[우리가 몰랐던 과학 이야기] (25) 3D 프린터로 만든 플라스틱 제품

세계적인 영화배우 톰 크루즈가 주연을 맡은 영화 ‘미션 임파서블’ 시리즈는 최첨단 첩보기관의 특수 비밀요원 이야기를 다루고 있습니다. 그래서 다양한 첨단 기술이 등장하는데요. 다양한 정보를 제공하는 스마트 고글은 물론이고 고층 건물의 외벽을 오를 수 있는 특수장갑, 사람을 인식하는 스마트 렌즈 등 현실에서는 불가능해 보이는 첨단 기술의 결정체로 관객의 시선을 사로잡았습니다.

그 중에서도 사람 얼굴을 그대로 재연하는 3차원(3D) 프린터가 영화에 자주 등장하면서 관객의 궁금증을 자아냈는데요. 이런 3D 프린터가 영화가 아닌 현실에 등장하면서 많은 이에게 큰 인기를 얻고 있습니다. 특히 3D 프린터는 전문가뿐만 아니라 일반인도 쉽게 사용할 수 있어 빠른 속도로 확산돼 우리 생활을 바꿔놓고 있는데요. 그래서 오늘은 앞으로 다가올 3D 프린터 세상에 대해 알아보도록 하겠습니다.

◆3D 프린터 안경

출처=호야

안경을 착용해본 이들은 대부분 흘러내리는 불편함을 경험하게 됩니다. 이렇게 안경이 흘러내린다면 피팅이 제대로 안 됐을 때가 많은데요. 문제는 코 받침과 다리에만 의존하는 안경이 표준형 얼굴에 맞춰 대량 제작되는 탓에 모든 이가 완벽한 피팅을 받을 수 없다는 점입니다. 그런데 앞으로 이런 걱정을 할 필요가 없을 것 같습니다.

출처=호야

벨기에의 3D 프린팅 솔루션 기업인 메테리얼라이즈와 일본의 광학기기 제조사인 호야가 공동으로 3D 안경 제작 시스템인 ‘유니쿠’를 개발했습니다. 이 시스템은 사용자가 기계에 올라서면 그 얼굴을 3차원으로 스캐닝하고, 이에 적합한 안경테를 추천합니다. 그리고 사용자가 안경을 고르면 눈 크기와 위치, 코 높이, 귀 위치 등 체형에 맞는 디자인과 사이즈를 자동으로 정해 3D 프린터로 제작합니다. 그래서 앞으로 모두를 위한 것이 아닌 자신만의 안경을 맞출 수 있고, 안경점 역시 제품을 쌓아 놓을 필요가 없을 것 같습니다.

출처=호야

3D 프린터 안경의 소재로 석유화학제품의 대표 주자인 플라스틱이 주로 쓰이는데요. 플라스틱은 가격이 싸면서도 가공성이 좋기 때문에 3D 프린터를 활용해 원하는 형태로 쉽게 제작할 수 있습니다. 또한 가볍기 때문에 얼굴에 착용하는 안경에 적합한 소재로 인정받고 있습니다. 이런 플라스틱은 가정용 3D 프린터에서도 이용할 수 있는데요. 표면 광택이 우수하고 쉽게 착색을 할 수 있어 집에서도 완성도 높은 제품을 제작할 수 있습니다.

◆3D 프린터 의자

출처=더 뉴 로우

플라스틱 재활용은 사회적 이슈로 떠오른 지 오래됐습니다. 플라스틱은 재활용을 통해 새 제품으로 재탄생될 수 있어 많은 기업이 이에 큰 관심을 보이고 있는데요. 이런 관심은 3D 프린터 산업 역시 마찬가지입니다.

출처=더 뉴 로우

네덜란드에 위치한 디자인 스튜디오인 더 뉴 로우(The New Raw)는 버려진 플라스틱 폐기물을 활용해 많은 이가 사용할 수 있는 공공시설을 만들고 있습니다. 더 뉴 로우는 가정용 플라스틱 폐기물을 갈아서 펠릿을 만들고, 이를 3D 프린터로 출력하여 공공장소에서 쓸 수 있는 의자로 탈바꿈하고 있습니다. 성인 2명이 앉을 수 있는 의자를 만들기 위해서는 50㎏ 정도의 재활용 플라스틱이 필요하다고 하는데요. 버려진 플라스틱을 재처리하기 때문에 100% 재활용할 수 있으며, 벤치뿐만 아니라 놀이터와 쓰레기통 등 다양한 공공시설을 만들 예정이라고 하니 더욱 기대됩니다.

◆3D 프린터 건축자재

출처=www.digitaltrends.com

앞에서 살펴본 더 뉴 로우뿐만 아니라 많은 업체와 기관이 재활용 플라스틱을 활용한 3D 프린터 의자를 개발하고 있습니다. 보셀 의자(Voxel Chair) 역시 재활용 플라스틱과 3D 프린터를 활용해 만들었는데요. 우리가 보셀 의자에 주목해야 하는 이유는 무한한 가능성 때문입니다. 일반적으로 3D 프린터를 이용해 만드는 제품은 층을 기반으로 형태를 완성해가는데, 보셀 의자는 하나의 선을 연결해 제작되기 때문에 고객 맞춤은 물론이고 다양한 모습으로 만들 수 있습니다.

출처=www.digitaltrends.com

3D 프린터 로봇이 고온으로 녹인 플라스틱을 공기 중에 압출해 형태를 만들어 가는데요. 공기 중 노출된 플라스틱은 빠르게 식으면서 구조를 형성하게 됩니다. 이런 구조로 제품을 만들면, 적은 재료를 사용하면서 가볍고 효과적으로 하중을 지지할 수 있습니다. 그래서 단순히 표면만 디자인하는 것이 아니라 재료의 성질을 최대로 활용해 좀 더 기능적인 가구를 기획할 수 있습니다.

출처=www.digitaltrends.com

특히 보셀 의자에 쓰인 기술은 여기에서 끝나는 것이 아니라 무거운 하중을 견뎌야 하는 건축자재에도 활용될 수 있다는 점에서 무한한 가능성을 보여주고 있습니다.

최근에는 3D 프린터의 원료로 플라스틱은 물론이고, 철이나 세라믹, 티타늄, 나일론 등 다양한 소재가 이용되고 있습니다. 그 중에서도 플라스틱은 3D 프린터가 등장했을 때부터 지금까지 함께 발전하며 그 가능성을 더욱 키워주고 있는데요. 한화케미칼은 이런 플라스틱의 재료인 폴리에틸렌과 폴리염화비닐, 가성소다 등 다양한 기초 석유화학 제품을 개발·생산하며 선도 기업으로 자리 잡고 있습니다. 또한 특화 제품 개발을 통해 세계 시장에서 경쟁력을 확보하고 있는데요. 앞으로도 3D 프린터의 발전과 함께 나아가는 한화케미칼을 기대해주길 바랍니다.

한화케미칼 블로거

*이 기고는 한화케미칼과 세계일보의 제휴로 작성되었습니다.

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