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적층하지 않고 한번에 출력하는 Volumetric 3D프린팅의 진화
2019-02-15 06:28:34

2017년말에 소개해드린 Volumetric 3D프린팅을 기억하시나요?

3D 이미지를 세방향에서 동시에 조사하여 10여 초만에 출력물을 만드는 미국의 LLNL 연구소에서 개발한 기술이었죠. 


이 기술이 버클리 대학과 함께 좀 더 다른 형태로 발전되어 발표 되었습니다. 먼저 소개 동영상을 보시죠.

 

이 기술은 병원에서 사용하는 CT 장치에서 영감을 받았다고 합니다. 아시다시피, CT 장치는 우리 몸의 내부장기를 다양한 각도에서 X선으로 촬영하여 내부장기의 횡단면을 보여주는 장비죠. 
이러한 CT장비의 원리를 반대로 이용하여, 3D모델을 여러개의 2D 이미지로 분리하여, 360도로 회전하는 레진통에 정확하게 계산된 각도에 맞춰서 2D이미지를 프로젝터로 조사하는 것입니다.

이 기술은 CAL(Computed Axial Lithography) 이라는 명칭으로 명명 되었습니다.

 

< CAL 프로세스 설명, 소스: UC 버클리>

 

UC 버클리 기계 공학과의 조교수인 Hayden Taylor 교수는 "이것이 인공 보철물이든 운동화이든 상관없이 객체를 대량으로 커스터마이즈할 수있는 방법이라고 생각합니다. 다른 제조 공정에서 금속 부품이나 다른 소재로 가지고 커스터마이징이 가능한 지오메트리를 추가 할 수 있다는 사실 때문에 제품 설계 방식이 바뀔 수 있다고 생각합니다." 라고 말하였습니다.

< 드라이버 손잡이를 만든 사례, 소스: UC 버클리>

 

논문의 공동 저자인 대학원생 브렛 켈리는 "이것은 한층씩 적층하여 만들지 않는 첫 번째 사례입니다. 이 장비는 정말 입체적으로 3D프린팅을 합니다." 라고 말하였습니다.

< 빛을 받아서 프린터가 작동하는 모습, 소스: UC 버클리>

 

연구원이 이 기술이 최초라고 말을 했지만, 이 글 서두에서 말씀드린대로 이미 2017년도에 한층씩 적층하지 않고, 한번에 3D 형상을 만든 사례가 있었습니다. 

이 방식은 기존방식들과 비교하여 출력 속도가 빠르고, 또한 액상 레진을 사용하면서 서포트가 필요없다는 장점이 있습니다.

장비 구성품이 많지 않아서 저렴한 가격에 생산이 가능할 것 같기도 합니다.

하지만 도전하고 극복해야 할 사항들도 있을 것입니다.

출력물의 형상을 만들기 위해서는 빛이 레진을 투과하여야 하므로, 레진이 투명해야 할 것 같습니다. 시중에는 투명하지 않은 레진도 많이 있죠. 다양한 투명 레진을 개발해야 할 것 같네요.
레진의 투명도에 따라 제작 크기가 달라질 수 있을 것 같습니다. 레진이 투명할 수 록 제작 크기가 커질 수 있겠죠.

프로젝터 광원에서 빛이 나오므로, 기존 DLP 방식처럼 출력물의 크기가 커지면 출력품질에 문제가 있을 것으로 예상되구요.

또한 출력물 내부가 복잡하다면, 360도로 회전을 해도 복잡한 내부를 잘 표현할 수 있을까 하는 의구심이 듭니다.

 

CAL 이라고 명명된 이 기술은 참신한 시도임에는 분명해 보입니다.

이러한 새로운 시도들이 3D프린팅 기술의 다양성을 늘리고, 기술 발전을 이끌어 간다고 생각합니다.

앞으로 이 기술이 잘 다듬어져서 상업화까지 되길 희망해봅니다.^^  

 

참고) UC 버클리SCIENCE

 

 이상입니다. - 3D그루 -

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