[3D전문가 심과장의 3D프린톡]-EP.6 매끈한 레진 3D프린터

중앙일보

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이번 [3D프린톡]에서는 지난 에피소드 ‘다양한 3D프린터 소재’에 이어서, 고품질의 출력물을 뽑을 수 있는 광경화성 레진을 소재로 사용하는 중·고가형 3D프린터에 대해서 알아봅니다.

액체 상태 ‘레진’을 레이저로 정교하게 가공

보급형 FDM 3D프린터 출력물은 표면이 거칠다. 그래서 훈증기로 가열해서 표면을 녹이거나 사포로 연마하는 등 오랜 시간의 후가공 작업이 필요한 경우가 많다. 그러나 레진(Resin)을 사용하는 3D프린터 출력물은 매끈한 표면의 결과물을 쉽게 얻을 수 있으며, FDM 프린터의 결과물보다 훨씬 섬세하고 복잡한 형태를 구현할 수 있다. 액체 상태의 레진이 담긴 수조 안에서 한 층씩 경화시키면서 건져 올리는 방식이기에 가능한 것이다. UV 자외선에 반응하여 액체에서 고체로 굳어지는 성질을 응용하여 개발된 소재라서 광경화성 수지(통상적으로 레진)라고 표현한다.

액체 레진 수조를 통해 출력중인 DLP 프린터의 작업 과정

가격 비싸지만, 최근 100만 원대 제품도 등장

레진을 소재로 사용하는 3D프린터는 UV 자외선을 투사하는 방식에 따라 종류가 세 가지로 나뉜다. SLA(Stereo Lithography Apparatus, 광경화수지 레이저 조형 방식) 프린터는 반사광을 통해 UV 자외선을 투사하는 방식으로, 출력물의 정밀도가 높으며 조도가 우수하다. 미국의 Formlabs의 Form 시리즈가 대표적이며, 650만 원 정도의 가격대를 형성하고 있다. 오목한 렌즈를 통해 UV 자외선을 확산시키는 DLP(Digital Light Process, 광경화수지 복셀 조형 방식) 프린터는 여러 출력물을 동시에 출력할 경우 속도가 상대적으로 빠르지만, 렌즈와 멀어지거나 출력 판의 가장자리에서 출력할 경우 왜곡 현상이 나타나는 단점이 있을 수 있다. 국내 캐리마의 제품이 대표적이며, 600만 원부터 가격대가 형성되어 있다(왜곡 보정 장치가 내장된 고가의 DLP 프린터도 있다). DLP 프린터 렌즈의 왜곡 현상을 보완해서 LCD 패널로 UV 자외선을 골고루 쏘아주는 방식의 LCD 프린터도 있다. 한국과 중국의 기업이 100만 원대의 저렴한 LCD 프린터를 출시하면서 소비자들에게 주목을 받고 있다.

의료 모형에서 수업 과제물까지

중·고가형 3D프린터는 출력물의 품질은 매우 높지만, 장비와 소재가 고가인 데다 후처리 과정도 복잡해 몇 년 전까지 산업용 및 의료용으로 주로 사용되었다. 하지만 3D프린터 출력 서비스업체 ‘글룩’ 홍재옥 대표의 말에 따르면, “최근에는 3D프린터 소재와 장비의 가격이 많이 낮아져 취미로 모형을 제작하는 개인이나 과제물을 준비하는 대학생들도 중·고가형 3D프린터를 많이 사용하고 있다“며 “현재의 성숙기가 지나면 누구나 쉽게 디지털 데이터를 현실에서 만들어낼 수 있는 큰 변화를 겪게 될 것이다”고 말했다.

이렇게 6편의 에피소드를 통해 3D프린터에 대한 기본적인 정보를 알아보았습니다. 고가의 산업화 장비에서 시작한 3D프린터는 소재와 장비의 가격 하락으로 소비자들에게 점점 가까워지고 있으며, 3D 제작 소프트웨어도 사용자 편의 위주로 다루기 쉬워지고 있습니다. 여러분들의 멋진 아이디어들이 3D프린터를 통해 현실로 구현되어, 새로운 가치를 창출해내는 모습을 기대해봅니다.