3D 프린터의 원리, 사례 및 3D 프린터의 향후 전망

소개

3D프린터의 역사와 이에 대한 공학적인 원리를 살펴보고,
3D프린터를 활용한 사례와 앞으로의 전망에 대하여 분석하였습니다.

목차

1. 3D 프린터란?

2. 3D 프린터의 역사

3. 3D 프린터의 원리와 과정
1) 프린팅 작동원리
2) 3D 프린팅의 과정

4. 3D프린터의 원리와 종류
1) 3D프린터의 조형 방식에 따른 분류
2) 선택적 증착(Selective Deposition) 방식
3) 선택적 결합 방식(Selective Binding)

5. 3D 프린터 활용 사례
1) 콘텐츠 분야
2) 제조업 분야
3) 의료·스포츠 분야
4) 소비재 분야
5) 교육 분야

6. 3D 프린터 산업의 전망
1) 3D 프린터 산업의 대중화 조건
2) 건설부문에서의 변화 전망
3) 3D 프린터 시장의 전망

참고자료

본문내용

1. 3D 프린터란?
3D 프린터는 3D 설계 데이터에 따라서 액체, 분말 형태의 재료를 적층하여 입체를 조형하는 기술이다. 기존의 입체 형상의 재료를 깎아서 조형하는 방식과는 반대 되는 개념이다. 또한 기존의 조형방식과는 다르게 조형하기 위한 다른 구속 조건이 필요 없이 3D 설계 데이터만 있으면 조형이 가능하기 때문에 더욱 빠르고 효과적인 조형물 가공 방식으로 평가 받고 있다.
모든 3D 프린터의 적층 가공 방식에는 재료와 각 장비들이 가진 기술에 따라 가공 방식은 차이가 나지만 여러 개의 면을 합쳐서 하나의 입체를 만드는 기본 원리는 모두 같다. 3D 프린터는 복잡한 형상 혹은 결합된 형상을 조립 등의 별도의 조립 등의 부가적인 가공이 필요 없이 한 번에 조형이 가능하다. 조립 형태의 형상을 가공 할 때 결합 부분에 설계 데이터에서 유격 값을 주면 3D 프린터는 유격이 있는 부분에는 지지대(Support)를 생성하고, 가공이 완료된 후에 이 지지대를 제거함으로써 설계 데이터 상의 유격을 구현 할 수 있다.
각 프린터 별로 조형 방식에 따라 정밀도, 조형물의 무게, 속도, 소모품의 사용량 등의 차이로 인해 3D 프린터 수요처에서는 이러한 요소들에 따라 구매 의사가 결정이 되고, 적용 분야가 결정이 된다(한국기계연구원 전략연구실, 2013).

2. 3D 프린터의 역사
3D 프린터란 컴퓨터 디자인 프로그램으로 만든 3차원 도면을 바탕으로 실물의 입체 모양 그대로 찍어내는 기계를 일컫는다. 3D 프린터를 이용해 작업하는 과정을 3D 프린팅이라 표현하겠다. 3D 프린팅은 3차원으로 디자인된 디지털 도면 정보를 3D 프린터에 입력하여 입체적인 형태로 출력하는 기술이다. 플라스틱, 금속, 석제, 종이 등 대부분의 소재와 색상을 구현할 수 있다(주승환, 2015).
3D 프린터는 이미 30여 년 전부터 사용된 기술이다. 1980년대 초반, 미국 3D 시스템즈사(3D Systems)는 SLA 방식인 플라스틱 액체를 굳혀 물건을 만드는 프린터를 세계 최초로 개발했다.

참고자료

· 김영준, 3D 프린팅 스타트업, 라온북, 2015.
· 깅용석, 3D 프린팅 기술이 자동차부품산업에 미치는 영향에 관한 연구, 고려대학교 정책대학원 논문, 2015.
· 손명하, 3D 프린팅산업 시장/기술동향과 주요 산업분야별 활용사례분석, 지식산업정보원, 2013.
· 씨넷코리아, 3D프린팅 자동차 ‘어비’…연비 리터당 30km, 2014.
· 이기훈 외, 세상을 변화시키는 새로운 혁명 3D 프린터 A to Z, 인투북스, 2014.
· 주승환, 3D 프린터 활용 마스터, 인포더북스, 2015.
· 지식산업정보원, 3D 프린팅산업 시장/기술동향과 주요 산업분야별 활용사례 분석, R&D정보센터, 2013.
· 한국기계연구원 전략연구실, 글로벌 3D 프린터 산업·기술 동향 분석, 기계기술정책, No.71 2013.
· 허제, 3D 프린터의 모든 것, 도서출판 동아시아, 2013.
· Hod L, Melba K, 미래를 바꿀 100년만의 산업혁명 3D 프린팅의 신세계, 2013.
· IRS Global, 3D 프린팅(프린터, 소재) 시장, 기술 전망과 국내외 참여업체 사업전략, IRS Global, 2013.