3D 프린터의 기본적인 원리와 장단점에 대하여.. - 1편 -

21세기 제조혁명이라고 불리는 3D 프린터에 원리에 대해 알아보고 장점과 단점을 알아봅시다.

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1. 3D 프린터란?

2. 절삭가공과 3D프린터의 차이

3. 3D 프린터의 장점

4. 3D 프린터의 단점

5. 마무리

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1. 3D 프린터란?

 

안녕하세요 이번 시간에는 3D 프린터에 대해 알아보겠습니다.

기존방식의 프린터는 2D 방식으로 잉크 찍어내는 방식이지만 이보다 나아가서 1983년 3D 시스템의 공동창업자 찰스 힐(Chales Whull)에 의해 처음 3D 프린터가 개발되었습니다. (기본적인 원리는 1981년 일본에서 시작하였다.)

사실 3D 프린터는 새로운 이야기로 들어가기 어려울 정도로 옛날부터 개발이 되어져 왔지만 사람들에게 주목받지못해 산업 성장속도는 느렸습니다. 하지만 13,14년도부터 당시 미국 버락 오바마 대통령이 앞으로 주목할 기술 중에 하나로 지목되면서, 이후 사람들이 3D 프린터에 주목하기 시작해서 많은 개발이 이루어졌고 미국뿐만이 아니라 현재 대한민국 내에서도 많은 3D 프린터 업체들이 존재하고 있습니다.

 

기본적인 적층방식의 3D 프린터

 

오바마 전 대통령이 앞으로 유망한 기술 중 하나로 3D 프린터를 언급하였다

 

2. 절삭가공과 3D프린터의 차이

 

우선 3D 프린터란 기존의 재료를 깍아서 만드는 절삭 가공이 아닌 레이어 한층 한층 적층시켜가면서 모양을 만드는 기술입니다. 우선 밑에 그림은 나무로 절삭가공을 하여 제품을 만드는 사진입니다. 절삭가공의 최대 단점은 숙련자의 엄청난 내공이 필요하며, 가공중에 버려지는 재료들이 많다는 점입니다.

절삭가공의 예시

3D 프린터의 경우에는 버려지는 재료가 없으며 마이크로 단위로 매우 정교한 제품이 나온다는 점이 있습니다. 또한 프로그램으로 디자인을 구현하기 때문에 디자인 교육만 받는다면 매우 쉽게 운용할 수 있다는 장점이 존재합니다.

3D 프린터는 정교한 이미지를 적층방식으로 구현한다

 

3. 3D 프린터의 장점

 

대량 생산의 경우 현재의 산업 공장에는 사출성형(금형)으로 제작을 하며 많이 생산하였을 때 사출성형이 유리하지만 소량의 생산의 경우에는 금형 제작 비용이 들지 않는 3D 프린터가 경제적으로 효율이 좋습니다. 3D 프린터가 유리한 측면은 대표적인 예로 의료형 인공 뼈가 있습니다. 사람마다 뼈모양이 다른데 금형으로 설계하기는 비용적인 부분이나 매우 정교해야하기 때문에 불리한 측면이 있습니다. 하지만 3D 프린터의 경우 두가지 불편한 점을 모두 극복할 수 있기 때문에 최첨단 산업에서는 많이 사용될 것이라고 전망되고 있습니다.

사출 성형과 3D 프린터의 경제적인 부분의 비교

특히 의학적인 부분에서 3D 프린터의 활용도는 부각되고 있다.

 

4. 3D 프린터의 단점

 

하지만 무조건적으로 좋은 부분만 존재하지는 않습니다. 우선 매우 정교하게 만들어지기 때문에 권총까지도 설계가 가능하며 총알과 화약만 있으면 실제로 사격까지 가능합니다. 대한민국은 총기 사용이 불법이지만 누구나 설계가 가능한 시스템이라면 다들 호신용으로 총을 들고 다닐 것이므로 법의 제도화가 시급해질 것입니다.

3D 프린터가 보급된다면 누구나 총을 만들수 있다.

또한 최근에는 교육용으로 사용하던 3D 프린터의 경우 환기가 안된 장소에서 장기간 가용하였다가 사용 교사들이 육종암, 유방암 등 다양한 질병에 걸렸다는 점입니다. 따라서 밀폐된 공간이 아니더라도 장기간 흡입시 건강상의 문제가 발생 할 수도 있기 때문에 저렴하며 생체적합성이 뛰어난 재료들로 성형을 할 수 있도록 하여야 합니다.

밀폐된 공간에서 3D 프린터를 사용하여 안타깝게 암에 걸린사람들이 있다.

 

5. 마무리

 

이번에 3D 프린터의 원리와 장점과 단점에 대해 알아보았습니다. 앞으로는 다양한 산업에서 3D 프린터가 사용됨에는 이견이 없지만 다양한 문제점을 안고 있는 기술이기에 법 제도화 등 단점들을 보완하고 문제점을 인식하고 사용한다면 매우 좋은 기술임에는 확실하다고 저는 생각합니다. 다음시간에는 3D 프린터의 종류에 대해 알아보는 시간을 가지도록 하겠습니다. 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.

 

 

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출처

https://ckmakers.com/80/?q=YToyOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjtzOjQ6InBhZ2UiO2k6MTt9&bmode=view&idx=2221902&t=board 

https://www.youtube.com/watch?v=u-9vhGNyiWI 

https://ckmakers.com/80/?idx=4806315&bmode=view 

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