[닥터 백의 3D Fit 이야기]3D 프린팅…얼마나 아십니까②

전편에서 3D 프린팅 과정에 사용되는 다양한 조형방식과 기술적 특징을 일부 마쳤다. 이번 칼럼에서도 이어서 남은 방식들을 설명하고자 한다.

이해를 위해 다시 한 번 말하자면 3D 프린터는 원료에 따라 액체, 파우더, 고체로 나뉘며, 레이저, 열, 빛 등 소스를 기반으로 응고 및 적층하는 다양한 방식이 존재한다. 모두 프린터 제작 업체가 보유한 특허 방식에 따라 다양한 용어를 사용하고 있다.

PBP (Powder Bed & Inkjet head 3d Printer)

잉크젯 프린터의 원리를 이용한 기술로, 프린터 헤드의 노즐에서 액체상태의 컬러 잉크와 접착물질(바인더)를 분말 원료에 분사하여 조형하는 방식이다. 출력 과정이 완료되면 분말을 제거하고 표면 처리를 한다. 2D 인쇄에 사용되던 컬러 잉크를 그대로 사용할 수 있기에 컬러표현에 적합하지만, 조형 후에 분말을 제거하고 표면 처리를 해야 하는 번거로움이 있다.

LOM (Laminated Object Manufacturing)

종이, 플라스틱, 금속 라미네이트 층 등의 필름 형태의 재료를 칼이나 레이저로 절단하여 접착제로 접합하여 조형하는 방식으로 마치 합판을 붙여서 조각한 것과 유사한 방식이다. 종이를 이용할 경우 내구성이 약하다는 단점이 있지만, 기타 화학 용제가 필요치 않아 제작 비용이 저렴하고, 실사와 같은 색상을 인쇄할 수 있다는 장점이 있다.


DMT (Direct Metal Tooling)

작업 플랫폼에 한 층에 해당되는 두께만큼 미세한 메탈 파우더를 얇게 도포한 후 도포된 파우더 위에 정밀한 레이저가 조형하고자 하는 영역을 선택적으로 조사하면 조사된 파우더 부분이 용융되며 제품을 만들게 된다. 레이저가 파우더를 용융하고 있는 동안 산화 방지를 위해 불화성 가스(아르곤)가 챔버내에 공급되며, 한층 한층 플랫폼을 내려가면서 위와 같은 공정을 반복하는 방식이다. 순수 메탈 금속 재질의 제품 제작이 가능하다.


이외에도 다양한 조형 방식이 존재하며, 각 방식은 프린터 제조업체의 특허기술에 따라 다양하게 표현되고 있다.


이 다음 칼럼에서는 내가 3D프린팅 기술을 의학적으로 활용함에 있어 고민되었던 기술 방식과 프린팅 소재에 대해 소개하려 한다. (글=백정환 H성형외과 원장, 블로그 참조)