는 새로운 세상이 열린 것입니다.

​​직접 만들어 제작해본 3D 프린팅 제품​

 3D 프린팅 기술
 

 3D 프린팅은 3차원 공간 안에 직접 사물을 인쇄하는 방법입니다. 프린터에서 입체 물체를 뽑아내는 기술이지요. 종이에 글자를 하나하나 인쇄하는 2D 기술을 응용해서 3차원 공간 안에 입체를 만들어내는 기술까지 발전했습니다. 일반 2D 프린터는 잉크나 토너를 사용하고 있는데 반해, 3D프린터는 플라스틱 종류의 경화성 소재를 주로 쓰고 있으며 그 밖에 금속, 고무, 종이, 콘크리트 등으로 프린팅을 하는 기술이 속속 개발되고 있습니다. 이를 통해 의료용 제품, 생활용품, 자동차 부품, 건축물 등 수많은 물건을 만들어낼 수 있습니다.

이 기술은 기존 방식으로는 만들기 어려운 항공기나 로켓의 엔진 등에 쓰이는 특수 장치와 살아있는 조직으로 만든 신체 장기와 뼈, 혈관 등을 만드는 기술까지 그 활용도는 매우 무궁무진합니다.​

​3D 프린팅 기술 개념도 (출처: Pixabay)​

현재 재료를 층층이 쌓아 형태를 완성하는 ‘적층식’ 프린팅이 대부분의 3D 프린터에서 사용하는 방식이며, 이 적층식 기술은 플라스틱을 녹여서 층층이 쌓아 형태를 만드는 방법, 금속을 용접하여 형태를 만드는 방법, 액체로 된 물질에 레이저를 쏘아 굳혀서 형태를 만드는 방법 등 다양한 인쇄 기술로 나눌 수 있습니다.

그 밖에 산업용으로 쓰이는 SLS(Selective Laser Sintering) 방식은 ‘선택적 레이저 소결’이라고도 하는데, 이 기술은 미세한 분말을 도포한 후 모형으로 만들 부분에만 레이저를 쏘여 굳혀서 만들기 때문에 다른 방식보다 프린팅 시간이 빠르며 정밀하게 모형을 제작할 수 있습니다. 다만 장비 가격이 수천만 원 이상이기 때문에 일반인들은 쉽게 접할 수가 없는 것이 단점입니다.​

2019 Inside 3D Printing Conference & EXPO​

이번 행사의 주최 측에 따르면 Inside 3D Printing은 2013년 뉴욕을 시작으로 세계 8개 주요 도시에서 개최되는 세계 최대의 3D 프린팅 및 적층제조(AM) 전문 이벤트라고 합니다. 이번 인사이드 3D 프린팅 서울대회는 올해로 6회를 맞고 있으며 적층제조 전문 전시회, 국제 컨퍼런스, Industry 4.0 혁신관, B2B 바이어 상담회, VIP 환영만찬 등 다채로운 프로그램을 진행한다고 소개하고 있습니다.

<행사개요 소개>

- 행사명 : Inside 3D Printing Conference & EXPO 2019

- 주제 : New Era of Advanced Manufacturing

- 장소 : KINTEX 제1전시장 5홀

- 일정 : 2019년 6월 26일(수)~28일(금), 총 3일간

- 구성 : 전문 전시회, 국제 컨퍼런스, Industry 4.0혁신관, B2B 바이어 상담회 등

- 주요품목 : 3D프린터, 3D스캐너, 3D모델링, 메디컬/덴탈, 쥬얼리, 금형, 절삭조형, 측정기, CAD/CAM/CAE, 소재, 후가공기, 복합 조형기 등

- 규모 : 세계 27개국 100개사 300부스 ('18년 참관객 10,523명)

- 역대개최지 : 뉴욕, 뮌헨, 멜버른, 상파울로, 뭄바이 등 10개국 순회 중 

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 ​Inside 3D Printing Conference & EXPO 입구 전경​

 3D Printing 전시장 탐방​

3D 프린팅 전시장 안에는 다양한 많은 제품이 전시되어 있었으며, 실제 3D프린터로 프린팅하는 장면들을 많이 볼 수 있었습니다. 이중 쉽게 접할 수 없는 3D 스캐너와 산업용 3D 프린터가 가장 눈길을 끌었습니다.​

첫 번째로 찾아간 곳은 가장 관심이 많았던 의료용 제품을 출력하는 부스입니다. 치아 모형을 통한 임플란트, 치아 하악골, 척추뼈 등을 출력할 수 있다고 합니다. 바이오 기술과 접목하게 된다면 인체의 모든 부분을 인공적으로 만들 수 있는 시대가 곧 도래할 것만 같았습니다.​

인체 3D 시각화 프로그램도 소개되어 있는데요, 이 소프트웨어는 인체내부를 시각적으로 표현하고 의사가 즉각적인 VR체험으로 인체 내부를 직관적으로 확인할 수 있으며, 수술 시뮬레이션도 가능하다고 합니다.

​의료용 3D 프린팅 제품 전시​

다음 전시부스에는 다양한 3D 프린터와 프린팅 모형이 다채롭게 전시되어 있었는데요, 어린이들이 관심이 높은 캐릭터 전시물과 프린팅을 직접 체험할 수 있는 부스도 있었으며, 디오라마용으로 쓰이거나 전시상품으로 선보일 수 있도록 정교하게 채색한 제품들도 눈길을 끌었습니다.​

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​디오라마용 3D 프린팅 제품 전시 / 영화소품 또는 전시품으로 쓰일 수 있는 출력물​

이번에는 품질이 좋은 고성능 프린트 방식에 따른 출력물이 소개되고 있었습니다. MJP, SLS, SLA, CJP방식이 따른 제품이 전시되어 있었는데, 그 정교함에 놀랐고 실제 후가공 처리를 했는지는 모르겠지만 그대로 일상생활에 사용해도 손색이 없는 품질이었습니다.​

다양한 프린팅 방식별 출력물​

​3D 스캐너는 이번에 처음 본 제품이었습니다. 2D 스캐너와는 달리 휴대성이 높은 무선 3D 스캐너를 가지고 다양한 크기, 복잡한 형상도 빠르고 정확하게 스캔할 수 있으며 스캔한 자료가 3D 모델링 소프트웨어에서 바로 활용할 수 있다고 합니다. 제품 소개서에 따르면 대부분의 측정물을 몇 분 안에 고해상도로 스캔할 수 있다고 합니다. 앞으로 사람도 스캔하여 그대로 출력하는 시대가 오지 않을까 기대 반 두려움 반으로 제품을 살펴보았습니다.

그런데, 3D 스캐너에 대해 더 살펴보니 일반적인 상품 이외에도 문화재 복원, 범죄 과학, 의료용(특히 정형외과) 등으로 그 사용범위가 넓다고 합니다. 이 제품도 보편화가 된다면 응용범위가 매우 확장될 것이라 생각했습니다.

​3D 스캐너 시현​

그밖에 산업용 3D 프린터도 다양한 제품들이 전시되어 있었는데요, 대부분 출력속도가 빠르고 우수한 품질로 프린팅할 수 있는 장점을 소개하고 있습니다. 일반적인 플라스틱 소재의 필라멘트를 사용하는 제품도 있었지만, 금속파우더를 열로 녹이면서 압출하여 금속제품을 그대로 만드는 프린터도 소개되어 있었습니다.​

​산업용 3D 프린터 / 산업용 3D 프린터 금속 출력물​

마지막으로 살펴본 것은 3D 프린터용 재료인 필라멘트입니다. 가장 저렴하면서 일반인들이 쉽게 접할 수 있는 재료입니다. 보통 ABS와 PLA가 많이 쓰인다고 하는데 ABS는 석유 추출물 만들어져 냄새가 좀 나지만 후가공이 잘 되는 장점이 있으나 수축률이 커서 실제 출력물의 경우 구멍 사이즈가 작게 된다고 합니다. 제가 만든 제품도 구멍 사이즈가 작아 나중에 사포로 갈아낸 경험이 있습니다. PLA는 저렴하면서 성형성이 좋고 옥수수전분 성분으로 만들어져 친환경적이지만 강도가 약한 것이 단점이라고 합니다.​

​다양한 색상의 필라멘트​

현실적인 기술, 3D 프린팅 제조 기술​

이번 전시회를 관람하고 나서, 앞으로 3D 프린팅 제조기술의 발달로 우리의 산업구조와 일상생활에 많은 변화가 있을 것이라고 느꼈습니다. 이러한 변화가 새로운 산업혁명을 일으킬 수 있는 계기가 될 것이며 이것이 바로 현실적인 기술의 혁명이라고 생각합니다.​

이번 컨퍼런스에서 기조연설자로 나온 연사는 이렇게 말하고 있었습니다.

“3D 프린팅 제조 기술은 각 부품 혹은 제품을 디자인하고 생산하는 방식을 근본적으로 변화 시키고 있다. 최근에는 3D 프린팅 기술을 활용하는 선진 제조 기업들이 많이 늘어나는 추세로, 이들은 실제 제조 현장에서 생산성을 향상시키고, 제품 개발 주기를 단축하고, 비용을 절감하는 베스트 프랙티스를 통해 제조 혁신을 불러일으키는 중이다. 3D 프린팅 솔루션 공급업체들은 수요층인 제조사들의 요구에 적합한 다양한 솔루션을 제공하고 있으며, 이들은 소량 생산을 위한 합리적인 가격의 제품군에서 대규모 양산을 위한 공장형 솔루션을 다양한 엔지니어링 플라스틱 및 산업용 상용 금속 소재들과 함께 제공하고 있다.”

3D 프린팅 기술을 통한 ‘기술 혁명과 제조 혁신’ 기대하셔도 좋을 것 같습니다.​

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 ㅇ 출처 : 과학기술정보통신부

​​​​​​​​​https://blog.naver.com/with_msip/221576533636