4D프린터 개념, 활용 및 향후전망 [3D프린터,4D프린터,4D 프린터,프린터,4차산업혁명]

최초 등록일
2020.03.21
최종 저작일
2020.03
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4D프린터 개념, 활용 및 향후전망에 대해 작서한 레포트입니다.

목차

1. 4D프린터 개념
2. 3D프린터와 4D프린터 비교
3. 4D프린터 특징
4. 4D 프린터 개발사례
5. 4D프린터 응용분야
6. 전망 및 결론
7. 참고자료

본문내용

1. 4D프린터 개념
4D 프린팅 기술은 지난 2007년 미 국방부 산하 고등방위연구계획(DARPA)의 프로젝트로 개발이 시작됐다. 이후 2010년, 우드 하버드대학교 공학 및 응용과학 교수가 스스로 전자종이로 배, 비행기 등을 만들어 미국 국립과학원회보(PNAS)에 발표했다. 4D프린팅이라는 용어는 2013년 미국의 메사추세츠 공대(MIT) 자가조립연구소 스카일러 티비츠(Skyler Tibbits) 교수에 의해 알려지기 시작했다. TED강연회에서 ‘4D프린팅 기술의 출현’이라는 주제로 많은 사람들을 놀라게 하였다. 4D프린팅은 3D프린터로 인쇄한 물체가 스스로 변형할 수 있는 특성을 더한 것이다. 4D프린팅 개념은 다중적 3D프린팅을 통해 복합물질을 형성하고, 자가변환(self transformation)이라는 새로운 기능을 삽입한 기술이다. 어떤 조건에서 어떤 모양으로 변환할지는 미리 정할 수 있다. 즉 4D프린팅도 3D프린팅처럼 적층구조의 1차 출력물을 만든다. 하지만 이것이 완성이 아니라 변신 장난감처럼 다른 형상으로 변하는 밑그림인 셈이다. 출력한 물체는 사람이 개입하지 않아도 가열, 진동, 중력, 공기역학 등 다양한 에너지 원천에 의해 자극받아 변환과 자가 조립한다. 4D 프린팅은 온도와 시간 등과 같은 외부 특정 자극 요소에 의해 특성과 습성이 자가변환 할 수 있는 생산기술을 의미한다. 출력된 물체는 시간 또는 주변 환경이 변하면 다른 모양으로 변신한다. 이 기술에 4D란 이름이 붙은 것도 기존의 3차원 입체(3D)에 시간이라는 1차원(1D)이 추가됐기 때문이다. 4D 프린팅은 현재 자가 변환이 가능한 형상기억 소재 등의 소재 개발과, 제조과정에서 시간과 비용을 획기적으로 줄 수 있는 혁신적인 프린팅 기술에 초점을 맞춰져 개발 진행 중이다. 고체나 액체•가루로 된 재료를 층층이 쌓아올려 3D 물체를 출력하는 3D 프린팅은 이제 움직이는 물체를 찍어내는 4차원(4D) 프린팅으로 진화를 거듭하고 있다. 온도나 빛•물 등의 요인에 따라 물체가 변형되는 것이다.

참고 자료

[IF] "스스로 변하는 드레스가 출력됐습니다"/최인준/2018.05.17
수술로봇 기술동향과 산업전망/최재순
[4차 산업혁명을 묻다] ㉗ 3D 넘어 4D프린터 시대 개막/송범선/2018.05.04
스스로 변형 물질 만들어 내는 4D 프린팅 기술 주목/전시현/2018.04.08
[과학 핫이슈]3D 넘어서는 4D프린팅/권건호/2015.09.07
4D프린팅의 시대에 대해 알아보아요!/LG이노텍/2019.06.05

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