[단독] 통째로 프린트하는 3D 프린팅 기술개발…美 채플 힐 노스캐롤라이나 대학 '조셉 드시몽와 연구팀' 성공
[단독] 통째로 프린트하는 3D 프린팅 기술개발…美 채플 힐 노스캐롤라이나 대학 '조셉 드시몽와 연구팀' 성공
  • 이봉호 기자
  • 승인 2019.02.03 11:01
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[이미지=사이언티픽 아메리칸 홈페이지 캡처]
사진=사이언티픽 아메리칸 홈페이지 캡처

[비즈월드] 대상을 레이어 별로 나누어 개체를 구성하는 대신 빛을 투사해 수지로 전체 구조를 만드는 3D 프린팅 기술이 세계 최초로 개발돼 눈길을 끌고 있습니다.

미국의 과학전문지 사이언티픽 아메리칸에 따르면 새로 개발된 3D 프린팅 기술은 특수 수지에 빛을 투사, 로댕의 유명한 조각품인 '생각하는 사람'과 같은 복잡한 개체도 전체를 통째로 복제할 수 있습니다.

해당 기술과 장치는 미국 채플 힐 노스캐롤라이나 대학 화학자인 조셉 드시몽와 연구팀이 지난 1월 31일 사이언스(Science)지를 통해 발표됐습니다.  '리플리케이터'라고 명명된 이 장치는 컴퓨터 단층촬영 (CT) 스캔과 같은 원리로 작동합니다.

[이미지=사이언티픽 아메리칸 홈페이지 캡처]
사진=사이언티픽 아메리칸 홈페이지 캡처

CT 장비에서는 X선관이 환자 주위를 회전해 신체의 여러 내장 이미지를 촬영합니다. 그런 다음 컴퓨터가 그 이미지를 3D이미지로 재구성합니다.

연구팀은 이 프로세스를 역순으로 활용될 수 있다는 데 착안했습니다. 3D 오브젝트의 컴퓨터 모델을 이용해 다양한 각도에서 볼 수 있는 이미지를 계산했습니다. 그런 후 2D 이미지로 촬영하고 이 필름 이미지를 일반 슬라이드 프로젝터를 통해 합성 수지의 일종인 아크릴 레이트가 채워진 원통형 용기에 투사합니다. 프로젝터가 이미지를  투사하는 동안 재료가 담긴 컨테이너는 해당 각도로 회전합니다.

이 기술개발에 참여한 캘리포니아 버클리 대학(UC 버클리) 헤이든 테일러(Hayden Taylor)는 새로운 3D 프린팅 기술의 원리에 대해 "원통형 용기가 회전하면 각 지점에서 받은 빛의 양도 독립적으로 제어 할 수 있으며 받은 빛의 총계가 특정치를 초과하는 경우 액체상태였던 특수수지는 고체화가 이뤄진다"라고 설명했습니다.

이 기술을 이용할 경우 2D 이미지를 빔 프로젝트를 통해 특수수지가 담긴 원통용기에 약 2분간 투사하면 복제가 완성됩니다.

[이미지=사이언티픽 아메리칸 홈페이지 캡퍼]
사진=사이언티픽 아메리칸 홈페이지 캡처

실제로 이 팀은 아우구스트 로댕의 조각인 '생각하는 사람'을 소형으로 재현하기도 했습니다. 복제품의 표면은 일반적인 3D 프린터로 한 것보다 매끄러운 것으로 나타났습니다.

과학자들은 이 방법이 의학용 물체의 프린트에도 사용될 수 있을 것으로 예상하고 있습니다.


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