세상을 바꾸는 3D 프린팅 혁신 응용 10가지

1980년대 척 홀(Chuck Hull)이라는 엔지니어가 3D 객체 출력 아이디어를 처음 냈을 때만 해도 공상과학처럼 보였습니다. 하지만 이후 3D 프린팅은 단계적으로 현실이 되었을 뿐 아니라, 증기기관·전기·컴퓨터처럼 세상을 근본적으로 바꾸는 게임 체인저가 되었습니다.

3D 프린터는 제조업에서 제품 설계·제조 주기를 대폭 단축할 뿐 아니라 복잡한 형상과 구조 제작을 용이하게 합니다. 심지어 공장과 생산 라인 없이 제품 설계자가 설계를 직접 사용자에게 전달하는 새로운 제조 시대를 열지도 모릅니다.

세계적 기업들이 이미 3D 프린팅 기술을 도입했습니다. 포드(Ford)는 엔진 출력에, 제너럴 모터스(GM)는 제트기 연료 노즐 출력에 활용할 계획입니다. 이는 3D 프린터가 창조할 수 있는 것의 빙산의 일각에 불과합니다. 3D 프린팅 기술이 세상을 바꾸는 10가지 방식을 살펴보겠습니다.

1. 의류 맞춤 제작(Clothing Customization)

2013년 모델 린지 엘링슨(Lindsay Ellingson)이 빅토리아 시크릿 패션쇼에서 3D 프린팅 날개, 코르셋, 헤드피스를 착용해 관객을 놀라게 했습니다.

하지만 이 눈길을 끄는 퍼포먼스는 3D 프린팅이 의류 산업을 변화시킬 수 있음을 상기시키는 계기에 불과했습니다. 머지않아 의류 제조사는 3D 스캐너로 고객 신체를 스캔해 완벽하게 맞을 뿐 아니라 개인별 특성까지 반영한 맞춤 의류와 액세서리를 제작하게 될 것입니다. "3D 프린팅 덕분에 무릎이나 어깨 등 특정 부위의 자유도를 완전히 사용자 마음대로 조절할 수 있습니다. 그저 파일에 포함시키기만 하면 됩니다."

2. 저비용 의수·의족(Low-cost Prosthetics)

2012년 수단 출신 14세 소년 다니엘 오마르(Daniel Omar)가 정부군과 반군 충돌로 비극적으로 부상당했습니다. 미국 의사가 생명은 구했지만 안타깝게 두 손을 잃었습니다. 한 연구소 대표 믹 에벨링(Mick Ebeling)이 오마르를 통해 다른 수단 절단 장애인들이 겪는 어려움을 알게 되었습니다.

에벨링은 수단 병원에 연구소를 세우고 3D 프린터를 갖춰 단 100달러 비용으로 의수·의족을 제작했습니다. 기존 제조 방식의 의수·의족보다 훨씬 저렴합니다. 오토데스크(Autodesk)와 토론토 대학 연구진은 환자 신체를 스캔해 더 잘 맞는 의수·의족을 출력할 수 있는 소프트웨어를 개발했습니다.

3. 모든 액세서리 직접 제작(Build Everything Accessories)

집안의 낡은 가전제품이 부품 하나만 교체하면 멀쩡히 작동하는 경험, 누구나 한번쯤 해보셨을 겁니다. 3D 프린팅 덕분에 이 상황이 개선될 전망입니다. 교체 필요한 부품 도면을 다운로드해 출력 후 교체하면 됩니다. 현재 3D 프린팅 사이트 싱기버스(Thingiverse)에는 자동차 창문 크랭크, 식기세척기 부품, 시계 부품 등 2,500개 이상의 교체 부품 설계도가 올라와 있습니다.

4. 의약품 제조를 위한 3D 프린팅

간단한 개조로 3D 프린터를 제약 성분 분출과 화학 반응 생성에 활용할 수 있어 제약 프린팅 산업의 새벽을 열었습니다. 2012년 글래스고 대학 연구진은 3D 프린터로 항암제 등 다양한 의약품을 출력했습니다. "미래에는 일반 약을 구입해 3D 프린팅하고 혼합해 원하는 약을 만들 수 있게 될 것"이라고 마크 사임스(Mark Symes)는 설명합니다. 약물 DIY는 의료비 절감에 기여할 수 있지만, 의료 감독을 포기하게 된다는 위험도 있습니다. 더구나 무단으로 원하는 약물을 다운로드·출력하는 것을 일정 기간 법 집행이 막을 수 없는 상황도 우려됩니다. 최근 "미래에는 당신의 약 공급자가 프린터가 될 것"이라는 기사도 나왔습니다.

5. 3D 프린팅으로 만드는 귀여운 캔디

2014년 라스베이거스 CES에서 3D 시스템즈(3D Systems)사가 캔디를 만드는 3D 프린팅 시스템 2종을 선보였습니다. 최종 제품은 식용 가능하며, 출력된 캔디는 다양한 형상으로 제작 가능합니다. 음식 분야에서는 네이처 머신즈(Nature Machines)사가 최근 완탕 누들 등을 출력할 수 있는 푸디니(Foodini)라는 3D 프린팅 장치를 개발했습니다.

6. 3D 프린팅으로 짓는 새로운 주택

머지않아 직접 새 집 설계를 만들거나 다운로드해 시공사에 보내면 내 집을 지어주는 시대가 옵니다. 중국 한 건설사가 3D 프린터로 주택을 출력 중입니다. 시멘트와 재활용 건축 폐기물을 층층이 분사해 벽과 구조물을 형성합니다. 외관은 덜 화려하지만 건축비 5,000달러 미만, 하루 10채 생산 가능하다고 합니다. 슬로베니아 업체도 2014년 3종의 3D 주택 프린터를 12,000유로 이상에 출시할 계획입니다.

7. 장기 이식(Organ Transplant)

수년간 연구자들은 실험실에서 인간 장기를 배양해 이식 수요자에게 공급하길 꿈꿔왔습니다. 조직 배양에는 성공했으나 장기의 세포 구조와 혈관 시스템 구현은 매우 어려웠습니다. 적어도 지금까지는요. 의료 연구자들은 바이오프린팅(Bioprinting) 분야에서 진전을 이루고 있습니다. 절편 조직이나 줄기세포에서 인간 세포를 채취해 페트리 접시에서 증식시킨 뒤 바이오 잉크로 사용해 원하는 제품을 출력합니다. 과학자들은 바이오프린팅이 언젠가 세포를 정밀 제어해 인간 장기의 기능을 모방하고 신약 테스트나 장기 이식에 활용되길 희망합니다. 환자 본인의 세포로 장기를 만들면 면역 거부 반응 확률이 최소화됩니다.

8. 3D 프린팅 자동차

3D 프린팅 자동차 부품은 이미 존재했지만, 짐 코어(Jim Kor) 팀은 한 걸음 더 나아가 자동차 전체를 출력했습니다. 2013년 널리 보도된 3륜 2인승 플라스틱 자동차 '어비 2(Urbee 2)'가 3D 프린팅으로 제작되었습니다. 현재 엔진 설계 중이고 안전 테스트를 받지 않아 도로 주행은 불가능하지만, 약 2,500시간이 소요되었습니다. 이는 미래의 전조입니다. 자동차 제조사들이 3D 프린터로 강철처럼 단단하지만 훨씬 가볍고 공기역학적인 연비 좋은 자동차를 만들 수 있음을 시사합니다.

9. 유명 예술품 복제

남캘리포니아 예술가 코즈모 웬만(Cosmo Wenman)은 3D 프린터로 유명 조각상 복제품을 만듭니다. 여러 부품을 출력해 접합하고 다시 채색해 '셀레네의 말 머리(Horse Head of Selene)' - 파르테논 신전에 있던 고대 그리스 조각상, 현재 대영박물관 소장 - 를 재현하는 데 성공했습니다. 궁극적으로 3D 프린팅은 박물관 소장품 복제품을 만들어 전 세계인이 감상할 수 있게 도울 것입니다.

10. 3D 프린팅 총기

2013년 텍사스의 무정부주의 활동가가 '리버레이터(Liberator)'라는 3D 프린팅 권총을 만들었습니다. 연방법 준수를 위해 금속 부품을 포함시켰습니다. 플라스틱 권총은 공항 보안 검색을 통과할 수 있기 때문입니다. 하지만 리버레이터는 향후 온라인에서 권총 설계도를 쉽게 구할 수 있게 되므로 정부의 총기 규제가 무의미해짐을 보여주려 한 것으로 보입니다. 1년 뒤 일본 당국은 인터넷에서 설계도를 다운로드해 플라스틱 권총 5정을 출력한 27세 남성을 체포했습니다. 보도에 따르면 권총 DIY 제작자들이 3D 프린팅으로 '강력한 군용 무기'를 만드는 것도 시간문제입니다.

요약

3D 프린팅은 우리 삶에 새로운 혁명을 일으킬 것입니다. 생산을 분산시키고 혁신을 촉진합니다. 3D 프린팅 제품을 원하고 좋은 아이디어가 있지만 여건이 안 되어 실현 못 하신다면 저희 홈페이지를 방문해 연락 주세요. JTR이 고객님께 가장 적합한 방식으로 제품을 출력해 드립니다.