3D프린팅, 관건은 소재…기발한 소재 속속 등장

차주경 기자
입력 2015.08.28 14:52 수정 2015.08.30 00:13

[IT조선 차주경] 플라스틱 계열 일변도였던 3D 프린팅 소재 시장에 금속, 생체, 유리 등 특수 소재가 속속 등장하고 있다. 이에 따라 3D 프린팅 기술의 활용 범위도 넓어지는 추세다.

세계 각국은 인간의 피부나 장기, 뼈 등을 만들 수 있는 바이오 3D 프린팅 소재 개발에 몰두 중이다. 바이오 3D 프린팅 소재를 사용하면 인체 거부 반응을 줄일 수 있고 환자의 병변에 맞게 최적화할 수도 있다. 바이오 3D 프린팅 부문에서는 미국 오가노보가 유명하다. 오가노보는 간, 콩팥 3D 프린팅 소재를 개발, 상용화 단계에 도달했다. 혈액, 뼈, 피부 등 바이오 3D 프린팅 시트 개발도 활발하다.

국내 바이오 3D 프린팅 소재 개발 사례 (사진=울산과학기술대학교)

국내 대학계, 의료진들도 바이오 3D 프린팅 소재 연구에 열심이다. 최근 김정범 울산과학기술대학교 생명과학부 교수가 ‘신경계 환자 맞춤형 조직 재건용 바이오 3D 프린팅 기술’ 개발에 들어갔다. 경북대학교를 중심으로 의료용 3D 프린팅 응용 소프트웨어와 서비스 플랫폼 개발 프로젝트도 진행 중이다.

금속 역시 오래 전부터 주목받아 온 3D 프린팅 소재다. 금속 소재는 플라스틱 소재보다 내구성이 높고 다양한 분야에 접목할 수 있다. 금속을 3D 프린팅하는 방법도 다양하다. 우선 금속 소재를 고온으로 녹여 압출, 적층하는 방식이 있고 금속 파우더를 분사해 인쇄하는 방식도 있다. 

유리 3D 프린팅 결과물 (사진=MIT)

최근에는 유리 3D 프린팅 기술도 발표됐다. 미국 매사추세츠 공과대학은 고온 상태의 유리를 재료로 3D 프린팅하는 기술을 발표했다. 유리 3D 프린팅의 기본 원리는 소재압출 3D 프린터와 같다. 고온으로 유리 필라멘트를 녹여 쌓아가는 것이다. 유리 3D 프린팅 기술도 쓰임새가 많다. 공예 분야는 물론 생활용품 제작, 나아가 광섬유 등 유리 관련 특수 기기 제작도 가능하다. 

커피콩 필라멘트 3D 프린팅 결과물 (사진=3DOM)

섬유, 목재, 음식과 지류 등도 3D 프린팅 소재로 응용될 전망이다. 이 가운데 돋보이는 것이 커피 찌꺼기로 만든 3D 프린팅 필라멘트다. 미국 다코타주 북부에 있는 3D 필라멘트 제조사 3DOM은 커피콩 찌꺼기로 필라멘드를 만드는 기술을 공개했다. 커피콩으로 만든 필라멘트는 일반 FDM 3D 프린터에 적용할 수 있고 인쇄물의 내구성도 유사하다. 3DOM은 커피콩 3D 프린팅 소재가 자원 재활용과 내구성 두 가지 요소를 잡았다고 밝혔다.

그 밖에도 업계는 귀금속, 콘트리트 등을 3D 소재로 활용하려고 노력 중이다. 귀금속 3D 프린팅으로는 액세서리, 보석류를 바로 만들어낼 수 있으며 콘트리트 3D 프린팅은 건물 제작에 활용된다. 다양한 소재를 사용할 수 있도록 3D 프린터 인쇄 기술도 향상되는 추세다. 미국에서는 성질이 완전히 다른 복합 소재를 동시에 3D 프린팅하는 기술도 발표됐다. 

3D 프린터와 소재는 서로를 이끌고 보완하는 관계다. 어떤 소재를 사용하느냐에 따라 3D 프린팅의 용도와 결과물이 달라진다. 또한, 3D 프린팅 시 반드시 필요한 소재는 제조사의 주 수익원이기도 하다. 이것이 3D 프린팅 관계사들이 소재 개발에 몰두하는 이유다. 다양해진 3D 프린팅 소재는 인쇄 기술을 이끌고 나아가 전체 3D 프린팅 시장을 성장시킬 것으로 예상된다.

 


차주경 기자 reinerre@chosunbiz.com


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