3D프린팅과 4D프린팅

 

 

3D프린팅에 스마트소재를 입히면 4D프린팅이다   우선 3D 프린팅의 기본 원리는 이렇다. 우선 캐드(CAD) 등 컴퓨터 프로그램으로 만들고 싶은 제품을 디자인한다.   이 디자인을 액체ㆍ고체 형태의 플라스틱ㆍ고무 등 다양한 재료를 넣은 3D 프린터에 전송한다. 3D 프린터는 한 층씩 쌓아올리는 방식으로 1시간에서 약 하루 만에 3차원 제품을 제작해낸다.   그럼 대체 4D 프린팅은 무엇인가 간단히 말하면 스마트 소재(Smart Material)를 활용한 3D 프린팅 기술이다. 스마트 소재는 형상기억물질처럼 열이나 물처럼 특정 외부 조건 아래에서 모습이 변하는 소재를 뜻한다. 3D 프린터를 활용해 어떤 제품의 부품들을 만들었다고 가정해보자.   이후 우리는 이 제품을 만들기 위해 부품을 조립하는 과정을 거쳐야 한다. 그러나 4D 프린팅은 다르다. 3D 프린터로 뽑아낸 스마트 소재의 제품이 특정 조건에 놓이면 스스로 모습이 변하게 된다. 즉 전통적인 제조과정에서 필수적이었던 조립 과정이 필요 없게 되는 것이다.   예를 든다면. 스포츠 의류를 생각해보자. 스포츠 운동화든 각종 용품이든 모두 변하지 않는 불변의 상태다. 그러나 만약 이 제품들이 더위와 추위 등 외부 환경에 맞게 변할 수 있다면 어떨까.   자동차 산업에서 타이어를 보자. 우리는 비나 눈, 지표면 등 다양한 조건에 따라 각기 다른 타이어를 써야 한다.     4D 프린팅 기술로 조건별로 스스로 변형되는 타이어를 만들 수 있다. 비행기의 날개나 선박의 형태는 항상 저항과 효율성의 문제에 부닥친다. 만약 이것들이 특정 조건별로 모습을 바꿀 수 있다면 더 쉽게 운항이 가능할 것이다.   미 육군이 4D 프린팅에 관심을 갖는 이유는? 아마도 스텔스 폭격기에 이 기술을 활용할 수 있을 것 같다. 4D 프린팅으로 비행기 표면을 만들었다고 치자. 이 표면이 특정 조건에서 모습을 바꿀 수 있다면 어떨까.   레이더에 폭격기가 아닌 다른 모양으로 비칠 수도 있다. 미 항공우주국(NASA)도 우주상에서 이 기술의 활용방안이 무궁무진할 것으로 기대하고 있다. 다른 기업이나 연구기관들도 이 흥미로운 기술에 뛰어들고 있다. 4D 프린팅 기술이 언제쯤 상용화될까. 적용 분야에 따라 다를 수 있다. 만약 장난감이나 작은 규모의 제품이라면 이른 시일 안에 상용화될 것으로 예상된다. 4D 프린팅은 기존의 제조과정과 다른 완전히 새로운 길을 제시할 것이다.   함께 작업 중인 오토데스크(Autodeskㆍ3D 설계 소프트웨어 1위 업체)는 4D 프린팅을 통해 만들어질 제품의 변환 과정을 미리 예측해볼 수 있는 프로그램을 이미 개발 중이다 4D프린팅 개념 창시자 스카일러 티비츠 MIT 자가조립연구소 소장 인터뷰 발췌 mba.mk.

 

 

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