캐나다 한국일보 : 3 D 프린팅 은 제조업 의 혁명 이 다 ( 상 ) 
 3 D 프린팅 은 제조업 의 혁명 이 다 ( 상 ) 
 IT 용어 개념 이 라도 이해 하 자 # 4 
 인공 장기 臟器 대량 제조 시대 눈 앞 에 3 D 모델 공유 사이트 에서 파일 만 받 으면 누구 나 만들 어 기술 이용 , 생산 간 편화 로 인간 복지 증진 
 3 D 프린팅 기술 이란 ? 
 3 차원 설계도 로 입체 적 물건 을 인쇄 , 제조 한다 . 
 3 D 기술 은 미국 의 버락 오바마 대통령 이 2013 년 초 국정 연설 에서 “ 3 D 가 기존 제조 방식 에 혁명 을 가져올 것 이 다 ” 고 언급 하 면서 관심 을 고조 시켰 다 . 
 3 D 프린터 는 3 차원 설계도 를 바탕 으로 입체 적 으로 물건 을 인쇄 하 는 기계 자체 를 의미 한다 . 3 D 프린팅 은 3 D 프린터 로 입체 적 인 물건 을 인쇄 하 는 모든 과정 으로 입체 적 인 물건 을 인쇄 할 뿐 아니 라 이 를 위해 디자인 하 고 , 설계 하 는 과정 을 말 한다 . 즉 , 입력 한 설계도 에 따라 연속 적 인 계층 의 물질 ( 실 , 액체 , 가루 형태 등 ) 을 뿌려 3 차원 입체 물품 을 만들 어 내 는 제조 기술 이 다 . 
 3 D 프린터 의 개념 
 사실 상 이 기술 은 30 여 년 전 1984 에 미국 의 찰스 헐 ( Charles W . Hull ) 이 설립 한 회사 3 D 시스템즈 에서 발명 됐 다 . ‘ 신속 하 게 만든다 ’, 즉 신속 조형 ( Rapid Prototyping : RP ) 을 의미 하 는 RP 가 3 D 프린팅 의 동의어 로 종종 사용 됐 다 . 
 ‘ 3 D 가 사용 하 는 전자 적 인 파일 은 3 D 모델링 으로 만들 어 진 파일 들 이 된다 . 3 D 프린터 가 나오 기 이전 에 도 사람 들 은 물건 을 만들 어 왔으나 어려운 일 이 었 다 . 보통 은 CNC ( computerized numerical control ) 등 으로 어떤 물체 를 깎 아서 만들 거나 , 따로 거푸집 등 을 만들 어 ‘ 압출 성 형 ’ 방식 이 어서 기술 도 굉장히 고차원 적 이 고 복잡 하 며 경비 도 많이 들 었 다 . 그래서 ‘ 제조 업자 ’ 혹은 ‘ 생산자 ’ 가 아니 면 어떤 물건 을 만들 기 가 굉장히 힘들 었 다 . 
 3 D 기술 은 3 D 로 모델 링 된 파일 만 있 으면 몇 시간 만 에 뚝딱 물건 을 만들 어 낸다 . 3 D 모델링 까지 가 약간 어렵 다고 해도 한 번 만들 어 놓 기 만 하 면 무한대 로 물건 을 만들 수 있 다 . 심지어 자신 이 만들 지 못해도 3 D 모델 을 공유 하 는 사이트 에서 파일 만 받 으면 가능 하 다 . 
 3 D 프린팅 방식 
 크 게 는 절삭 형 과 적층 형 으로 나눌 수 가 있 다 . 절삭 형 은 큰 덩어리 를 조각 하 듯 깎 아 내 는 것 이 고 , 적층 형 은 층층이 쌓 아 올라가 는 것 이 다 . 최근 프린터 는 대부분 적층 형 방식 이 다 . 절삭 형 은 여분 을 깎 아 내 므로 재료 의 손실 이 큰 반면 , 적층 형 은 재료 손실 이 없 다는 것 이 큰 장점 이 다 . 적층 형 원리 를 이용 하 는 방식 에 도 약 20 가지 가 있 는데 , 이 중 에 가장 많이 쓰이 는 것 은 FDM , SLA , SLS 방식 이 다 . 
 FDM ( Fused Deposition Modeling ) 방식 은 고체 형 으로 대부분 의 프린터 들 이 사용 하 는 방식 이 다 . 필라멘트 라고 불리 는 얇 은 플라스틱 실 을 녹여서 아래 부터 위 로 층층이 쌓 아 가 는 방식 이 다 . 접착 시킬 때 쓰 는 글루 건 ( Glue gun ) 으로 물체 를 만드 는 걸 상상 하 면 된다 . 프린터 가격 이 저렴 하 지만 출력물 표면 이 다소 거칠 다는 단점 이 있 다 . 
 SLA ( Setero Lithography Apparatus ) 방식 은 액체 형 재료 를 사용 한다 . 광경 화 조형 방식 이 라고 도 한다 . 빛 을 받 으면 고체 로 변하 는 광경 화성 수지 ( photopolymer : 평상시 에 는 액체 상태 지만 레이저 등 의 특수 빛 을 쏘이 면 고체 처럼 단단 하 게 굳 는 플라스틱 ) 이 들 어 있 는 수조 에 레이저 빔 을 쏘 아서 필요 한 부분 만 을 고체 화 시키 는 방식 이 다 . 레이저 광선 이 다 보 니 속도 가 빠르 고 FDM 방식 에 비해서 제품 표면 이 매끄럽 지만 내 구성 이 떨어진다 . 따라서 정밀도 가 높 고 , 뛰어난 형상 구현 능력 이 있 다 . 반면 에 하드웨어 구매 비용 이 높 고 , 유지 보수 의 어려움 이 있 어 일반인 이 접근 하 기 에 는 힘들 다 . 
 SLS ( selective Laser Sintering ) 방식 은 파우더 형 재료 ( 미세 한 플라스틱 분말 , 모래 , 금속 가루 등 ) 를 사용 하 는 것 으로 SLA 방식 과 비슷 하 다 . 가루 가 담겨 있 는 수조 에 레이저 를 쏴서 얇 은 막 ( Layer ) 를 형성 하 는 원리 이 다 . 막 이 형성 된 뒤 에 다시 파우더 를 뿌리 고 . 다시 레이저 를 쏘 는 과정 을 반복 해서 물체 를 조형 한다 . 레이저 가 아니 라 접착제 를 사용 하 기 도 한다 . 프린팅 이 끝난 다음 에 가루 더미 에서 물체 를 꺼내 는 과정 이 재미 를 더한다 . 마치 모래 더미 에서 보물 을 발견 하 는 느낌 이 다 . 속도 도 빠르 며 , 재료 도 다양 하 고 , 완제품 도 정교 하 지만 프린터 자체 가 고가 이 며 부피 가 크 고 , 사용 하 기 위해서 는 전문 적 인 교육 이 필요 하 다는 게 단점 이 다 . 
 3 D 프린팅 진행 과정 
 3 D 프린팅 은 모델링 → 프린팅 → 후처리 등 과 같 은 3 과정 으로 진행 된다 . 
 모델링 은 직접 사람 이 만들 거나 , 3 D 스캐너 등 을 활용 하 여 역설 계 방식 으로 만들 수 있 다 . 이 를 위한 프로그램 은 정말 많 다 . 123 D 디자인 , Fusion 360 부 터 오토 캐드 , 라이노 , 카티아 , 3 D MAX , sculptris , SketchUp 등 이 다 . 모든 모델 링 프로그램 들 이 각자 특화 되 어 모델링 전문가 라면 다양 한 프로그램 을 모두 다룰 줄 아 는 것 이 좋 을 것 이 다 . 
 3 D 모델링 작업 이 끝났으면 STL 파일 로 변환 해 주 어야 한다 . 여기 서 STL 파일 은 3 D 프린터 출력 전 에 거치 는 슬라이 싱 ( slicing , 절편 화 ) 작업 을 위한 파일 이 다 . 슬라이 싱 도 나중 에 프로그램 이 한다 . 모델 링 프로그램 들 이 너무 많 아 이 모든 파일 들 을 해석 할 수 없 는 문제 로 STL 이 라는 파일 형식 을 제정 하 였 다 . 
 2 ) 프린팅 
 프린팅 과정 은 다시 2 단계 로 나뉜다 . 첫 번 째 는 슬라이 싱 과정 으로 이전 의 모델링 과정 에서 만든 STL 파일 을 불러서 3 D 프린터 가 한 층 씩 쌓 을 수 있 도록 한 층 씩 잘라 주 는 작업 이 다 . 이때 생성 되 는 것 이 G 코드 인데 , 3 D 프린터 는 이 G 코드 로 프린팅 한다 . 두 번 째 는 실제로 프린팅 하 는 과정 으로 한 층 씩 쌓 아서 만들 며 , 이때 는 물리 적 인 여러 변수 들 ( 냉각 , 프린팅 속도 등 ) 이 간섭 하 기 때문 에 의외 로 프린트 하 는데 시간 이 걸린다 . 
 3 ) 후처리 
 후처리 는 프린팅 후 표면 가공 , 도색 등 을 포함 하 여 사용 에 적합 하 게 하 는 모든 작업 을 통칭 한다 . 분야 에 따라서 그 방식 들 이 다르 기 때문 에 이 부분 에서 많 은 전문 적 인 지식 을 요구 한다 . 즉 , 진행 과정 상 어려움 이 있 는 부분 은 세 부분 으로 , 모델링 에서 실제 3 차원 모델 을 만드 는 과정 ( 그러나 3 D 프린팅 은 오픈 소스 를 지향 하 기 때문 에 상당히 많 은 모형 이 인터넷 에 공유 되 고 있 다 ) , 프린팅 에서 여러 환경 변수 를 제어 하 는 과정 , 적절 한 후처리 과정 등 이 있 다 .