3D 프린터 미래 전망: 보급의 가속화는 패러다임의 변화

가장 기대되는 패러다임(Paradigm)의 변화

 앞으로 전기차, 자율주행, 드론 등의 키워드가 시대를 바꾸는 패러다임이 될 것이 분명하다.

 일상생활의 수많은 부분을 바꿔버릴 것이고 많은 사람들의 행동, 생활습관, 더 깊이 들어가서 소비 패턴의 변화를 불러들일 것이다.

 그중 대중의 사람들에게 큰 관심은 받지 못하지만, 적어도 나와 비슷한 일에 종사하는 사람들 (설계자)에겐 너무 중요한 것이 있다. 바로 3D 프린터(3D Printer)의 보급이다.

패러다임이란?
- 어느 한 시대 사람들의 일반적인 견해 신념 이론적 개념

3D 프린터는 제품 개발에 유리

 우리가 사무실에서 쓰는 거의 대부분의 제품들은 플라스틱으로 구성되어 있다.

 키보드, 마우스, 모니터, 가습기, 선풍기 등이 모두 그러하다. 이러한 플라스틱 제품들은 보통 알루미늄이나 주철을 사용한 금형(붕어빵 만드는 틀)을 통해 열과 압력으로 만들어진다.

 

 

 

 이런 제품들을 개발하고 설계하려면 금형을 만들어야 한다. 캐비티 금형과 코어 금형을 구분하여야 하고, 디자인 특성상 언더컷을 해소하기 위해 슬라이드 코어를 쓰기도 한다.

 그러나 원가 상승 , 기술적 한계 등의 제약 때문에 디자이너가 고안한 멋진 디자인을 포기하는 경우도 발생한다. 제품이 크고 형상이 복잡할수록 설계도 더 어려워진다.

 그래서 전문가가 필요하고, 비싼 금형도 제작해야 한다. 별 것 아닌 것처럼 보여도 연구개발에 돈과 시간이 꽤나 들어간 다는 것이다.

붕어빵틀에서 국화빵을?

 하지만 3D 프린터는 기존 플라스틱 제품 제작 방식에서 많은 변화를 가져온다. 먼저 금형이 필요 없다. 붕어빵을 만드는 데 붕어빵 틀이 필요 없다는 것이다.

 그저 붕어빵보다 조금 큰 3D 프린터가 있으면, 붕어빵, 잉어빵, 국화빵 모두 만들어낼 수 있다. 금형이 필요 없음에 따라서 제품의 파팅 설정과 언더컷 해소 등의 제약에 조금은 자유로워질 수 있다.

 적층 가공을 통해 아래에서 위로 잘 쌓을 고민만 하면 된다. 자동차 설계를 하는 사람으로서 이 부분은 매우 흥미로운 부분이다.

 기존 사출 금형 특성상 앞서 말한 제약들 때문에 디자이너와 의견이 부딪히기 마련인데, 이 문제가 상당 부분 해소될 수 있기 때문이다. 제품 개발에 따른 시간도 아끼고 돈도 아끼고 정말 기대되는 부분이다.

 

 

 

다양한 분야에서의 활용 가능성

 3D 프린터가 현재 그리고 미래에 활용될 수 있는 분야는 정말 무궁무진하다. 자동차 및 전자기기 제조 회사에서는 이미 3D 프린터를 활용하여 신제품 개발 및 생산을 하고 있다.

 개발 시 제품화 과정 및 금형 제작 등의 과정이 간소화되거나 아예 필요가 없어질 뿐만 아니라 빠른 샘플 가공과 즉각적인 수정이 가능하기 때문이다. 필자도 직장에서 3D 프린터로 제작한 제품을 전시회에 출품하기 위한 모델링을 한 적이 있는데 기존의 제약들로부터 자유롭게 작업한 기억이 난다. 

 

 건설회사에서도 3D 프린터를 활용하고 있고 얼마 전엔 초대형 3D 프린터기를 활용해 건물을 짓는 영상도 본 적 있다.

우리나라 현대건설에서도 합판과 스틸을 사용하여 만들던 거푸집을 산업용 대형 3D 프린터기를 이용해 다양한 소재로 연구 중이라는 기사를 본 적 있다. 기존의 거푸집은 정형화된 사각형 형상이었는데, 3D 프린터를 이용해 정밀한 비정형 거푸집을 만들 수 있다는 내용이다.

현대건설, 3D프린팅 기술로 거푸집·벤치 만든다

 의료 분야에서도 활용되고 있는데, 특히 임플란트나 틀니 개발에 적합할 것 같다.

 예를 들어 구강 구조는 사람마다 제각기 다르고, 처해있는 상황도 다른만큼 환자 개인에 맞는 임플란트나 틀니가 필수적인데, 3D 프린터를 활용하면 환자의 구강 구조를 스캔하고 그 데이터를 바탕으로 환자에게 정확히 맞는 임플란트나 틀니를 만들 수 있기 때문이다.

 최근엔 강도가 강한 금속 3D 프린터가 개발되어 점점 더 현실화되고 있다.

 

 

 

아직 갈 길이 멀고 한계는 있지만.

 3D 프린터는 제품 개발에 매우 유리하다고 이야기했다. 제품 설계 및 금형 개발에 필요한 시간과 돈을 절약해 주기 때문이다. 그리고 개인 맞춤화된 또는 소량의 샘플 제품을 가공하기에 매우 우수하다.

 그러나 이는 개발에 제한된 이야기일 뿐이다. 제품 개발이 아닌 양산으로써 보면 아직 3D 프린터는 현실과 맞지 않기 때문이다. 여전히 수많은 제품을 양산하는 데 있어선 금형을 제작하더라도 기존의 방식이 훨씬 낫다. 

 

 그럼에도 불구하고 3D 프린터의 보급은 앞으로의 우리 삶에 큰 변화를 줄 것이 확실하고 이에 맞는 소비 패턴의 변화를 우리는 대비해야 한다.

 (간단한 것부터 복잡한 것까지 직접 설계하고 만들어 사용하려는 소비자 패턴이 늘 것이라 예상한다.) 3D 프린터가 서두에서 이야기했던 전기차, 자율주행 등과 같이 패러다임의 변화를 가져올 키워드는 확실하기 때문이다.

 

끝.

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