3D 프린터 공작소

   킥스타터에서 펀딩 중인 데스크탑 DLP 3D 프린터 M-One. 아두이노와 자체 제작한 보드를 사용했으며 해상도는 XY 해상도 140 마이크론, 레이어 해상도 20 마이크론, 출력물 사이즈 145x110x170mm로 다른 프린터와 비교해 가격도 저렴한 편입니다. 1,699 달러부터 시작인데 현재는 2,000 달러 이상만 펀딩 가능합니다. 올 10월부터 배송할 예정입니다. 제작사는 중국 스타트업 업체인 MakeX.

   몇년 전 버지니아 공대의 연구소에서 만든 3D 프린팅 벤딩머신을 접한 적이 있었습니다. 최근 이 연구소에서 버전을 업그레이드한 'DreamVendor 2'를 선보였습니다. 

   벤딩 머신에 USB를 꽂고 학생증을 스캔한 다음 터치 디스플레이에서 파일(.stl)을 선택하고 출력 명령을 내리면 프린트를 시작합니다. 프린트가 완료되면 프린터에 장착된 스크래퍼를 통해 배출구로 출력물을 배출합니다. 사용된 프린터는 델타 방식의 3D 프린터입니다.

[스크래퍼로 출력물을 배출하는 모습]

   최근 아타리의 CEO였던 데이빗 피어스(David Pierce)가 3D 프린팅 벤딩 머신 사업에 손을 대고 있다는 기사(http://goo.gl/unkD5H)를 접하기도 했는데 몇시간이나 소요되는 출력 시간 문제와 출력 도중 출력물이 잘못 되었을 경우 어떻게 처리할지가 궁금하군요.

원문   http://www.3ders.org/articles/20140601-virginia-tech-introducing-the-dreamvendor-2.html

   3D 프린팅과 비즈니스에 있어서의 효과에 대한 인포그래픽.

원문   http://www.visualcapitalist.com/3d-printing-shaping-business/

   집안의 가구나 일상용품, 전자제품 등을 사용하다가 일부 부품이 망가졌을때 어떻게 해야 할까요? 서비스 센터로 가야할 텐데 서비스센터는 제품별로 부품의 보유기간이 한정되어 있어서 구형의 제품일 경우 필요한 부품을 구할 수 없어 할 수 없이 새로 구매해야 될 경우가 종종 있습니다. 이러한 문제점을 해결하고자 필요한 부품만 3D 프린터로 출력해 쓸 수 있는 부품 마켓플레이스 'Kazzata'가 선보였습니다.

   고객은 전세계의 등록된 디자이너에게 필요한 부품을 의뢰할 수 있는데 비딩(bidding)을 통해 최저가 경쟁 입찰을 할 수 있습니다. 우선 제품의 정확한 정보를 알려주고 디자인을 의뢰하면 전세계의 등록된 디자이너가 가격을 제시하고 그 중 적정한 가격의 디자이너를 선택하면 디자인 파일을 만들어 줍니다. 3D 프린터가 없다면 출력까지 의뢰할 수도 있고 3D 프린터를 소유하고 있다면 디자인 파일만 받아 직접 출력해도 됩니다. 제작비, 배송비 등을 고려한다면 직접 출력하거나 아니면 디자인 파일을 받아 출력 대행 업체에 의뢰하는게 저렴할 듯 하군요.

   디자이너는 이미 만들어진 디자인 파일(.stl)을 업로드하거나 아니면 고객의 의뢰를 받아 디자인을 만들 수 있습니다.

   아직 초기라 거래가 활발한 것 같지는 않습니다. 의도나 개념이 좋긴 한데 성공할 수 있을지는 미지수군요.

   Instructables에 소개된 초저가의 자작 프린터입니다. 오픈 소스와 아두이노, 그리고 중고 가전 부품 몇가지로 만들었으며 가격은 100 달러 미만입니다. ABS와 PLA를 쓸 수 있으며 해상도는 80 마이크론, 출력물 볼륨 사이즈는 40 X 40 X 40 mm. 소음도 심하고 좀 궁색하긴 하지만 자작에 관심있는 분들은 한번 도전해볼만 할 것 같습니다.

   지난해 킥스타터에서 돌풍을 일으켰던 Robo 3D가 샌프란시스코 메이커페어에서 두번째 버전인 R2를 선보였습니다. 정식 시판은 올 겨울에 시작할 계획이고 여름부터 선주문을 받을 예정이라고 합니다. 메탈 핫엔드(Metal Hotends)와 와이파이 가능한 타이탄 보드, 오토 레벨링, 더 빨라진 출력 속도, R1에 비해 40%로 정도 커진 출력 볼륨, 개선된 소프트웨어 등 여러가지 향상된 기능을 제공합니다.

[Titan Electronics Board]

보드 사양

• Power up to 25amps with 24volts = 600 watts
• On board SD Card Port
• Triple extruder capabilities or Dual Z drivers and Dual extruders
• 10 fans for optimal cooling of hot ends, motors and prints
• On board rocker switch to turn printer on and off with flick of a switch
• On board thermistor with fan control for active Titan cooling
• 2 RGB LED ports for lighting up your 3D printer
• Use up to 6 motor drivers

• Users the popular Arduino MEGA 2560 - works with Marlin, Sprinter, & Repetier Firmware
  

원문   http://goo.gl/PVo1ze

   지난 5월 미국 FDA에서 'Additive Manufacturing of Medical Devices: An Interactive Discussion on the Technical Considerations of 3-D Printing'이란 주제로 공청회를 열었습니다. 3D 프린팅 시장은 급성장하고 있고 바이오, 의약, 식품 분야에서도 새로운 제품과 기술이 나오고 있는 상황에서 가이드를 마련할 필요가 있습니다. 3D 프린터 업계에서 특별히 주목하고 성장 가능성도 높을 것으로 예상하는 분야가 의료 시장입니다. 그만큼 연구도 활발하고 여러가지 다양한 시도를 하고 있습니다. 의치나 의족 등 보조 용품 제조, 의약품의 프린팅 뿐만 아니라 심장, 간, 심지어 세포나 혈액 등의 생체 조직을 직접 프린팅하는 기술도 개발되었고 발전하고 있습니다. 더불어 의약품의 오남용, 불법 약품의 제조, 잘못된 제품이나 결과물로 인한 부작용, 위생이나 감염 등 여러 문제들이 발생할 소지도 많아지고 있는 상황입니다. FDA에서도 이런 점을 인지하고 관련 공청회를 개최했습니다.

   아래는 공청회에서 논의할 주제와 준비사항, 그리고 논의를 통해 도출할 과제들입니다. 이번 공청회의 목적은 실제 프린팅 과정의 절차와 기준이 될 프로세스를 만드는데 있습니다. (공청회 결과는 사이트를 둘러봤지만 아쉽게도 찾을 수가 없군요.) 우리나라의 식약청에선 이런 부분에 대해 준비하는 게 있을까요?

작업전 준비사항

○ material chemistry;

○ physical properties;

○ recyclability;

○ part reproducibility; and

○ process validation.

작업중 고려사항

○ printing process characterization;

○ software used in the process;

○ post-processing steps (hot isostatic pressing, curing); and

○ additional machining.

작업후 고려사항

○ cleaning/excess material removal;

○ effect of complexity on sterilization and biocompatibility;

○ final device mechanics;

○ design envelope; and

○ verification.

공청회를 통해 도출할 목표

• Develop a more complete understanding of the technical challenges and solutions in additive manufacturing across a variety of materials and printing technologies that will affect safety and effectiveness of medical devices;
• Create awareness of these technical challenges and collaboratively develop solutions and best practices to ensure the performance and reliability of these devices; create a forum for open dialogue among stakeholders to share lessons learned and best practices for overcoming the technical challenges presented by additive manufacturing;
• Promote innovation in technology and processes to ensure and improve device performance and reliability; and
• Coordinate future collaborations in the development of educational materials, standards, and guidance

   하나의 헤드에서 여러 개의 노즐을 교체없이 사용할 수 있는 재밌는 아이디어가 있어 소개합니다.(http://crownextruder.wordpress.com/) 독일의 엔지니어 Cem Schnitzler라는 사람이 현미경에서 착안해 개발을 시작한 익스트루더로 하나의 헤드에 사이즈가 다른 여러 개의 노즐이 달려있고 모터를 이용해 헤드를 회전시켜 사용하는 원리입니다. 아직 개념만 있는 거고 현재 개발 중인 아이디어입니다.

   멘델 프루사에 익스트루더를 장착한 컨셉으로 이 엔지니어는 개인 용도 사용을 조건으로 자유롭게 아이디어를 쓸 수 있도록 했습니다. 실제 제품화 시키는 과정에서 어떤 문제가 있을지는 아직 모르겠지만 아이디어는 참 좋은 것 같습니다.

[사이즈가 각기 다른 노즐을 장착해 이렇게 다양한 굵기로 출력할 수 있습니다]

   3D 프린팅 펜이 붐을 이루고 있습니다. 3D 프린팅 펜은 3D 프린터만큼 정교한 물건을 만들어내기는 어렵지만 간편하고 별도의 모델링 소프트웨어나 PC가 필요없다는 장점이 있어서 아이들의 교육용이나 간단한 데코레이션용으로는 충분히 할용할 만한 가치가 있습니다. (이전 포스트에 몇가지 사례를 더 추가해서 두번째 버전으로 만들었습니다.)

1. LIX

   '세상에서 가장 작은 3D 프린팅 펜'이라는 컨셉을 들고 나온 LIX는 킥스타터에서 많은 관심을 모았습니다. 3만 파운드 목표에 73만 파운드가 몰렸습니다. 컨셉처럼 날렵하고 매끈한 몸매를 자랑합니다. 파워를 연결하고 필라멘트를 꽂은 다음 출력하면 끝. 올 10월 출시 예정이고 가격은 43 파운드(70 달러)부터 시작입니다.

[이 정도 만들려면 엄청난 노력과 예술적 감각이 필요할 것 같군요..]

2. SwissPen

   역시 동일한 컨셉의 제품입니다. 가격은 120.6 스위스프랑(11만 7천원)이고 PLA와  ABS 필라멘트를 사용합니다.

3. 3Doodler

   킥스터에서 그야말로 공전의 히트를 기록한 제품입니다. 3만 달러 펀딩 목표에 무려 234만 달러가 몰렸었습니다. 제품 개발이 완료되어 작년 가을부터 배송을 시작했으며 최근 국내에서도 한 업체가 수입해 판매를 하고 있습니다. 국내 판매가격은 149,000원이군요.

4. CreoPop

   6월 말경 인디고고에 올라갈 예정인 3D 프린팅 펜입니다. 이 제품은 기존의 제품과는 차별성을 보이고 있습니다. 기존의 3D 프린팅 펜이 필라멘트를 녹여서 사용하는데 반해 이 제품은 필라멘트 자외선과 잉크를 사용합니다. 잉크는 유연하고 야광의 자성 감광성 수지(photopolymer)로 자외선을 받으면 경화가 이뤄집니다. 온도에 따라 잉크의 색깔이 변하기도 하고 또 전도성을 가지고 있어서 과학 등의 교육용으로도 사용할 수 있다고 합니다. 충전은 마이크로 USB를 이용하면 충전이 되면 무선으로 이용이 가능합니다. 가격은 펜과 5개의 잉크를 포함하여 89 달러(얼리버드)에 시작할 예정.

5. 3Dsimo

   작년 인디고고에서 펀딩을 실시했다 대 실패를 했었는데 작년 연말과 올해 두차례 다시 펀딩을 해서 성공했습니다.(다만 모금 목표액을 확 낮췄군요.) 인디고고에서 풀패키지 가격이 99달러. 여타의 3D 프린팅 펜과 동일한 컨셉인데 사용할 수 있는 재료의 종류가 비교적 다양합니다. ABS, PLA, PET, HIPS, FLEX black, PVA 등을 사용할 수 있습니다.

6. Dim3W

   깔끔한 디자인을 가진 3D 프린팅 펜입니다. 팬(fan)이 없어 소음이 없고 잼 방지 시스템을 갖췄으며 출력 속도를 조절할 수 있습니다. 1.75mm PLA와 ABS 필라멘트를 사용합니다. 가격은 89.99 달러.

7. cloudio2go

   경량의 컬러풀한 3D 프린팅 펜으로 인디고고에서 펀딩을 진행했으나 불발로 끝났습니다. 스타터킷의 가격은 89 달러.

8. BioPen

   호주 울롱공 대학의 연구소에서 개발한 뼈에 직접 출력할 수 있는 'BioPen'입니다. 알기네이트, 해조류 등에서 추출한 세포와 폴리머를 혼합한 재료인 바이오폴리머(biopolymer)란 재료를 원료로 사용하는데, 이 바이오폴리머가 펜 안에서 젤과 혼합된 다음 자외선을 쏘이면 굳어진다고 합니다. 이렇게 신경, 근육, 뼈 등에 그려진 세포는 분화하고 성장하여 각각의 기능을 할 수 있다고 합니다.

맺음말

   3D 프린팅 펜이 여러가지 소개되면서 그동안 출시되었던 3D 프린팅 펜 5종을 살펴봤습니다. 앞서도 얘기한 거지만 이런 류의 제품들은 정교한 물건을 만드는 데엔 적합하지 않습니다. 교육용이나 과학에 흥미를 불러일으키는 용도로 사용하거나 간단한 물건의 수리 등에 사용하면 적당할 것 같습니다.

※ 이 글은 슬라이드쉐어에서 프리젠테이션 파일로도 보실 수 있습니다.

   킨텍스에서 열리고 있는 'Inside 3D Printing' 행사에 다녀 왔습니다. 컨퍼런스도 듣고는 싶었지만 자금 사정이 여의치 않아서.. 여러 유명 기업들의 관련자들도 여럿 오는데 많이 아쉽네요.

   우선 국내에서 열리는 최초의 3D 프린팅 대규모 행사이고 많은 제품들을 한자리에서 볼 수 있었다는 점은 좋았습니다. 컨퍼런스에는 참가 못했지만 다양한 주제의 강연이 준비되었다는 점도 좋았구요. 하지만 전시회는 약간 실망드러웠습니다. 주요 메이저 업체들의 참가가 적었고 제품도 제조사가 아닌 국내 수입사 혹은 총판에서 참가를 했습니다. 그러다보니 소개자료만 있고 실제 제품은 없는 경우도 많았습니다. 또 프린터에만 몰려 있어 스캐너나 소프트웨어, 그리고 관련 제품들의 전시가 많이 부족했습니다. 소재도 대부분 플라스틱 재료만 선보여 다양한 소재를 볼 수 없었습니다.

   입구에 서있는 행사 소개 자료.

   스트라타시스 전시 부스.

   스트라타시스의 프린터로 만든 각종 출력물들.

   역시 스트라타시스의 프린터로 출력한 운동화. 약 40시간 정도 걸렸다고 하는군요.

   3D 프린터로 출력한 각종 치아 보철물.

   치아 보철물을 만드는데 사용한 3D 프린터.

   피규어 제작을 위한 얼굴 스캔용 부스. 약 1,800만원 정도 한다고 하네요.

   얼굴 스캔을 통해 만들어낸 피규어로 기본 사이즈는 10만원 정도라고 합니다.

   레진을 이용해 이렇게 악세서리도 출력.

   Materialise의 전시부스

   대림화학의 각종 플라스틱 필라멘트.

   DLP 방식의 프린터로 에펠탑을 출력한 모습. 제품 이름이 아마 LITHO인 듯.

   오픈 크리에이터즈의 아몬드(Almond).

   캐논에서 만든 MARV.

   룰즈봇의 타즈. 가격은 아직 미정인데 4백만원대가 될 거라고 합니다.

   Form 1 프린터. 최근에 사용했던 분의 글을 보니 약간 문제가 있다고 하는군요. 조만간 업체에서 베타 테스터 2명을 모집해서 테스팅을 진행할 예정이라고 합니다.

   최근 로킷에서 출시한 신제품 3D 프린터들. 제일 우측에 마치 휴지통을 닮은 프린터가 SLA 방식의 프린터입니다.

   A4용지를 원료로 사용하는 mcor의 3D 프린터. 국내 판매가격은 약 6천 만원 정도로 mcor 본사에서 받은 가격보다 1,000 만원 정도 높군요. 종이를 한장씩 쌓으며 컬러를 입히고 텅스텐 카바이드 블레이드로 절단한 다음 베드를 위로 밀어올려 압착시키는 방식으로 우리가 흔히 말하는 3D 프린터와는 개념이 좀 다릅니다.

   mcor 3D 프린터의 옆 모습. 엡슨 잉크젯 프린터가 장착되어 있어 출력물에 컬러를 입히는 작업을 수행합니다.

   세계 최초의 FDM 방식 풀컬러 3D 프린터라는 ProDesk 3D.

   각종 스캐너 장비. MBC에서 취재를 나왔군요.

  에일리언 테크놀로지라는 국내 업체에서 수입 판매하는 각종 3D 프린터와 스캐너. 제우스는 홍보자료만 있고 실물은 없었습니다. 곧 데모 장비를 국내에 보내준다고 했다는군요. 3Doodler도 보이고 대부분 킥스타터에서 선보였던 장비들입니다.