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디자이너의 경계가 무너지다! 3D 프린팅 시대

2014. 2. 19. 09:38


 

안녕하세요? LG CNS 대학생 기자단 2기 차윤정입니다.

최근 3D 프린팅 시대의 서막이 열리면서 이에 따라 수많은 보급형 3D 프린터가 생산되고 있는데요. 이코노미스트는 스페셜 리포트를 통해 3D 프린터 기술을 '3차 산업혁명'이라고 명명하기도 했습니다. 많은 전문가는 3D 프린팅 도입이 IT분야의 변화뿐 아니라 사람들의 일상생활도 바꿔갈 것으로 전망합니다. 그 일례로 과거 디자이너의 전유물로 여겨졌던 디자인 설계의 문턱을 낮추었기 때문인데요. 정말 3D 프린팅 기술이 우리의 일상을 바뀔 수 있을까요? 3D 프린터가 무엇이고, 어떻게 발전되어 왔는지 살펴보시면 그 해답을 얻으실 수 있을 것 같습니다.

 

3D 프린터가 물체를 인쇄하는 원리는 생각보다 간단합니다. 기존에 존재하는 3D 디지털 모형을 입체적으로 얇게 쪼개서 분석한 다음 그 조각들을 아래서부터 쌓아 올리는 것이죠. 이를 '적층 가공(additive manufacturing)'방식이라고 부르는데요. 용어에서도 알 수 있듯 재료를 분사하거나 녹이면서 형태를 쌓아가는 방식이 적용되는 3D 프린터의 가공 기법입니다. 이것은 기존의 재료를 깎아내는 방식인 '절삭 가공(subtractive manufacturing)'에 반대되는 개념이기도 한데요. 절삭 가공으로는 물체의 내부를 깎거나 복잡한 형태를 구현하는 것이 힘듭니다. 반면, 적층 가공 방식은 소재의 제한 없이 복잡한 모양을 구현할 수 있는데요. 따라서 무궁무진한 형태로 응용될 수 있습니다. 기존의 기술적 한계를 극복한 것이라 할 수 있죠. 


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<좌: 절삭 가공 방식, 우: 적층 가공 방식 (출처: Rapid Manufacturing Association)>

 

3D 프린터가 대중의 관심을 받은 것은 얼마 되지 않았는데요. 하지만 그 역사는 이미 30년에 가깝습니다. 세계 최초로 3D 프린터를 발명한 사람은 미국의 찰스 헐(Charles Hull)로 1984년 최초의 3D 프린터 회사인 3D 시스템즈(3D Systems)를 설립하였습니다. 작년 11월 이코노미스트는 '2013 프레스티저스 혁신상' 수상자로 찰스 헐(Charles Hull)을 선정하기도 했죠. 찰스 헐이 최초로 개발한 방식은 빛에 반응하는 액체 형태의 광경화성 플라스틱이 들어있는 수조에 레이저를 쏘아 한 층씩 굳히는 방법인 SLA(Stereo lithography Apparatus)입니다. 이는 현재 사용되는 기술은 아닙니다. 최근에는 플라스틱을 녹여 판 위에 얇게 분사해 가며 굳히는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식이 사용되고 있죠. 특히 FDM 기술의 특허는 1992년에 만료되어 저가형 프린터 생산이 가능한 상태입니다. 뿐만 아니라 금속을 원료로 하는 SLS(Selective Laser Sintering) 기술도 올해 2월 특허가 만료되었는데요. 이에 따라 앞으로 더욱 다양한 재료를 활용한 3D 프린터가 개발될 것으로 기대됩니다. 

             

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<좌: 3D 프린터 발명가 Charles Hull, 우: 3D시스템즈 로고 (출처: www.whitecloud.com)>

 

지난 CES 2014에서 가장 눈길을 끈 제품 중 하나는 바로 3D 시스템즈에서 개발한 셰프젯(ChefJet)입니다. 셰프젯은 초콜릿과 당 제품을 찍어낼 수 있는 3D 프린터인데요. 올해 하반기에 약 5,000달러 이하의 가격으로 판매될 것으로 예상합니다. 

       

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<좌: ChefJet이 만든 사탕들 (출처: bloter.net), 우: ChefJet (출처: engineering.com)>


패션 분야에서도 3D 프린터의 활약은 눈부십니다. 네덜란드 출신의 디자이너 아이리스 반 헤르펜(Iris Van Herpen)은 2011년부터 꾸준히 3D 프린터로 만든 옷들을 선보여왔습니다. 2011년에는 암스테르담 패션 위크에서 첨벙거리는 물을 모티브로 한 '크리스탈리제이션' 컬렉션, 2012년에는 파리에서 퓨처리즘 콘셉트의 '캐프리올' 컬렉션, 2013년에는 인체의 전기 에너지가 내뿜는 힘과 운동감을 표현한 '볼티지' 콜렉션을 파리에서 선보였는데요. 이 작품들은 모두 3D 프린팅을 활용하여 기존의 의류가 가지는 재료적 한계를 극복한 결과물이라고 할 수 있습니다. 


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<아이리스 반 헤르펜의 2011 S/S, 2012 A/W, 2013 S/S 작품들 (출처: teampeterstigter.com)>


 




현재 3D 시장을 선도하고 있는 프린팅 회사는 앞서 말한 3D 시스템즈(3D Systems)를 비롯하여 메이커봇 인더스트리(MakerBot Industries), 스트라타시스(Stratasys), 스컬프테오(Sculpteo) 등입니다. 최근에는 다른 기업들도 3D 프린팅 기술 개발을 위한 활발한 움직임을 보이고 있는데요. LG CNS도 함께하고 있습니다. 

LG CNS는 제품 설계가 2D에서 3D로 전환되는 때부터 3D 프린팅 관련 전문가 육성과 함께 사업을 준비해 왔는데요. 이를 바탕으로 현재 LG 계열사 내에서 3D 설계 준비를 선도하고 있습니다. 또한, 3D 설계 활용법에 대한 컨설팅을 제공은 물론, 3D 스캐닝을 이용하여 제품이 설계대로 제작되었는지를 검사하는 디지털 인스펙션(Digital Inspection) 시스템을 구축/운영 합니다. 제품 디자인은 회의를 통해서 자주 수정하기도 하고 여러 개를 만들어보기도 하는데요. 오전에 디자인을 변경하면 오후에 3D 모델을 수정하고 프린팅까지 해서 제품 프로토타입(Prototype)을 곧바로 확인할 수 있는 역량이 구축되어 있답니다.

 

지금까지의 3D 프린팅 발전은 선도 기업들이 기술을 먼저 선보이면, 이를 다른 다양한 기업과 디자이너들이 활용하는 방식이었습니다. 이제 서서히 보급형 3D 프린터들이 만들어지면서 일반 대중들도 이전보다는 저렴한 가격으로 3D 프린터를 장만할 수 있게 되었는데요. 아직까지는 대중들이 3D 프린터를 쉽게 이용할 수 있는 수준까지 왔다고 하기에는 다소 무리가 있습니다. 하지만 시장 예측 기관인 월러스(Wohlers & Associate)는 3D 프린터 시장에 대한 밝은 전망을 내놓았습니다. 처음 3D 프린팅이 개발된 이후 시장 규모가 10억 달러에 도달하는 데 20년이 걸렸지만, 앞으로 2015년에는 40억 달러, 2021년에는 108억 달러까지 성장을 예측한 것이죠.


3d 프린팅


(단위: 억 달러)


사용자들이 3D 프린팅을 손쉽게 접할 수 있는 매체들도 함께 성장하고 있는데요. 메이커봇이 운영하는 온라인 커뮤니티 '씽크기버스(Thinkgiverse)'는 개방과 공유를 콘셉트로 이미 존재하는 모델링 자료를 다운받아 자신 고유의 3D 모델을 만들 수 있는 플랫폼을 제공합니다. 이런 플랫폼은 유저들의 아이디어를 공유할 뿐만 아니라 개개인이 모두 디자이너가 될 수 있다는 점에서 의의가 큽니다.


내가 직접 3D 프린팅을 할 수 있는 시대가 오고 있다니 벌써 설레지 않나요? 이미 3D 프린터는 우리 곁에 성큼 다가와 다양한 사업 아이템으로도 명성을 떨치고 있는데요. 실제로 소비자의 실루엣을 스캔해 피규어를 만들어 주는 사업은 쉽게 찾아볼 수 있습니다. 대중화가 가속화 되는 3D 프린팅 시대! 여러분들은 어떤 것을 3D로 프린트하고 싶나요?  




                                                                       



Posted by IT로 만드는 새로운 미래를 열어갑니다 LG CNS

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