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['18년 3월 1~2주] 3D 프린트 뉴스
2018-03-19 20:52:48

3월 1~2주의 3D프린터 뉴스를 전해드립니다.

 

1. Goodyear, 공기를 깨끗하게해주는 3D프린트로 만든 컨셉 타이어 발표

 

환경보호연합에 따르면, 미국의 카본일산화물의 75%가 자동차에서 나온다고 합니다.
한편, 환경방어펀드는 미국에서 공기오염 스모그 발생의 1/3이 도로상의 차량들이 유발하는 걸로 추정하고 있습니다.

환경을 보호하기 위한 대체연료로 전기, 하이브리드, 수소 등의 대안이 나오고 있죠.

 

Goodyear, 타이어회사에서도 차에서 나오는 오염을 줄이는 컨셉타이어를 공개했습니다.


 

살아있는 이끼를 타이어 측면에서 키우는 겁니다. 

타이어 이름은 Oxygene.(Oxygen이 산소라는 뜻임.)
공기 순환을 가능하게하는 개방 구조뿐만 아니라 타이어가 도로에서 습기를 흡수 및 순환시켜 광합성이 일어나고, 산소가 방출 될 수있게 해주는 스마트한 트레드(타이어의 지면에 닿는면) 디자인을 특징으로합니다.

2백5십만대가량의 차량이 프랑스 파리 규모의 도시에서는 3000톤 정도의 산소가 발생하고, 연간 4000톤 이상의 카본 이산화탄소를 흡수할 수 있습니다.

Goodyear EMEA의 사장인 Chris Delane는 
"2050년까지, 전세계 인구의 2/3이상이 도시에 거주할 것으로 예상하고 있습니다. 스마트하고 자연친화적인 인프라와 교통수단은 도시의 이동성과 개발에 아주 중요한 요소가 될것입니다." 라고 
 말합니다.

Oxygene은 재활용 타이어로 만들어지며, 타이어는 분말로 분쇄되고 새 타이어에 3D프린트됩니다. 그것은 펑크를 방지하고 타이어의 수명을 연장하도록 설계된 경량의 충격 흡수 구조를 특징으로합니다. 오픈 구조는 이끼가 자라는 것을 허용 할뿐만 아니라 타이어의 안전을 증가시키고, 트레드에서 물을 흡수하여 젖은 그립을 개선합니다.


Oxygene은 재활용 타이어의 고무 가루를 소재로 3D 프린트된 공기없는 구조를 특징으로 합니다. 경량의 충격 흡수 구조는 타이어의 수명을 연장하고 A/S 서비스 문제를 최소화하고, 걱정없이 이동할 수 있게 펑크가 없는 솔루션을 제공합니다. 트레드의 물을 흡수하여 젖은 그립을 개선하는 타이어의 개방 구조로 추가적인 안전을 보증합니다.

자체 전기 생성 : Oxygene은 온보드 센서, 인공 지능 처리 장치 및 색상을 전환하는 타이어 측면의 맞춤형 조명 스트립을 포함하여 내장된 전자 장치에 전력을 공급하기 위해 광합성 중에 생성된 에너지를 축척하고, 도로 사용자와 보행자에게 다가올 차선 변경 또는 제동등을 경고해줍니다.

Oxygene은 빛의 속도로 대용량 모바일 연결을 위해 가시 광선 통신 시스템 인 LiFi를 사용합니다. 
LiFi는 타이어가 IoT(사물 인터넷)에 연결되도록하여, 차량 대 차량(V2V, Vehicle-to-Vehicle) 및 차량 대 인프라 (V2I, Vehicle to Infrastructure)데이터 교환을 허용하며, 이는 스마트 이동성 관리 시스템에 중요합니다.

소개 동영상을 보시죠.

참고)  http://news.goodyear.eu/latest-news/all/goodyear-unveils-oxygene--a-concept-tire-designed-to-support-cleaner-and-more-convenient-urban-mobil/s/1258a5a0-827c-4e41-9c98-f42d688c63ae


2. 3D프린터로 벌을 보호한다?

 

개체수가 줄고있는 벌들을 위해 3D프린터로 출력한 꽃 소식입니다.

 

브리즈번 소재의 마이클 캔디 (Michael Candy)는"3D프린팅 로봇 꽃을 이용한 인공 수분 방법을 제안하여 감소하는 꿀벌 개체수를 늘리는 데 도움을 주었습니다.컨셉트 프로젝트로써 수분을 주는 꿀벌에게 더 안전하도록 고안된 로봇 꽃 시스템입니다."라고 말합니다.

"꿀벌은 우리 생태계의 핵심 부분입니다. 나는 모든 사람들이 우리의 식물과 작물에 수분 유지시키는 열심히 일하는 벌들을 알기 위해 시간을 할애해야한다고 생각합니다. 벌의 개체수가 살충제, 기후 변화 및 벌레 진드기 때문에 전 세계적으로 고통 받고 있다는 사실은 일반적인 지식입니다. 우리가 해결책을 찾을 수있는 이러한 문제에 대해서 말입니다."

캔디의 로보트 꽃은 모두 꽃가루와 꿀을 갖추고 있습니다. 그들은 꿀벌들이 수분하도록 유도하기 위해 실제 식물옆에 설치하였습니다.

합성 수술과 유채 꽃 종을 바탕으로 한 3D프리트로 출력한 꽃잎이 있어 꿀벌을 속여 실제 식물이라고 생각하게합니다.

"성공적으로 꿀벌을 인공꽃잎으로 불러들이는데 몇년이 걸렸습니다."라고 캔디가 말했다. "꿀벌은 꽃을 식별하는 다양한 방법을 가지고 있기 때문에 꽃잎의 색상과 형태는 벌을 유인하는데 중요합니다."

동영상을 보시면, 어떤식으로 작동하는지 보실 수 있습니다.

참고) https://www.dezeen.com/2018/02/19/michael-candy-synthetic-pollensier-help-depleting-bee-population-technology/
https://michaelcandy.com/SYNTHETIC-POLLENIZER

 

3. 소프트로보틱스(Soft Robotics)에 사용되는 3D프린팅 기술

 

소프트 로봇은 로봇의 전체 혹은 일부가 유연하고 신축성 있는 구조로 대체되어 비정형 환경에서 생명체의 이동 및 상호작용의 원리에 기반을 둔 새로운 형태의 기술을 말합니다.

사실 소프트 로봇이라는 용어가 생긴 것은 아직 10년도 되지 않을 만큼 새로운 로봇영역이지만 지금은 상당히 일반화 되어 있습니다.

소프트 로보틱스와 3D프린팅이 만나면, 더 나은 보철기구들을 만들 수 있고, 가상(virtual)환경에서 촉각의 느낌을 사람이 경험하여 공장근로자들이 좀 더 안전한 작업환경에서 일하게 할 수 도 있습니다.

3D프린팅 기술은 사람이 신처와 같은 한정된 공간을 탐색할 수 있는 작고, 유연한(flexible)한 로보트를 만들 수 있습니다.
이러한 중요한 일을 한국의 제주대학교에서 연구를 이끌고 있습니다.
"3D printing for soft robotics – a review”라는 제목의 논문이 Science and Technology of Advanced Materials (STAM) 저널에 실렸습니다.


<Multi-material 3D printing system by Advanced Micro Mechatronics (AMM) Research Lab, Jeju National University ><출처:"3D printing for soft robotics – a review”>

 

논문 초록의 일부를 보면, "소프트 로봇은 인간 작업자에게 높은 유연성과 안전성이라는 장점 때문에 점점 더 많은 주목을 받고 있지만 제작은 도전 과제입니다. 최근 3D 프린팅은 고품질의 출력과 여러 재료를 동시에 프린트 할 수 있어서 소프트 로봇을 제조하는 핵심 기술로 사용되고 있습니다."

기존 로봇들은 딱딱하여 유체 및 공기압과 같은 것들이 필요합니다. 그러나 소프트 로봇은 폴리머, 유체 및 젤과 같은 유연한 재료를 사용하여 생체 내 기능을 모방 할 수있는 기능을 제공합니다. 기존의 성형 및 주조 공정이 과거에 선호되는 제조 방법 이었지만, 지난 몇 년 동안 3D 프린팅 기술에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 

3D프린팅 기술에는 여러 가지 방식이 있고, 한 연구팀은 SLS 방식의 3D프린터를 사용하여 물체를 잡고 들어 올리고 돌릴 수 있는 다중 손가락 소프트 로봇 손을 제작했습니다.

<Pneumatic actuator for spinal compression and flextion with 3D-printed mould.> <출처 : "3D printing for soft robotics – a review” >
 

3D 인쇄는 신체 내부와 외부 모두에서 사용할 수있는 개인화 된 의료용 부드러운 로봇을 제작하는 데 사용할 수 있습니다.

이 논문에 따르면 SLS와 같은 3D프린팅 기술에 대한 수요는 특정 목적 및 요구에 맞게 조정할 수있는 맞춤형 소프트 로봇을 만들 수 있기 때문에 향후 증가 할 것이라고 합니다.

참고) https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14686996.2018.1431862

 

4. 3D프린터로 제작한 DIY 스크류 드라이브 RC 탱크


이번 소식은 4만 4천명의 구독자를 가진 Youtuber 인 Ivan Miranda 씨가 만든 DIY 스크류 드라이브 RC탱크 소식입니다.
이 RC탱크를 만드는건 간단하지 않았다고 하네요. 그는 보통 매주 새로운 프로젝트를 하지만, 이번에는 많은 출력실패를 하고, 심지어 유투브 구독자들의 도움도 받았다고 합니다. 고생을 많이해서 그런지, 그의 메세지는 절대 포기하지 마라(Never give up) 라고 하네요^^ 
동영상으로 감상해보시죠.

참고) https://hackaday.com/2018/02/25/screw-drive-tank-is-radio-controlled-3d-printed/

 

5. BASF, BigRep 과 Farsoon 파트너십을 맺고 아시아 태평양지역으로 진출


세계 최대 화학회사인 BASF 가 작년 9월 BASF 3D Printing Solutions GmbH라는 자회사를 BASF New Business GmbH라는 회사 아래에 설립했다는 소식을 전해드렸었는데요. 이번에 독일의 대형 3D프린터를 제작하는 BigRep과 중국의 Farsoon사와 파트너십을 맺고, 아시아쪽으로 시장을 확장한다는 소식입니다.

BASF 3D Printing Solutions의 대표인 Volker Hammes는,

"두 회사의 결합된 기술로 우리의 고객들이 산업용 어플리케이션 개발을 가속화할 수 있을 것"이라고 발표했습니다. BASF는 화학 산업계에서 가장 광범위한 3D 프린터용 소재의 포트폴리오를 보유하고 있으며, 재료 및 산업 응용 분야에 대한 방대한 지식은 파트너십에 기여할 것으로 기대합니다.

또한, BigRep의 CEO 인 르네 구르 카 (RenR Gurka)는 

"우리는 고객에게 BigRep 프린터로 가장 혁신적인 3D 프린팅 솔루션을 제공하고자 합니다. BASF의 전문 기술력은 우리가 다음 단계를 나아가게하는데 도움이 될 것입니다. BASF는 세계 시장으로 나가는데 강력한 파트너가 될 것입니다. 우리가 혁신적인 3D 프린팅 생산 기술을 제공함으로써, 고객들이 직면한 도전과제를 해결할 수 있도록 도울 수 있습니다."라고 말하였습니다.

<BASF의 FDM용 Ultrafuse 316LX 스테인레스 스틸 필라멘트로 만든 금속 파트>

또한 BASF는 3D 프린터 솔루션 공급업체인 Farsoon과 중국 고객에게 새로운 PA 기반 3D프린터 소재를 제공하고 3D 프린터 대량 생산이 가능하도록 전략적 계약을 체결했습니다.

이 파트너쉽은 새로 출시 된 BASF Ultrasint PA6 X043 Black을 포함하여 고온의 3D프린터 솔루션을 발전시키기 위해 두 회사 간의 이전 협력을 토대로 구축되었습니다.

<Farsoon의 HT403P프린터로 BASF의 Ultrasint PA6 X043소재를 사용하여 출력한 자동차 사이드미러 하우징>

Farsoon의 창립자이자 회장 인 Xu Xiao Shu 박사는
"3D 프린팅 소재의 새로운 획기적인 발전으로 직접 제조가 가능 해지고, 중국에서 3D 프린팅의 산업화가 더욱 가속화됩니다. 앞으로도 Farsoon은 BASF와 긴밀하게 협력하여 고객이 장비 및 재료 성능을 향상시키고 생산 비용을 절감 할 수 있도록 지원할 것입니다. 우리는 고객에게 진정한 3D프린팅 제조 솔루션을 제공하고자 합니다."라고 발표했습니다.

참고) https://3dprint.com/205323/basf-bigrep-farsoon-materials/

 

6. 소니(SONY) 스마트폰 의 "3D Creator" 앱을 이용한 주문형 출력서비스 출시

 

PostNord는 덴마크에 본사를 둔 우편, 물류 및 전자 상거래 회사인데,  3D Creator 앱으로 만든 3D 스캔을 프린트하기 위해 Sony Mobile과 협력하고 있습니다. 이 앱은 Sony 스마트 폰 전용입니다. 3D Creator는 소니의 최신 플래그쉽 스마트 폰 인 Xperia XZ1을 출시했습니다. 소니의 앱은 스마트 폰의 카메라 렌즈를 이용하여 3D스캔합니다.

<Sony의 3D Creator 앱에서 3D 스캔을 하는 각 단계를 안내하는 화면. 소스 : Sony>

 

PostNord는 이미 Stratasys의 J750 풀 컬러 멀티 머티리얼 3D 프린터를 사용하여 주문형(on-demand) 인쇄 서비스를 제공합니다. 

<소니가 3D Creator 앱으로 할 수 있다고 생각하는 사례. 소스: Sony>

참고) https://3dprintingindustry.com/news/sony-3d-creator-postnord-stratasys-130150/

 

7. 암 연구를 위해 살아있는 생체조직을 3D프린팅하는 새로운 방법

 

현재 캐나다의 UBC(University of British Columbia)대학교의 공과 대학 및 화학과의 연구원들은 생체 조직(bio-tissues)을 생산하기위한 새로운 3D프린팅 방법을 개발하고 있으며, 언젠가는 암 연구 및 조직 교체를 향상시키는 데 유용한 툴(tool)이 될 수 있을 겁니다.

<김기경교수, UBC Okanagan’s School of Engineering>

 

UBC대학의 김기경 교수는 "생명 공학의 궁극적인 목표 중 하나는 생존 가능하고 건강한 그리고 살아있는 조직을 재생산하는 것입니다. 이것의 응용분야는 엄청난 규모이며 심한 화상이나 장기 장애와 같은 질병으로 고통받는 사람들을 돕는 것에서부터 암과 같은 질병 연구를 위해 인공 조직을 만드는 것에 이르기까지 다양합니다. "라고 말씀하시네요.

김기경 교수팀은 저렴한 레이저 다이오드를 사용하여 하이드로겔(hydrogel)을 복잡하고 상호 얽힌 플랫폼으로 응고시키는 Direct Laser Bio Printing(DLBP)이라는 새로운 방법을 개발했습니다.

이 시스템은 현재 다른 방법으로 가능한 것보다 훨씬 미세한 해상도로 3D 프리팅 인공 조직을 만들었으며, 95 %의 효과로 생존하고 건강한 세포를 지원할 수 있습니다. 이렇게 만들어진 조직은 살아있는 세포가 살기위한 구조를 제공하고, 번성하기에도 충분히 강합니다.

Advanced Healthcare Materials journal에 “A Novel, Well-Resolved Direct Laser Bioprinting System for Rapid Cell Encapsulation and Microwell Fabrication,” 라는 제목으로 논문을 발표하셨네요.

김기경 교수는 "이러한 결과는 의학 연구와 조직 공학에 대한 미래를 보여줍니다. 우리는 이미 이 기술을 암 연구에 적용하는 방법을 모색하고있습니다 "고 말했습니다.

참고) https://3dprint.com/205843/ubc-okanagan-3d-print-bio-tissues/

 

8. 여고생을 위한 STEM 행사(SheTech Explorer Days)

 

우리나라 학교에서도 STEAM(Science, Technology, Engineering, Art and Math) 교육에 대한 관심이 날로 높아지고 있습니다. STEAM 관련 교육 예산이 편성되기도 하구요.

참고로, 해외에서는 STEM 이라고 하는데, 우리나라에서만 A(Art) 를 추가하여 STEAM 이라고 합니다. STEAM을 담당하는 고등학교 선생님에게 들은 바로는, 학생들에게 너무 기술만 교육하지말고  A(Art) 즉, 예술도 가르쳐야 한다는 것이네요. 기술만 가르치는 것 보다는 좀 풍요로워 보이기는 합니다.^^

여고생들만을 위한 STEM 행사가 열려서 소개해드립니다.

미국 유타주에서 Women Tech Council 주관으로 SheTech Explorer Days 행사가 지난 3월 1일 개최되었습니다. 

<이미지소스 : Women Tech Council>

 

SheTech는 소녀들을 위한 STEM 활성화 및 참여 플랫폼입니다. 소녀들은 기술에 대한 노출을 얻고, 기술을 사용하여 개별적으로 창작하고, 멘토를 만나고, STEM 분야에서의 경력에 대해 배우고, 자격증을 받고 인턴십 및 장학금을 받을 수 있습니다.

SheTech Explorer Days는 업계 중심의 실용적인 커뮤니케이션 방식의 STEM 탐험의 날로 9 학년에서 12 학년의 여학생들을 대상으로 전국에서 열렸습니다. 이러한 하루 종일의 행사는 과학, 기술, 공학 및 수학 (STEM)의 실습 활동에 중점을두고 있으며, 소녀들은 아침에 실습 세션을 하고 오후에는 기술 과제를 해결하고 해결책을 제시하며 서로 경쟁을 한다고 합니다. 이번 행사에는 유타 전역에서 2,000 여명의 여고생들이 참석했다고 합니다.

<이미지소스 : SheTech>

 

ShetTech는 2014 년에 시작한 이래 유타주 전역에 걸쳐 12,000 명 이상의 소녀들이 STEM에 관심을 가지게 동기부여를 했으며,  그 중 일부는 SheTech에서 처음 배운 직업을 찾고 대학 STEM 학위를 취득했습니다. 해마다 증가하는 인파와 많은 학생 및 업계 참여로 인해 이 프로그램은 Mountain America Expo Center로 확장되었습니다.

올해의 Explorer Day 행사에는 Adobe, Ancestry, AT & T, Cox Automotive, Dell EMC, Ivanti 및 Vivint Smart Home 등 유타의 선도적인 기술 기업 200개 사에서 700 명의 멘토들이 참가했습니다. 로봇 공학, 인공 지능, 가상 현실, 유전자 테스트, 3D 프린팅 및 다이아몬드 커팅과 같은 활동을 통해 소녀들에게 STEM 커리어를 실습 할 수있는 기회를 제공했습니다.

우리나라에서도 학생들에게 실질적인 도움이되는 STEAM 교육이 활성화 되길 기대해 봅니다. 

짧은 행사 동영상입니다.

참고) http://www.womentechcouncil.com/2000-utah-high-school-girls-prepare-fill-tech-job-shortages/

http://shetechexplorer.com/

 

9. 솔로몬 섬의 배수문제를 해결하는 3D프린터

3D프린터를 이용하여 형편이 어려운 나라에서 구호활동을 하는 예는 종종 보도되곤 합니다. 오늘은 솔로몬 섬에서 3D프린터를 이요한 배수문제를 해결하는 사례를 소개해드립니다. 솔로몬섬 주민의 5명중 1명은 안전한 식수를 이용할 수 없습니다. 수많은 플라스틱 쓰레기들이 도시 외곽의 하천에 버려지고, 물의 흐름을 막습니다.

그리고, 많은 수도배관 파이프들의 이음매는 물이 새기도 합니다.

 

모하매드 박사는 파이프관 연결관을 보수하는 데 3D프린터를 이용하는데, 그의 3D프린터는 특별합니다. 왜냐하면, 오래된 프린터 카트리지, 키보드, 플라스틱 캔 같은 폐 쓰레기 플라스틱을 원료로 사용하기 때문입니다. 그래서, 모하매드 박사는 이것을 "생태프린팅(ecoprinting)" 이라고 부릅니다.

하타이, 네팔에서 구호활동을 할때 비슷한 3D프린터들이 쓰이긴 했지만, 이 프린터들은 흔히 사용하는 필라멘트를 소재로 이용했습니다. 모하매드 박사는 이 기술이 세계최초라고 믿습니다.

정보나 단체들이 먼 지방에 유지보수하러 가서 정확한 사이즈의 파트를 구하지 못하는 경우가 있습니다. 여행 경비뿐만아니라, 솔로몬섬에서는 배관부속이 엄청나게 비싸다고 합니다.

모하메드팀은 지방에 가서 파이프의 사이즈를 측정하고, 주변에서 필요한 폐플라스틱을 구해서, 이 것들을 쌀한톨만한 작은 알갱이로 만듭니다.

노트북으로 플라스틱 커넥터를 디자인하고, 3D프린터로 출력을 해서, 수도 배관 파이프를 수리합니다.

모하매드 박사는 " 당신은 플라스틱만 갈아서 프린터에 넣으면, 프린터가 나머지는 알아서 할겁니다"라고 말합니다. 

모하매드는 이 프린터를 10,000불 이하의 가격으로 상용화하려고 생각합니다. 플라스틱 파트의 라이브러리를 미리 만들어놓고, 지방사람들은 단지 플라스틱만 갈아넣고, 스크린에서 아이템만 선택하면 됩니다. 교육도 필요없다고 합니다. 

 


참고)https://www.smh.com.au/national/amid-a-cyclone-aid-team-turns-to-3d-printers-for-rare-parts-20180304-p4z2rt.html

 

10. 3D프린팅펜으로 자작 나무 만들기

 

마지막 소식으로 독일의 아티스트 Martin Binder씨가 3D프린팅펜으로 만든 작품을 소개드립니다. 

자작나무에서 영감을 받아서 제작한 "자작나무의 초상(Portrait of a birch)"이라는 작품입니다.

4m 길이의 긴 조형물이며, 우드(wood) 필라멘트를 사용하여 만들었는데, 실제로 자작나무가 들어간 우드 필라멘트라서 살아있는 것 같은 느낌을 더했다고 합니다. 이 작품은 베를린의 Gallery District의 야외 무대에 전시되어 있는데, 250시간 이상의 시간이 소요되었고, 무게는 속을 비워서 2kg 이하라고 합니다.

Binder씨가 재밌는 말을 했네요. "내 눈은 3D스캐너였고, 내 손은 3D프린터였다."

작품을 감상해보시죠.


 


 

참조) http://www.bindermartin.com/?array-portfolio=800

https://3dprint.com/206249/3d-printing-pen-birch-tree-art/

이상입니다.

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