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2019년 12월 1일 일요일

복잡한 구조를 출력할 수 있는 유리 3D 프린팅 기술




(Examples of objects that have been created utilizing the new 3D-printing technique. Credit: ETH Zurich)


 유리는 3D 프린터로 출력하기 까다로운 소재 중 하나입니다. 비록 이제 불가능한 일은 아니지만, 여전히 금속에 비해 복잡한 구조를 지닌 3D 프린팅 글라스는 어려운 과제로 여겨집니다. 유리는 매우 높은 온도에서 녹을 뿐 아니라 점성이 있어 다루기 까다롭기 때문입니다. 현재 사용되는 방식은 가래떡 같은 녹은 유리를 적층하는 방식과 레이저를 이용해서 조금씩 녹여 붙이는 방식입니다. 




 스위스의 취리히 연방 공과대학 (ETH Zurich)의 연구팀은 더 미세한 유리 3D 프린팅 기술을 개발했습니다. 이들은 유리 단독으로 출력하는 방법 대신 이를 폴리머 소재와 함께 섞어 출력한 후 폴리머 소재를 태우고 유리를 얻는 새로운 방법을 제시했습니다. 일단 합성 수지에 섞은 세라믹 소재를 디지털 광 프로세싱 Digital Light Processing 방식으로 출력했습니다. 이는 합성 수지 안에서 자외선을 이용해 원하는 구조를 3차원적으로 출력하는 방식입니다. 이렇게 하면 3차원 구조물을 만들 때 고온 상태로 제조할 필요가 없습니다. 


 일단 출력한 제품은 섭씨 600도에서 가열해 폴리머 성분을 제거합니다. 남은 세라믹 소재는 다시 한 번 더 섭씨 1000도로 가열해 유리로 만드는 것입니다. 이러면 놀랍게도 미세 3차원 구조까지 그대로 보존되지만 크기는 작아집니다 (사진 참조) 복잡한 내부 구조를 지닌 유리 제품을 제조하기 까다롭다는 점을 생각하면 흥미로운 결과물입니다. 


 물론 상용화 여부는 지금 판단하기는 이르지만, 일부 제조사들이 이 기술에 관심이 있다고 합니다. 출력물의 품질만 보장할 수 있다면 유리 제품 제조 부분에서 새로운 혁신이 될 수 있지 않을까 생각합니다. 


 참고 


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