[헤럴드경제=신동윤 기자] ‘제 3의 산업혁명’으로 각광받고 있는 3D프린팅 기술은 구현 방식의 다양성 덕분에 쓰임새와 소재에 따라 각기 다른 방식을 선택할 수 있다는 점에서 활용도가 높다고 평가받고 있다.

3D프린팅 기술 가운데 가장 일반적으로 활용되는 방식은 필라멘트 타입의 재료를 용융헤드를 통해 분출시켜 적층시키는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식이다. 이 방식의 경우 높은 강도와 내열성을 갖고 있지만 표면이 비교적 거친 것이 특징이다. 세계 최대 3D 프린터 제작사인 미국 스트라타시스사에 의해 최초로 개발된 이 방식은 현재 개인용 3D 프린터에 가장 많이 사용되고 있는 방식으로 많은 제조사들이 적용하고 있는 가장 보편적인 기술이다.

FDM 방식을 활용한 개인용 프린터. [사진제공=로킷]

한 때 전세계적으로 가장 많이 사용됐으며 세계 최초의 3D 프린팅 구현 방식으로 유명한 SLA(StereoLithography Apparatus) 방식도 있다. 액상 수지의 재료를 레이저를 사용해 굳히는 SLA 방식은 미세한 형상 구현에 적합하지만 고가의 장비와 레이저 유지 보수비로 인해 최근에는 대형 장비 또는 특정 분야에서만 사용되고 있다. 소재로는 아크릴 계열의 재료가 주로 사용되지만 광경화성 재료의 한계로 인해 폭넓게 사용되지 않고 있기도 하다.

SLA 방식을 활용한 3D프린터. [사진제공=덴티스]

나일론을 주 소재로 사용해 강성이 강하거나 높은 온도에도 잘 견티는 SLS(Selective Laser Sintering) 방식도 대표적인 3D 프린팅 구현 방식 중 하나다. 금속 분말 재료를 사용하고 이산화탄소 레이저를 주사해 제품을 제작하는 SLS 방식은 제작 속도가 빠르고 대량 생산이 가능하기에 다품종 소량생산에 직접 적용할 수 있다. 하지만 예열 작업과 냉각 과정을 반드시 거쳐야 하는 단점이 있고, 표면이 다소 거칠고 치수의 안정성 면에서 일관성이 없다는 점에서 활용도가 떨어진다는 지적도 있다. 스트라타시스와 함께 세계 1위를 다투는 3D시스템스와 독일의 EOS가 이 방식을 이용해 장비를 제조하고 있다. 

SLS 방식을 활용한 3D프린터. [사진제공=센트롤]

이 밖에도 보석, 치과용 보조재 제작에 특화된 DLP(Digital Lighting Process) 방식, 녹말이나 석고, 모래 등의 분말 재료를 사용하고 최초의 컬러 지원이 가능했던 방식인 잉크젯 등도 있다.

<헤럴드경제ㆍ한국생산성본부 공동기획>


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