연합마이더스 "3D프린팅의 진화… 세포부터 자동차, 집까지 출력"
2017.03.20 12:01
작성자 : ims    메일 : ims@ims.com 조회 : 474  
2017.03.07 연합마이더스

 “3D(입체)프린터가 거의 모든 제조업에 혁신을 가져올 것이다.”
  2013년 2월 버락 오바마 전 미국 대통령이 집권 2기 첫 국정연설에서 한 말이다. 3D프린팅은 인류의 일과 삶의 방식에 일대 혁신을 가져올 4차 산업혁명의 핵심기술 중 하나로 꼽힌다.
  3D프린팅은 마치 인쇄물을 출력하듯 어떤 물건이든 상상한 대로 찍어내는 기술이다. 3D 설계도면을 프린터에 입력하면 자동으로 플라스틱, 금속, 수지, 액체 등의 입자를 층층이 뿌리면서 열을 가해 완제품을 만든다.
특허만료, 맞춤 생산 대두로 각광
  3D프린팅은 1986년 미국의 척 헐 박사가 고안한 30년도 넘은 기술이다. 그렇지만 가격이 3천만~1억 원에 이르고 특허장벽이 있어서 모형이나 시제품 제작, 맞춤형 부품생산 등 일부에서만 활용됐다. 그렇지만 2000년대 들어 특허권들이 잇따라 만료되고, 40만 원대 3D프린터들이 출시되며 대중화가 시작됐다.
  4차 산업혁명의 대두로 대량생산에서 맞춤 생산으로 산업구조의 변화가 시작되고, 제조업과 IT(정보기술)의 융합이 활발해진 것도 3D프린팅이 주목받는 이유다.
  3D프린팅은 전통적인 제조방식인 ‘절삭가공법’과 달리 매번 다른 제품을 만들어도 설계를 변경할 필요가 없기 때문에 추가비용이 거의 발생하지 않는다. 또한 기존에는 만들기 힘들었던 아주 복잡한 구조의 제품도 손쉽게 구현할 수 있다. 창의성을 제한 없이 발휘할 수 있는 것이다.
  미래학자 제레미 리프킨은 저서 ‘한계비용 제로사회’에서 “3D 프린팅은 맞춤형 제조와 단가하락을 통해 기존의 생산체계에 일대 혁신을 불러올 것”이라고 예견했다.
  시장조사업체 IDC는 세계 3D프린팅 시장규모가 2015년 110억 달러(12조6천억 원)에서 2019년 267억 달러(30조6천억 원)로 성장할 것으로 내다봤다.
상상한 그대로 빠르고 싸게 출력… 의료혁명도 시동
  3D프린팅은 자동차, 항공, 건설 등 굵직한 산업은 물론 소규모 제조업으로도 영역을 넓히고 있다.
  이탈리아의 람보르기니는 3D프린팅으로 자동차 시제품을 만든다. 기존 방식으로는 대당 4만 달러, 120일이 걸렸지만 3D프린팅은 각각 3천 달러, 20일이면 충분하다. 국내 차부품업체 현대모비스도 3D프린팅으로 부품 모형을 만들어 외관과 기능을 검증하고 있다.
  오바마 전 대통령이 극찬한 미국 벤처기업 로컬모터스는 2만 여명에 이르는 자동차 애호가와 전문가 집단의 조언을 받아 디자인을 결정한 뒤 3D프린팅으로 차체를 찍어낸다. 이 회사는 제주와 울산에 공장 건립을 추진 중이다.
  미국 제너럴일렉트릭(GE)은 항공기 엔진부품 상당수를 3D프린팅으로 제조하고 있다. 공정이 간소화돼 생산비가 75%나 감축됐다.
  미국 벤처기업 로켓랩은 3D프린팅으로 1회 발사비용이 기존 로켓의 20분의 1 수준인 로켓을 개발했다. 부품 수가 적고 구조가 단순해 24시간 만에 엔진 1개를 조립하는 데 필요한 주요 부품을 만들 수 있다.
  2014년 중국에서는 3D프린팅으로 미리 출력한 주택자재를 하루 만에 조립하는 실증이 이뤄졌다. 이와 달리 한국건설기술연구원(건기연)은 2020년 실용화를 목표로 땅 위에 바로 주택을 출력하는 기술을 연구 중이다. 선출력 후조립 방식보다 방수·단열효과가 높다는 게 건기연의 설명이다.
  지난해 7월 영국 런던에서 문을 연 ‘푸드잉크’는 세계 최초 3D프린팅 식당이다. 가구와 접시, 포크 등은 물론 요리까지 3D프린팅으로 만든다. 요리사는 1만여 개의 조리법을 학습한 인공지능(AI)이다.
  나이키, 아디다스, 리복 등 유수의 스포츠 용품업체들은 3D프린팅으로 선수용 맞춤신발을 제작하고 있다. 머지않아 촬영 한 번으로 몸에 꼭 맞는 ‘나만의 옷’도 나올 것으로 보인다. 국내에서는 자신의 현재 모습을 5~30cm 피규어(정밀모형)로 출력해주는 3D프린팅 사진관이 인기를 끌고 있다.
  글로벌 물류업체 UPS는 지난해 싱가포르에 3D프린팅 공장을 세웠다. 동아시아 거주자가 오후 5시까지 제품을 주문하면 24시간 내에 배송해준다. 어디서나 원하는 제품 생산이 가능한 3D프린팅이 물류산업을 위협할 것으로 보고, 아예 3D프린팅을 신성장사업으로 키우기 시작한 것이다.
  의료 분야도 들썩이고 있다. 지난해 중국 쓰촨대 연구팀은 3D프린터로 만든 인공혈관을 원숭이 30마리에 성공적으로 이식했다. 올 2월 박훈준(서울성모병원)·조동우(포스텍) 연구팀은 심장근육과 세포가 괴사하는 심근경색을 3D프린팅으로 만든 ‘심근패치’로 회복시키는 동물 실험에 성공했다. 지난해 조동우 교수는 세계 최초로 인공근육을 제작하기도 했다. 전문가들은 인공장기를 이용한 이식수술이 10년 이내에 실현될 것으로 내다본다.
  3D프린터로 만든 인공뼈 시술 사례도 나왔다. 지난해 권정택·이무열 중앙대병원 교수팀은 뇌지주막하출혈 환자의 두개골 일부를 제거한 뒤, 꼭 맞는 인공뼈를 채워 넣는 수술에 성공했다. 기존 방식에 비해 후유증이 거의 없고 회복도 빠르며 수술시간도 3분의 1로 줄었다.

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