[국내 연구] 3D 프린터의 주변기기와 활용분야 ②

[본 기사는 지난 기사에 이어 3D프린터의 산업현황과 디자인 업계에 끼치는 영향을 다루고 있는 논문인, 광주여자대학교 정기석 교수가 2015년에 <조형미디어학> 학회지에 발표한 <3D 프린터 대중화가 디자인 산업에 미치는 영향에 관한 연구>를 소개하고자 한다.]

3D프린터와 3D모델링은 찰떡궁합

다음으로 논문은 3D프린터에 있어서 필요한 요소인 3D모델링에 대해 설명한다.

3D 프린터 기기가 자동적으로 사용자가 원하는 3D모델을 다 만들어 주지는 않는다. 제품 아이디어를 3D 모델링 데이터로 만들고, 이것을 프린팅 전송에 적합하게 데이터를 변환해 3D프린터로 전송해야 한다.

소프트웨어의 사용에 따라서 시제품의 세부 품질이 결정되기도 하므로, 따라서 제작하고자 하는 제품의 난이도에 따라서 여기에 합당한 운용 프로그램이 필요하다.

따라서 3D 모델 데이터를 제작하는 기기와, 이것을 전송하는 소프트웨어를 살펴볼 필요가 있다.

정 교수에 따르면 3D프린팅 데이터는 3D모델링 파일을 생성한 다음, 이를 3D프린터용 파일인STL 파일로 변환하고 이를 다시 층별로 잘라서 프린팅하기 위한 신호를 보내주는 G-Code로 변환하고 나서야 3D프린팅이 이루어진다.

모델링 파일을 작성하는 경우에는 오토캐드 등의 CAD 프로그램, 디자인 프로그램, 마야나 맥스 등의 3D디자인용 프로그램이 활용된다.

또한 3D프린팅 데이터를 프린터에 전송할 때는 3D 프린터 전문업체들은 자체 개발 프로그램을 사용하고, 소형 및 저가 DIY기반 프린터는 오픈소스 프로그램을 사용한다.

관련 주변기기로는 사물을 3D 모델링 데이터로 만들 수 있는 3D스캐너가 있다. 3D스캐너는 3차원 물체를 실시간으로 3차원 스캔데이터로 만들어 줘, 전문적인 디자인 작업 및 품질 관리 프로세스를 진행할 수 있다.



3D프린터의 활용 산업분야

논문에 따르면, 기존 제품개발과정에 있어서는 설계 및 디자인이 변경될 때마다 금형틀을 제작해야 해 적지 않은 시간과 비용이 소모됐다.

이제는 설계 및 디자인 변경 시 3차원 데이터를 수정하고 즉시 3D 프린트를 통해서 만들고 시제품을 보완해 가면서 단시간에 완제품 디자인 개발제작이 가능하다.

3D프린터가 활용 가능한 산업분야에 대해 이 논문에서는 7가지 분야로 나눠 설명하고 있다.

우선 항공/우주 분야에서는 항공기 설계 모형, 엔진 및 부품 제작, 우주선 부품, 용품, 식품, 건축물 제조 및 제작에 활용이 가능하다. 다음으로 자동차나 선박의 기기 및 부품 제작에도 활용이 가능하다.

다음으로 로봇 분야에서는 로봇 모델링, 부품 제작, 드론, IT 기기 등의 제조가 용이할 것으로 보이며, 벤처창업 및 중소 제조산업 영역에서는 피규어, 특수완구, 개인 창작물, 악세사리, 모형제작, 공예품, 저작물 제조 및 제작과 함께 가전 등의 다품종 소량 제작에도 도움이 될 것으로 예측되고 있다.

이어서, 의료 분야에서는, 외부 신체 모형을 복제, 의수나 의족, 그리고 보형물을 제조하는 이외에도 내부 장기기관, 세포인공 뼈, 치아, 관절 등의 제작에 3D프린터가 활용될 수 있다.

건축분야에서는 건축 모형 제작 이외에도 비정형 건축 판넬, 모듈 제작에 유용하게 활용될 수 있다.

식품이나 의료, 신발, 화장품 등의 영역에서는 식품 및 과일 3D프린팅의 가능성도 제기되고 있으며, 맞춤형 의류, 신발, 특수의복, 화장품, 향수 등 일반 제조공정으로 생산하기 힘든 맞춤형 생산에 활용 가능성이 점쳐지고 있다.

마지막으로, 디자인/인테리어/영화 분야에서는 비정형 입체 사인물, 조각조형물, 가구, 입체 특수벽지, 조명 기구, 아트타일, 아트조형물, 장식품의 제작 이외에도 무대 조형물, 소품, 악세사리, 3D 아트, 또한 특수분장 제작 등에 활용될 수 있을 것으로 보인다. (계속)

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윤은호 전문기자 / 문화경영학박사