더 복잡한 형상물의 3D 프린팅 제공
UC버클리의 연구진이 빛을 사용한 3D 프린터를 발표했다. 빛과 액체를 사용하여 기존 방식보다 유연하여 더 정교하고 복잡한 형태의 제품 제작이 가능하며, 하나의 물체를 다른 재료가 감싼 형태의 제품 제작도 가능하다.
헤이든 테일러 UC버클리 기계공학과 교수의 연구진이 빛과 액체 재료를 활용하는 3D 프린터를 개발했다. 이 프린터는 빛의 특정 임계 값에 노출되면 반응하여 고체를 형성하는 점성 액체를 사용하여 원하는 형상을 한 번에 제작할 수 있다.
테일러 교수는 “기존 3D 프린터는 레이어별로 3D 개체를 구성하기 때문에 가장자리에 계단 효과가 나타나게 된다”며 “이와 달리 이번에 개발된 3D 프린터는 회전 실린더에 담긴 액체에 빛의 패턴을 투영함으로써 노출된 액체들이 한꺼번에 응고된다. 이를 통해 계단 효과 없이 원하는 형상을 쉽게 만들 수 있다”고 설명했다.
액체 재료가 한꺼번에 응고되기 때문에 기존 3D 프린터의 한계 돌파가 가능하다. 계단 효과 외에도 기존 3D 프린터는 제작 도중에 구부러질 수 있는 유연한 재질의 제품 제작이 불가능했다. 반면 한꺼번에 응고되는 이 프린터는 유연한 재질이라도 어렵지 않게 만들어낼 수 있다.
나아가 테일러 교수는 기존 물체를 새로운 재질로 감싸 제작 가능한 기능에 높은 기대감을 나타냈다. 예를 들어 나사 드라이버 샤프트에 바로 3D 프린팅으로 손잡이를 추가하거나 안경 렌즈와 완벽하게 밀착된 안경테를 만들어 낼 수 있는 것이다.
테일러 교수는 “감싸는 형태의 제품 제작이 가능하기에 다른 제조 공정에서 무언가를 가져와 커스터마이징이 가능한 지오메트리를 추가할 수 있다”면서 “이는 기존의 제품 설계 방식을 변화시킬 것”이라고 기대했다.
또다른 이점은 재료 낭비의 최소화다. 응고되지 않은 액체 재료는 100% 재사용할 수 있기 때문에 재료 낭비 없이 계속해서 인쇄를 진행할 수 있다.
한편 연구진은 지금까지 이 프린터를 활용하여 로댕의 생각하는 사람을 소형화시킨 모형부터 맞춤형 턱뼈 등을 제작했다고 전했다. 또 빛은 투과하지만 다른 파장을 흡수하는 염료를 개발하여 불투명한 물체의 제작도 가능하다.
