항공∙의료∙건설∙자동차 등 산업 곳곳에 파고든 3D 프린팅

Techworld
적층 제조라고도 하는 3D 프린팅이 산업을 변화시키고 있다.

설계 프로세스에 컴퓨팅을 사용하는 3D 프린팅은 일반적으로 재료를 쌓아 3차원으로 객체를 만들어 내는 것을 말한다. 일부 계획 단계에서 3D 프린팅을 사용할 수 있고 아키텍처 및 디자인 기능을 개발하는 데도 사용할 수 있다. 실제로 많은 기업이 3D 프린터를 유용하게 사용하고 있다.

3D 프린팅은 최근 3~5년 동안 크게 주목받았지만 3D 프린팅의 출발은 최고의 적층 제조 장비가 개발된 1980년대까지 거슬러 올라간다. 현재까지 등장한 독창적인 3D 프린팅 사용 사례 몇 가지를 소개한다.

1. 항공


3D 프린팅은 항공 및 제조업계에서 많은 기회를 제공했으며 여러 유명 회사들이 이 기술을 사용하여 이점을 얻었다.

이 기술은 항공기 제조 분야에서 틈새시장을 발견했다. 예를 들어 핀에어(Finnair)는 에어버스 A320 항공기의 소량 생산에 3D 프린팅을 사용했다.

핀에어는 3D 프린팅된 스페이서 패널 부품을 기내에 넣어 기내의 머리 위 짐칸을 채우고 패널 내부에 간격을 만들었다.

독일 제조사인 지멘스는 머티리얼 솔루션(Material Solutions)과 제휴해 우스터에 영국 최대의 3D 프린팅 공장을 설립하기 위해 2,700만 파운드를 투자하겠다고 발표했다. 지멘스가 적층 제조의 성장을 받아들인다는 계획 덕분에 항공기 3D 프린팅 제작을 연구하는 공장은 50개 이상의 일자리를 창출할 것으로 기대된다.

2. 엔지니어링


3D 프린팅은 여러 가지 면에서 엔지니어링 산업에 막대한 영향을 미쳤다.

영국 포뮬러 F1 레이싱 회사인 윌리엄스 F1(Williams F1)은 3D 프린팅을 사용하여 경주용 자동차의 일부 부품을 제작하고 풍동 테스트용 모델 부품을 만든다. 이 기술은 부품 개발 시간을 단축하고 기능이 얼마나 잘 작동하는지 더 빨리 확인하도록 해준다.

윌리엄스 F1 팀의 ADM 팀장인 리차드 브래디는 <테크월드>에 "우리는 폴리머 3D 프린터를 프로토타이핑뿐 아니라 제품에도 사용한다. 따라서 대부분 작업은 풍동실험을 위한 것이므로 실제로 60% 모델에 고정된 부품을 만들고 풍동실험에서 작동하는지 확인하는 것이다”고 이야기했다.

브래디는 "엔지니어가 설계한 부품이 CAD 시스템에서 설계한 부품인지를 확인하기 위해 엔지니어가 사용할 수 있는 다른 부품을 마련했다”고 밝혔다.

또한 BT는 엔지니어링 아이디어를 실현하려는 방법으로 2017년에 3D 프린팅을 테스트하기 시작했다. 이 통신사는 길가의 캐비닛에 새 회로를 쉽게 추가할 수 있도록 케이블 스레딩 바늘과 같은 프로토타이핑 도구를 활용해 각 가정에 광섬유를 보급하는데 드는 비용을 절감했다.

3. 의료


영국 국민보건서비스(NHS) 등 의료도 3D 프린팅으로 변화하고 있다.

2017년에 NHS는 브리스틀에 있는 신생벤처인 오픈바이오닉스(Open Bionics)와 제휴해 어린이를 위한 3D 프린팅된 생체공학 의수를 테스트하기 시작했다.

보철물에 3D 프린팅을 사용하면 가볍게 만들 수 있을 뿐 아니라 보통 비용을 5,000파운드에서 최대 6만 파운드까지 절감할 수 있다.

3D 프린팅은 복잡한 수술의 사전 계획 단계에서도 유용하다. 이식 수술을 계획할 때 외과의사를 돕는 방법으로 사용되고 있다. 영국의 가이즈앤드세인트토머스 NHS위탁재단(Guy’s and St Thomas’ NHS Foundation Trust)은 스트라타시스의 3D 프린팅 기술을 사용해 이익 신장 이식 수술에 성공했다.

4. 건축


3D 프린팅은 건축에 혁명을 가져 왔다. 앞으로 3D 프린팅으로 지어진 주택이 주류가 될 수도 있다. 암스테르담에 있는 건축회사 두스아키텍츠(Dus Architects)는 3년간의 연구 및 설계 프로젝트로 '3D 프린팅 운하 주택'을 개발했다.

이 운하 주택은 각 방이 먼저 분리 출력되고 이후 서로 조립돼 비로소 완성된다. 두스아키텍츠는 20피트(약 6m) 크기의 3D 프린터인 카머메이커(KamerMaker)를 만들어 사용했다.

5. 자동차

 
자동차 산업도 3D 프린팅의 영향을 받았다. 로컬 모터스는 2014년 시카고에서 열린 국제 제조 기술 전시회에서 44시간만에 3D 프린팅으로 출력한 자동차를 소개했으며 이는 세계 최초 3D 프린팅 전기 자동차로 알려진 '스트라티(Strati)'다. 

자동차 제조사인 다이버전트(Divergent)는 3D 프린팅 접합으로 자동차 제조에 대한 새로운 접근 방식을 개발했다. 이 회사는 3D 프린팅으로 출력된 탄소 노드와 알루미늄 노드를 만들었으며 이 기술로 '블레이드'라는 슈퍼카와 '단검'이라는 오토바이를 제작했다.

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3D 프린터 인기기사
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-> GE가 3D 프린팅 기업을 2개나 인수한 이유
-> 실사용자들이 뽑은 최고의 3D 프린터는? 2016 구매 가이드 발간
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-> '가격도 품질도 제각각' 3D 프린팅 기술 9종 라운드업
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6. 패션


패션 업계도 3D 프린팅 의류 및 신발 제작에 혁명이 일고 있다.

2017년 4월 글로벌 신발 제조사인 아디다스는 3D 프린팅으로 만든 밑창을 붙인 새로운 트레이닝화를 선보였다. 아디다스는 실리콘밸리의 신생벤처인 카본(Carbon)과 손잡고 3D 프린팅 대량 생산을 가능하게 했다. 아디다스의 경쟁사인 나이키와 뉴발란스도 3D 프린팅을 실험해 시제품을 개발했다.

7. 교육


3D 프린팅으로 학생의 창의력과 문제 해결 능력을 높일 수 있다.

2013년 영국 정부는 이과 과목 교육과 관련해 3D 프린터 프로그램을 발표했다. 21개 학교에서 시범 평가된 이 프로그램은 현재 중고등학교 및 초등학교로 확산된 상태다. 영국은 또 2014년 '크리에이트' 교육 프로젝트를 개시했다. 이응 교사들에게 여러 자원과 수업 계획, 교육 자료를 제공함으로써 교과 과정에 3D 프린팅을 포함할 계획이다. 

*이 기사는 ‘어느덧 실용화 단계••• 3D 프린터 활용처 5곳’에서 업데이트해 작성됐다. ciokr@idg.co.kr