이미 우리 실생활 깊숙하게 자리 잡은 3D 프린팅. 플라스틱 등의 경화성 소재로 3차원 모델링 파일을 출력 소스 삼아 물체를 뽑아내는 3D 프린팅 기술은 거의 모든 산업 분야에서 혼용될 게 분명하죠. 3D 프린팅의 발전은 이미 우리의 예상을 훌쩍 넘어섰을 정도입니다.

 

프린팅 속도는 기존 광경화수지 기반보다 최고 100배까지 빨라졌습니다. 이는 최근의 STL(STereoLithography) 기술 덕인데 광반응성 액상 수지 베드에서 서로 다른 광파장으로 수지를 선택 경화해 연속적인 프린트가 가능하다고 합니다. 

 

또 소재도 다양해져 지금의 3D 프린터는 나일론, 금속, 플라스틱, 케블라, 세라믹, 가죽, 초콜릿, 유리, 고무, 줄기세포 등으로 복잡한 물품들을 찍어냅니다. 이와 함께 소재 효율성도 크게 항상해서 필요한 원료도 90%나 줄여 지구 환경 보호에도 일조하고 있다네요. 여기 더해 3D 프린팅 기술과 관련한 네 가지 최근 이슈를 골라봤습니다.

 

◇3D 프린팅 속도 개선에 따른 산업 혁신

 

3D 프린팅 속도는 보통 프린트헤드의 적응력, 소재 가열 유동화 능력, 프린터 헤드 속도로 판가름이 납니다. 최근 매사추세츠 공과대학(MIT) 제조생산성연구소에서는 기존 데스크톱 모델의 10배, 10만 달러짜리 산업용 시스템보다는 3배 더 빠른 속도를 가진 프린터를 만들었습니다.

 

이 정도의 기술력이 상용화되면 우리 삶엔 어떤 변화가 일어날지 대충 짐작해도 놀랍기만 합니다. 참고로 헬리컬 베벨 기어는 10분 내, 안경테는 3.6분 내에 출력했다고 하네요.

 

◇식자재 영역까지 접근한 3D 프린팅 기술

 

3D 프린팅 기술을 활용해 고기를 만들어 먹을 날도 손가락으로 꼽을 만큼 임박했습니다. 식물성 단백질을 이용해 만든다는 차이가 있지만 맛과 영양도 육류와 크게 다르지 않다고 하네요.

 

향후 5년 내로 비용을 확 낮추면서도 실제 고기의 맛과 같게 만들 수 있다고 합니다. 스페인의 푸드테크 스타트업 노바미트(Nova Meat)는 이미 진전을 보여 유명세를 탔고 이스라엘 업체인 리드파인미트(Redefine Meat)는 올해 상용화를 목표 삼아 입체성형모델링시스템을 연구 중입니다.

 

시장조사업체인 리서치 앤 마켓은 3D 푸드 프린터시장이 2025년까지 4억2500만 달러(한화 4919억 원) 규모에 이를 것으로 추산했고요.

 

◇인류 최고이자 최악 발명품인 플라스틱 대체

 

두말할 것 없이 3D 프린팅은 향후 물리적으로 견고하면서도 화학적으로 다양한 특성을 가진 소재를 원천으로 삼을 수 있게 됩니다. 이에 따라 합성 등의 응용으로 쉽게 생각할 수 없는 부품을 만드는 것도 가능해지겠죠. 예를 들면 항공기 부품과 심해 잠수함, 우주항공기나 하다 못해 시제품 형태의 보석까지 만들어 시그니처로 삼을 수도 있을 겁니다. 

 

기존 플라스틱 프린터보다 유연성이 뛰어난 제품을 만들 수 있는 3D 생분해성 셀룰로스 프린터는 플라스틱의 고유 특성을 넘어선다고 합니다. 그것도 장점만요. 살짝 전에 언급한 MIT 제조생산성연구소에서는 항균수술용 겸자를 3D 프린팅으로 제작하기도 했답니다. 

 

◇지속 가능한 저가 주택 보급

 

기존 건축공법에 비해 환경친화적이면서도 더욱 저렴한 3D 프린팅 주택이 1가구1주택의 이상을 현실화해줄 것으로 관측됩니다. 재작년 벽돌공(a brick maker) 부족 탓에 주택 건설에 차질을 빚던 네덜란드 아인트호벤에서 처음 등장한 3D 프린팅 주택은 이미 독일, 프랑스 등 여러 나라에서 차세대 건축 공급방식으로 사용되고 있습니다.

 

또 같은 해 미국 스타트업 아이콘은 비영리기구인 뉴 스토리와 협업해 8개월간 한 채당 6000달러를 들여 엘살바도르에 100채의 집을 짓기도 했고요. 조금 더 연구개발을 거치면 가정 내 전기를 제어하는 센서는 물론 상하수와 연결되는 배수 파이프까지 3D 프린터에 맡겨 고품질의 소규모 자재로 구현되는 통합주거환경을 꾸릴 수 있게 된다고 합니다. 

 

/이슈에디코 전태민 기자/