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본 기사는 성안당에서 발행하는 『Rhino, Inventor를 활용한 효과적인 3D 프린팅 모델링』에서 발췌한 내용입니다.

3D 프린터의 의미와 관련 산업의 국내외 동향 및 전망, 가능성에 대해 알아본다. 이와 아울러 3차 산업

혁명이라 일컬어지는 3D 프린팅 시대를 대비하는 정부의 정책 방향 및 가까운 미래의 산업별 3D 프린

팅 활용 사례에 대해 살펴보고, 이를 실현하기 위한 3D 프린터의 핵심 기술에 대해 알아본다.

Rhino, Inventor를 활용한 효과적인

3D 프린팅 모델링

산업별 3D 프린터 적용 사례

현재 3D 프린터는 다양한 분야에서 이용되고 있다. 대

중화되면 산업혁명급 대격변을 일으킬 것이라고 많은 사

람들이 기대하고 있다. 과거부터 현재까지 가장 널리 쓰

이고 있는 분야는 제품 R&D 분야이다. 목업을 만들 인력

이나 노력, 시간을 간단하게 기계 하나로 대체할 수 있는

3D 프린팅 산업 분석 및 전망 (3)

제 3회

것이다.

최근 NAS에서는 우주 공간에서 고장 난 부품 수리를

위해 3D 프린터와 재료를 잔뜩 넣어두는 걸 연구하여 왔

고, 실험에 성공했다. 어느 부품이 고장날지 모르므로 우

주선에 예비 부품을 잔뜩 싣는 것보다 경제적이라는 것

이다.

개인이 3D 프린터를 갖게 될 경우 생산뿐만 아니라 소

활용 분야 사례 예 활용 분야 사례 예

자동차대시보드, 보디 패털 등

시제품 제작완구 완구류 모형 제작

의료 / 치과인공 치아, 인공 뼈, 인공 관절

과 같은 보형물 제작패션

귀금속, 의류, 가방 등의

시제품 견본 제작

항공 / 우주무인 정찰기 주요 부품 제작

(연료 분사 장치, 연소기 부품 등)건축 건축 모형 제작

엔터테인먼트 영화용 캐릭터 제작소비자

가전 제품

소비자가 원하는 가전제

품을 직접 제조

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DIE & MOLD TECHNOLOGY

비에도 큰 변화를 가져올 것으로 보인다. 예를 들어 인터

넷 쇼핑몰에서 물건을 구매하면 바로 프린터로 만들어 사

용할 수 있게 되므로 이 경우 배송에 걸리는 엄청난 배송

비와 배송 시간이 절감되고, 불량품이 배송될 가능성도

많이 낮출 수 있어 많은 사람들의 기대가 크다.

1. 3D 프린터의 산업 분야별 활용 사례

(1) 자동차 분야

미국의 GE, 독일 BMW, 스위스의 ABB, 이탈리아 피

아트 등은 각종 부품과 시제품을 제작했다. 또 포드자동

차의 경우, 이 기술을 도입한 이후 자동차 제작 기간을 한

달 이상 줄이는 성과를 거두었고, 연비를 좋게 한 친환경

에코부스트 엔진을 만드는 시간도 크게 단축했다. 부품의

경우, 손으로 자르거나 드릴로 구멍을 낼 때와 달리 기계

가 알아서 제작해 주기 때문에 플라스틱은 물론 다양한

합성 원료에도 사용할 수 있다.

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(2) 주얼리(Jewelry) 분야

3D 프린터의 활용 분야 중 가장 활발히 이용되고 있는

분야 중 하나가 주얼리이다.

주얼리 전용 3D 프린터가 생산 및 판매되기도 하고,

서울 종로의 경우 약 40여 대의 3D 프린터가 보급되어

활발하게 이용되고 있다.

(3) 건축 분야

해외의 경우, 콘크리트를 원료로 하는 대형 3D 프린

터를 활용하여 집이나 건물 등을 제조하고 있으며, 각

종 건축물의 미니어처 제작에도 활발히 이용되고 있다

고 한다.

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(4) 패션 및 악기 분야

패션 및 의류, 신발, 악기 등의 분야에서도 활발히 이용

되고 있다.

(5) 피규어 분야

3D 프린터는 피규어 분야에서도 최근 각광받고 있다.

Handy 3D Scanner를 이용하여 사람을 스캔한 후 컬러

3D 프린터를 이용해 다양한 피규어로 제작해주는 사업이

많은 인기를 얻고 있으며, 이를 사업화하려는 사람들도

많이 등장하고 있다.

(6) 완구류(Toy) 분야

3D 프린터와 3D 스캐너 및 3D CAD를 적절히 사용하

면, 자녀들의 장난감을 사기 위해 완구점이나 백화점에

가지 않아도 될 것이다. 기존 완구의 망가진 부품이나 나

만의 장난감 등을 상상력을 동원해 멋지게 만들어 사용할

수도 있다.

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(7) 콘셉트 모델 (Concept Models)

(8) 기타 (최근 해외의 3D 프린터 활용 사례)

① 3D 프린팅 단말기 PieceMaker, Plaything Etc 매

장에서 서비스를 시작

미국 펜실베니아 주에 위치한 토이 스토어(Playthings

Etc)에 3D 프린팅 무인 단말기인 PieceMaker가 설치되

어 본격적인 서비스를 시작했다.

PieceMaker Technologies 사가 제작한 PieceMaker

는 듀얼 익스트루더를 갖춘 렙랩(RepRap) 기반 3D 프린

터에 터치스크린과 자동 판매 시스템 등을 장착하여 만

든 무인 단말기이다. 앞서 S.W. Randall Toys & Giftes

장난감 매장에 2대의 단말기가 시험 운영된 적이 있으

며, 뒤를 이어 Playthings Etc 매장에서도 서비스를 제

공하게 됐다.

PieceMaker를 이용하는 소비자는 기기에 미리 저장되어

있는 150가지 종류의 3D 모델링 중에서 원하는 것을 선택

한 후 컬러나 형태, 사이즈 등의 요소를 원하는 대로 수정

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하여 3D 프린팅된 출력물로 구입할 수 있다. 출력까지는

20분 정도가 소요되며, 비용은 약 5달러 정도이다.

② 3D 프린터로 만든 티타늄 프레임 바이크, ‘Solid’

오리곤 매니페스트에서 주최하는 The Bike Design

Project는 시카고, 뉴욕, 포틀랜드, 샌프란시스코, 시애틀

등의 도시들을 대표하는 5개 팀이 참가하는 자전거 디자

인 공모전입이다. 이 공모전에서 우승한 작품은 다음 해

에 100대 한정으로 소량 생산되어 바이크샵을 통해 판매

된다.

디자인 스튜디오 Industry와 자전거 제조사 Ti Cycles

로 구성된 포틀랜드 대표팀은 ‘Solid’라는 이름의 자전거

디자인을 출품했다.

Solid는 3D 프린터로 출력된 티타늄 소재의 프레임으로

제작됐으며, 와이어와 시프터, 브레이크 케이블 같은 요

소들이 프레임 내부에 내장되어 있어 깔끔한 외관을 자랑

한다.

③ FoodForm 푸드 프린터로 아이스크림 만들기

스페인에 위치한 Robots In Gastronomy 사의 Luis

E. Fraguada가 자사의 푸드 프린터인 FoodForm을 활

용하여 만든 아이스크림을 선보였다.

FoodForm 프린터는 반죽(Paste) 상태의 식재료를 압

출하여 원하는 형태로 조형하는 전형적인 페이스트 익스

트루전(Paste extrusion) 방식의 푸드 프린터로, 헤이즐

넛과 초콜릿 크림, 크림 치즈, 쿠키 반죽 등 다양한 식재

료를 다룰 수 있다.

또한 프린터를 그릴이나 프라이팬과 같이 뜨거운 표면

위에 세팅한 후, 식재료를 압출하여 즉석에서 조리되도록

할 수도 있다. 아이스크림의 제작에는 polyscience 사의

‘Anti-Griddle’이라는 기기가 사용됐다.

Anti-Griddle은 상단에 위치한 판을 최대 영하 34도의

차가운 온도로 유지해 소스나 크림 같은 음식을 반냉동

상태로 진열해 놓을 수 있는 기기로, 여기에 FoodForm을

세팅하여 아이스크림 반죽을 압출하면 즉석 아이스크림

을 제조할 수 있다.

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본서는 최근 이슈가 되고 있는 3D 프린터에 대한 기본 원리에서 활용 사례, 국내외 현황, 시

장 전망 및 분석 등 3D 프린터에 관한 현재 상황을 짚어보고 앞으로 나아갈 방향을 제시한

다. 또한 작업 진행 프로세스를 세세하게 설명하여 구상 중인 아이디어를 구체적인 예제로

데이터화 시키는 방법을 배울 수 있다.

구체화된 아이디어를 형상화하기 위해서는 전문적인 3D 모델링 프로그램이 사용되며 그 중

다양한 산업 현장에서 많이 사용되고 있는 Rhino와 Inventor를 이용한 모델링 방법을 알려

준다. 예제는 실력을 높일 수 있는 실무 예제를 사용하기 때문에 학습 후 만들고자 하는 아

이디어를 완성도 있게 제작할 수 있다.

Rhino, Inventor를 활용한 효과적인 3D 프린팅 모델링

Rhino, Inventor를 활용한 효과적인 3D 프린팅 모델링 I 최완기 저 I 성안당

이렇게 만들어진 3D 프린팅 아이스크림은 제법 그럴

듯하지만, Anti-Griddle의 냉기가 닿는 범위가 좁기 때

문에 아이스크림을 안정적으로 쌓을 수 있는 높이는 최대

10mm 정도라고 한다.