'3D 프린터'로 뽑은 로봇이? 직접 보니…

기존 프로토타입 제작기간보다 획기적으로 단축돼… 산업 다방면에 사용

종이를 프린트하는 것이 아니라 3차원 물체를 만들어 출력할 수 있는 3D프린터가 주목받고 있다. 입체적인 물건을 무엇이든 찍어낼 수 있다는 3D 프린팅 기술은 제조업의 디지털화를 통한 '3차 산업혁명'을 가져올 것이라고까지 기대되고 있다.

3D 프린팅은 컴퓨터로 작업된 가상의 3D CAD 파일을 실제 물리적인 모델로 빠르게 제작할 수 있는 기술이다.

기존 제조업에서는 원래의 재료를 밖에서 안으로 깎아가며 형태를 만드는 '절삭가공'형식이 주로 사용됐다. 이 때문에 내부가 비어있거나 복잡한 구조의 경우 정교하게 표현하기란 쉽지 않았다.

이에 반해 3D프린팅은 '적층가공'기법이 적용된다. 재료를 한층 한층 쌓아서 전체적인 모델을 만드는 것. 복잡한 구조나 비정형적인 구조의 모델도 자유롭게 표현할 수 있다. 무엇보다 깎아서 만드는 방식에 비해 폐기되는 재료가 없다는 점도 큰 장점이다.

3D프린팅 과정은 크게 3단계로 나뉜다. 컴퓨터에서 3D 디자인 툴을 이용해 디자인한 후 이를 정해진 데이터 양식으로 저장을 한다. 이후 이 파일을 각각의 층으로 나누는 슬라이싱 작업을 진행한 후, 3D 프린터로 재료를 층층이 프린트한다. 또 형태를 지지할 때 사용하는 서포트 재료를 제거하거나 광택, 채색작업 등 후처리를 하면 최종 3D 시제품이 완성된다.

이같은 3D프린팅 기술의 경우 제품 출시기간을 획기적으로 단축할 수 있다는 점이 가장 큰 특징이다. 보통은 제품 개발 최종단계에서 금형 등으로 시제품을 제작하는 경우, 몇 주간의 시간이 소요되지만 3D프린팅을 사내에 도입하게 되면 최소 몇 시간에서 최대 하루면 모델을 제작할 수 있다는 것.

또 제품을 개발하는 초기단계에서부터 디자이너들이 자유롭게 모델을 3D형태로 출력해 테스트하고 확인해볼 수 있기 때문에 오류의 발생이 줄어든다. 컴퓨터상으로 3D 파일을 서로 주고받는 것도 쉬워서 공장이 멀리 떨어진 곳에 있어도 곧바로 모델을 제작하는 것도 가능하다.

이밖에 외주 제작과정에서 발생할 수 있는 기업의 제품기밀 유출에 대한 우려도 줄여줄 수 있다.

3D 프린팅은 이같은 장점을 바탕으로 자동차, 항공우주, 휴대폰, 백색가전, 의료기기 등 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 영화 '아바타'나 '리얼스틸' 등 헐리우드 영화 제작과정에서도 활용됐다.

시장조사기관 가트너는 최근 보고서를 통해 오는 2016년까지 전 세계 제조업체 중 최소 25% 이상의 기업에서 부품 생산과정에 3D프린팅을 도입할 것이라고 예측하기도 했다.

한편 최근 국내시장 진출을 본격화 한 3D프린팅 전문업체 스트라타시스는 나스닥 상장사로, 지난해 12월 미국 스트라타시스와 이스라엘 오브렛이 합병을 거쳐 3D 프린팅 기업이 됐다. 스트라타시스는 현재 이 분야에서 500개 이상의 등록 및 출원 중인 국제 특허기술을 보유하고 있으며 전 세계 약 8000여곳의 고객사에 제품과 솔루션을 공급하고 있다.