1. 3D Printing 성장기 (2010~2014)

- 성장기의 특징은 3D 프린팅 기술이 전통적인 기술과 융합하면서 새로운 기술로 발전하고

산업 전반에 걸쳐 연관기술로 파급되는 효과가 나타난다.

 

- 2010년 11월 캐나다 마니토바주 위니펙시에 있는 코 에콜로직(Korecologic)社는 세계 최초의

3D 프린팅 프로토타입 자동차 ‘얼비(Urbee)’를 제작한다.

 

- 그 후 2013년 미국의 스트라타시스와 협력하여 최초로 차량 전체를 3D 프린트한 플라스틱

하이브리드 카 얼비2(Urbee2)를 생산한다. 이 자동차의 독특한 모양 및 레이아웃은 전세계

산업디자인 특허로 보호받고 있고, 관련 기술 특허도 보유하고 있다.

 

 

 

- 3D 프린팅 성장기에 의학분야의 발전은 새로운 전환점을 맞고 있다.

 

- 2010년 12 월 올가노보(Organobo Inc)社가 혈관을 바이오 프린트하는데 성공,

 

- 2012년 네덜란드에서 3차원 프린터로 인공턱(Prosthetic jaw)을 이식하는데 성공한다.

 

- 미국 코넬 대학교 연구팀 코넬 생물 의학 공학 교수 로렌 스 보나설(Lawrence Bonassar)은 코넬 의과대학과 협력하여 3D 프린터로 거푸 집을 만들고 동물로부터 추출한 콜라겐과 연골 세포를 이용해서 자연스런 인공 귀를 출력하는데 성공한다.

 

- 선천성 기형을 가지고 태어난 소이증 아이들에게 새 로운 희망을 주는 성과다.

 

 

 

 

 

▶ 2010년 우주 프린팅 프로젝트 - NASA

 

▶ 2011년 3D Food Printing - 코넬대학

 

▶ 2011년 무인비행기 “ SULSA”제작 – 사우스햄튼 대학

 

▶ 2011년 3D 프린터 소재로 금과 은 사용

 

▶ 2011년 최초의 초콜릿 프린터 개발 – 초코크리에이터

 

▶ 2012년 인공턱(Prosthetic jaw)최초 이식

 

▶ 2013년 세계 최초 프로토타입 자동차 얼비(Urbee) 제작

 

 

 

▶ 2014년 3D 프린터 국제 우주정거장 ISS에 설치

 

▶ 2014년 3D 프린팅 국내 예술계 활용

 

▶ 2014년 3D 프린팅 달기지 프로젝트

 

 

 

 

2. 3D Printing 성장기 (2010~2015) : 2015년

▶2015년 세계 최초의 항공기 엔진 – 호주 모나쉬 대학교

 

▶2015년 세계 최초 3D 프린터 슈퍼카 시제품 제작 – 다이버전트 마이크로 팩토리스, USA

 

▶2015년 FDA 3D 프린팅 약품 승인

 

▶2015년 최초 무인 드론 제작 – 로스텍사, 러시아

 

▶2016년 최초의 3D프린팅 식당 오픈 - 런던

 

▶2016년 최초의 3D프린팅 주택, 사무실 건설 - 두바이

 

 

▶ 2016년 미국 웨이크 포레스트의대 재생의학연구소의 앤서니 아탈라 교수 연구진은

3D 프린터로 만든 실제 크기의 인체조직을 실험동물로 생체 이식하는데 성공 한다.

 

▶ 3D 프린터로 출력한 귀가 생체 이식된 첫 사례다.

 

▶ 이 연구엔 한국인 과학 자 4명도 참여했다.

 

▶ 귀를 출력하는 단계는 먼저 CT나 MRI로 귀를 촬영하고 의료 영상대로 컴퓨터 입체 그래픽

제작 작업을 한다.

 

▶ 그래픽에 맞춰 프린터로 연 골 세포를 분사하고 레이어로 쌓는다.

 

▶ 그리고 실제 크기의 귀 연골 조직이 완성 되면 실험 동물에게 이식하여 기능을 확인한다.

 

 

 

▶ 항공 분야에서도 3D 프린팅 기술의 활용은 진행되고 있다.

▶ 2011년 8월에는 영국 사우스햄튼(Southampton) 대학에서 3D 프린팅 된

세계 최초의 비행기 ‘설사 (SULSA)’ 를 제작하였으며 처녀 비행에 성공한 사례가 있다

 

 

▶ 2011년 미국 코넬대학(cornell University)에서 3D Food Printing에 성공하면서

음식을 프린트하는 시대를 예고했다.

 

▶ 2011년 7월에는 영국의 엑세터 대학(University of Exeter), 브루넬 대학, 델캠 사가 공동으로

세계 최초의 3D초콜릿 프린터 ‘초크 크리에이터(Choc Creator)’의 시판 버전을 공개하고

판매가능한 ‘초크 엣지(Choc Edge)를 출시한다.

▶ 헤드 노즐 을 통해 2D, 2.5D, 3D 형태의 초콜릿 형상을 만들어 주는 제품이다.

 

▶ 2016년 영국 런던의 안토니 도브리젠스키는 3D 프린터로 음식을 만들어 주는 식당

‘푸드 잉크(FOOD INK)’ 46 를 세계 최초로 오픈했다.

▶ 음식 외에 의자, 접시, 나이프, 화병, 예술 조명 등도 모두 3D 프린터로 출력했다.

▶ 런던 외에도 두바이, 서울, 로마, 파리, 라스베가스, 토론토, 베를린, 싱가포르 등 세계 유명

도시에도 오픈할 예정이다.

 

 

 

▶4D프린팅은 3D 프린팅의 가로, 세로, 높이에 시간적인 요소가 추가된, 스마트소 재(Smart Material)를 활용한 기술이다. 스마트 소재는 열 또는 물처럼 특정 외부 조건 아래에서 형상이 변하는 소재를 말한다.

▶3D 프린터로 출력한 제품이 특정 조건에 노출되면 스스로 모양을 변화시켜 조립 과정을 수행한다.

이를 자가 조립(Self-Assembly) 기술이라 한다.

 

▶4D 프린팅은 복합적 재료를 사용한다.

▶이 재료를 이용해 3D 프린터에서 복합 기능을 가진 물건을 만들어낸다.

결과물은 입체적으로 출력되고 모양은 스스로 변화 가능하여 부피가 큰 결과물을 출력할 때

대형 3D 프린터를 사용하지 않아도 된다는 장점이 있다.

 

▶ 4D 프린팅은 단순한 플라스틱 소재에 머물지 않는다. 특정 환경에서 스스로 조 립하고 변할 수 있는 스마트한 제품을 만들어 낼 수 있다.

▶ 3차원 설계 소프트웨어 1위 업체인 오토데스크(Autodesk)社는 4D 프린팅을  통해  만들어질 제품의 변환 과정을 미리 예측해볼 수 있는 프로그램 개발에 착수했다.

▶ 너브스 시스템 (Nervous System)의 ‘키네마틱스(Kinematics) 프로젝트’는 4D 프린팅 소재로 만 든 옷, 장신구, 장식품 등의 제품을 판매하기 시작했다.

▶ 사용자 맞춤형으로 제작 이 가능하며, 3D 프린터에서 출력될 때는 평면형태로 만들어지지만 자동적으로 입체적인 형태로 변환을 시작한다.