3D 디자인하기
활동 2 자료
1) 자동차/항공 분야
산업용 3D 프린터는 오래 전부터 자동차와 항공 회사에서 시제품(Prototyping)을 만드는 데 활 용되어 왔다. 그래서 Rapid Prototyping[신속조형]을 의미하는 RP가 3D 프린팅의 동의어로 사용 되기도 하며, 이런 용도의 3D 프린터는 RP 머신이라 불리기도 한다. 요즘은 3D 프린팅 기술이 발전함에 따라, 시제품이 아닌 실제 부품이나 제품을 생산하는 데 3D 프린터를 활용한다고 한다.
비행기 제작업체인 보잉(Boeing) 사는 이미 300여개의 부품을 3D 프린터를 이용해 생산하고 있으 며, 포드(Ford) 사는 실린더를 3D 프린터로 제작한다.
이 프로그램은 학교 수업용으로만 사용할 수 있으며
캐나다의 콜이콜로직(Korecologic)는 미국 스트라타시스 사와 협력하여 세계 최초로 차량 전체 를 3D 프린팅한 플라스틱 하이브리드카 Urbee 2를 생산해 주목받기도 했다. 3D 프린팅은 제품 제작 기간을 줄여주었을 뿐 아니라, Urbee의 공기역학적 차체 외관을 디자인한 그대로 생산하는 데 큰 역할을 하고 있다. 스트라타시스에 따르면, 결국 문제는 예산(budget)이며, 예산만 충분하다 면 비행기도 3D프린팅 할 수 있을 것이라고 판단되어진다.
<'어비(URBEE)-2'와 이를 만든 대형 3D프린터>
관련 기사 : http://www.etnews.com/201311140055 관련 동영상 :
https://d2pq0u4uni88oo.cloudfront.net/projects/693696/video-301876-h264_high.mp4
2) 우주 분야
NASA는 올해 9월, 내년 가을 우주선에 3D 프린터를 실을 계획이라고 발표했다. 기존에는 만일 의 사태에 대비해 항상 여분의 부품을 챙겨야 했지만 3D 프린터가 있다면 필요한 부품을 즉석에 서 바로 프린팅할 수 있다. 이를 통해 우주선 내부의 공간 절약 문제 뿐만 아니라, 필요한 부품을 적시에 만들어 내 우주비행사의 안전을 향상시킬 수 있을 것으로 예상되어진다. 문제는 3D프린터 가 우주에서도 작동할 수 있는지의 여부이다. 이를 위해 실리콘 밸리의 벤처기업 '메이드 인 스페 이스'에 의뢰해 무중력 상태에서도 작동하는 3D 프린터를 연구하고 있다고 한다. NASA는 여기서 더 나아가, 3D 프린터와 로봇을 이용해 우주 공간에서 대형 안테나와 태양광 발전기를 조립하는 기술을 2020년까지 개발한다는 계획도 발표했다.
<출처 : Madeinspace>
관련 기사 : http://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2013/09/30/2013093000665.html
3) 의료 분야
현재 3D 프린터가 활용될 수 있는 가장 유망한 분야는 의료 분야가 아닐까 싶다. 3D 프린팅 의 특징인 개인화/맞춤화의 효과가 가장 빛을 발하는 분야이기 때문이다.
- 장기(Organ) 프린팅
2011년 3월, 안소니 아탈라(Anthony Atala) 박사는 TED를 통해 신장(Kidney)을 프린팅하는 방 법을 소개해 큰 반향을 불러 일으켰다. 환자의 CT 스캔 데이터를 기반으로, 조직 세포를 재료로 하여 3D프린팅한 것이다. 7시간 정도면 아래 사진과 같은 신장을 만들어낼 수 있다고 한다. 아탈 라 박사는 "90%의 환자가 장기가 없어 이식 수술을 못하고 있다. 그들은 매일 죽어가고 있다
"(90% of the patients on the transplant list are actually waiting for a kidney. Patients are dying every day because we don’t have enough of those organs to go around.)라고 한다. 아직 임상적으로 활용하기까지는 가야할 길이 멀지만, 이와 같은 기술이 계속 발전하면 3D 프린터가 생명을 살리는 기술이 될 것이다.
<출처 : Anthony Atala TED talks>
참고로, 이렇게 조직 세포를 활용해 프린팅하는 방식을 활용하여 식용 육류나 인공 가죽을 제 작하는 방법도 연구되고 있다고 한다.
- 의족/의수 프린팅
의족이나 의수는 제작 과정에 소요되는 비용과 시간이 만만치 않다. 어린 아이의 경우 성장에 맞춰 지속적으로 교체해줘야 하기 때문에 부담이 더 크다. 최근에는 3D 프린터를 활용해 저렴하 게 의수나 의족을 제작해 활용하는 사례가 많아지고 있다. 아래 사진의 경우 왼손 손가락이 없이 태어난 12살 소년을 위해, 아버지가 스스로 만든 의수로, 학교에 있는 2500달러짜리 3D 프린터를 이용해 제작했다고 한다. 재료비는 약 $10 정도였다고 한다.
이 프로그램은 학교 수업용으로만 사용할 수 있으며
<출처 : Dad Makes His Son a 3D Printed Prosthetic Hand for Just $10>
- 보형물 프린팅
영국의 프립 & 디자인 리서치에서는 불의의 사고로 손상된 신체 부위를 대체할 수 있는 보형 물을 3D 프린터로 제작하는데 성공했다. 기존의 수제작에 비해 기간은 10주에서 이틀로, 비용은 700만원에서 20만원 수준으로 낮췄다고 한다. 하지만 수제 보형물에 비해 정교함은 아직은 매우 떨어지는 수준이다.
<출처 : designDB>
이외에도 인공 턱뼈를 제작하거나, 자신의 귀에 꼭 맞는 보청기를 제작하는 등 의료 분야에 서 3D 프린터는 개인에게 꼭 맞는 제품을 보다 저렴하고 빠른 시일내에 제작해준다는 점에서 각 광받고 있다.
4) 건축 분야
2012년 8월, TedxOjai에서 Behrokh Khoshnevis 교수는 Contour crafting이라는 기술을 활용해, 20시간만에 집을 짓는 것이 가능하다는 것을 보여주었다. 기본적인 컨셉은 컴퓨터에 의해 조종되 는 거대한 3D 프린터가 콘크리트와 같은 재료를 활용해 층층히 쌓는 것이다. 기존의 FDM 방식의 3D 프린터가 엄청 커지고, 재료로 플라스틱이 아니라 콘크리트를 활용한다고 상상하면 됩니다.
기존의 집짓기 방식이 느리고 비효율적이며, 위험한 작업을 필요로 하는 등 많은 문제점을 가 지고 있는데 비해, 3D 프린터 집짓기는 더 저렴한 비용으로 빠른 시간 안에 재료의 낭비를 최소 화하며 지을 수 있다고 한다. 원래는 산업용 부품의 금형(molds)를 제작하기 위한 기술이었는데, Khoshnevis 교수가 고향인 이란에 일어난 대지진을 보면서, 자연재해가 일어난 지역의 빠른 복구 를 가능하게 할 수 있는 기술로 응용했다고 했다.
관련 영상 : http://www.youtube.com/watch?v=ehnzfGP6sq4
5) 예술/문화 분야 - 3D 프린터 패션
패션 분야에서도 3D 프린터를 활용하고 있다. 네덜란드의 디자이너 Iris Van Herpen이 선도적 인 위치에서 다양한 실험을 하고 있는데, 대부분의 작품은 입체감을 듬뿍 살린 조각과 같은 옷이 다. Materialise라는 회사에서 만든 "TPU-92A-1"이라는 신소재를 활용해서 만들었다고 하는데, 이 소재는 가벼우면서도 탄성이 있어 3D 프린터의 재료로 활용될 수 있다고 한다.
- 3D프린팅 물체를 활용한 애니메이션(2014-05-21 업데이트)
DBLG라는 영국의 디자인 에이전시에서는 최근 <Bears on Stairs>라는 3D프린팅한 물체를 활 용한 스탑모션 애니메이션을 공개했습니다. 곰이 계단을 올라가는 장면을 스탑모션으로 촬영하기 위해, 계단을 오르는 각도가 미묘하게 다른 곰 50마리를 4주에 걸쳐 프린팅했다고 하네요.
관련 영상 : http://www.thisiscolossal.com/2014/04/bears-on-stairs-dblg/