FDA, 그리고 3D 프린팅

2014. 6. 18. 11:16

   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


Posted by 방황하는 오디세이

   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]

Posted by 방황하는 오디세이

3D 프린팅 펜 붐(Boom) v2.0

2014. 6. 16. 13:53

   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.



Posted by 방황하는 오디세이

   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.

Posted by 방황하는 오디세이

3D 프린팅 펜 붐(boom)

2014. 6. 9. 12:06

   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.


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.









   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.



Posted by 방황하는 오디세이

   3D 스캐닝과 프린팅 기술을 문화재 복원에 활용한 사례입니다. 중국 정부에서 총칭시 남서쪽에 위치한 따주의 바오딩산에 있는 800년 된 암각 천수관음상을 복원하는 작업을 진행하고 있습니다. 이 복원 작업을 위해 원래의 천수관음상을 3D 스캐너로 디지털 파일을 만들고 이 파일을 1:3 크기의 출력물로 만들고 있는데 이렇게 만들어진 천수관음상은 실제 복원을 위한 연구자료로 활용할 계획이라고 합니다. 크기 문제로 한번에 출력을 못하고 부분 부분 절단해 출력해서 접합하는 과정을 거치고 있습니다.





   2011년 4월 시작된 이 프로젝트를 통해 총 1007개의 손 중 현재 830개의 손이 복원되었으며 2015년 상반기쯤 모든 복원작업이 완료될 예정이라고 합니다. 






Posted by 방황하는 오디세이

   안국역 근처에 있는 사비나 미술관에서 3D 프린팅 & 아트 전시회가 열리고 있습니다. 5월 15일부터 7월 6일까지 전시가 되는데 3D 스캐너와 프린터를 이용해 만든 여러 예술 작품들을 볼 수 있습니다. 더불어 6월 17일엔 관련 세미나가 열립니다. 세미나에서는 3D 프린팅의 현재와 미래에 대해 이야기하고 특히 디지털 저작권과 관련된 얘기가 있을 거라고 합니다. 얼마 전 3D 프린팅 관련 글을 쓰면서 좀 조사해봤는데 저작권 문제가 생각보다 복잡합니다. 이번 세미나에서 어떤 얘기가 나올지 궁금하군요.





   전시회 소개   http://www.savinamuseum.com/kor/index.action

   세미나 소개   http://www.savinamuseum.com/kor/newsview.action?brdgb=NN&langb=KOR&brdidx=3013




Posted by 방황하는 오디세이

   Wholers에서 '3D Printing and Additive Manufacturing State of the Industry'란 제목의 보고서를 발간했습니다. (pdf, 495 달러) 이 보고서에는 현재 전 세계의 3D 프린팅 시장과 제품, 그리고 향후 전망에 대한 내용이 실려 있습니다. 몇가지 내용을 살펴보면 다음과 같습니다.


  • 향후 17년간 연평균성장율은 34.9%로 예상(제품 + 서비스): 지난 26년간의 평균 27%, 2011년부터 2013년까지 3년간의 평균 32.3%
  • 2013년 시장 총액은 30억 7천만 달러로 처음으로 30억 달러 돌파
  • 향후 7년간 5,000 달러 미만의 저가형 가정용 프린터가 크게 성장할 것: 특히 메탈 프린터 시장이 크게 성장할 것



Posted by 방황하는 오디세이

   독일의 한 회사에서 펀딩을 받아 진행중인 푸드 프린팅 시스템 'FoodJet'.


   이 프린터는 소프트 푸드(soft food)를 만들 수 있는 프린터로 음식 고유의 모양대로 만들 수 있을 뿐만 아니라 영양가도 풍부한 음식을 쉽게 만들 수 있습니다. 음식의 모양은 사용자가 원하는대로 프로그래밍해서 어떤 형태로도 구현할 수 있으며 데코레이션도 할 수 있고 여러가지 원료를 채워 넣을 수도 있습니다. 이렇게 출력된 음식은 원래의 모양을 가지면서도 부드러운 젤 타입으로 되어 있어 특히 음식을 씹기에 곤란한 분들에게 좋을 거라고 합니다. 모양 뿐만 아니라 음식의 맛도 원래의 풍미와 향을 그대로 유지한다고 하는군요.






   프린터에 사용할 수 있는 재료는 다음과 같습니다.

  • Chocolate compound and real tempered chocolate
  • Smooth tomato sauces and ketchup
  • Liquid dough
  • Butter and cream
  • Mayonnaise and other smooth sauces
  • Jams and gels
  • Sugar icing
  • Marinade and liquid flavor
  • Yoghurts and custards
  • Egg
  • Ice-cream
  • Honey and syrup
  • Crème fraïche
  • Olive oil
  • Glaze and gelatin
  • Potato mash
  • Fruit and vegetable purée
  • Meat paste
  • Cheese
  • Water







Posted by 방황하는 오디세이

3D 프린터로 작업을 하고 나면 가장 번거로운 작업이 후처리 작업입니다. 도구나 아세톤 등을 이용해 거친 표면을 매끄럽게 다듬어줘야 하는데 번거롭고 시간도 걸리고 귀찮기도 하고 때론 출력물이 훼손되기도 하죠. 대만의 Sky Tech에서 개발한 MagicBox는 이런 번거로운 후처리 작업을 한번에 할 수 있습니다. 출력물을 MagicBox 안에 넣고 버튼만 누르면 표면을 매끄럽게 다듬어 멋진 완성품을 만들 수 있습니다. 가격은 399 달러부터 시작.










Posted by 방황하는 오디세이

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