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3D 출력하면 40배 팽창하는 재료 개발했다

미래에 달 기지를 건설할 때 기대되는 건 달 모래를 소재로 한 3D프린터를 이용한 주거 시설 건축이다. 하지만 큰 구조물을 만들려면 먼저 3D프린터 크기로 만들 수 있는 부품을 많이 생산해야 하고 이를 이동시켜 결합, 접착과 용접을 해야 한다.

UC샌디에이고 연구그룹은 3D프린터로 출력한 원본 크기를 40배까지 팽창시키는 발포 수지를 개발하고 있다. 3D프린터 뿐 아니라 선반과 밀링머신, 드릴링머신 등 모든 공작 기계는 기계 크기보다 더 가공을 할 수 없다. 큰 걸 만들려면 어디선가 분할한 뒤 나중에 어떤 모습으로 접합시킬 필요성이 생긴다. 하지만 연구팀은 3D프린팅 수지 재료로 하이드록시에틸기 메타크릴(2-Hydroxyethyl methacrylat)을 선정하고 이를 결합, 발포제와 광중합을 일으켜 폴리머화하기 위한 개시제를 조사했다.

시험을 거듭한 결과 폴리스틸렌 등으로 사용되는 것과는 다른 발포제를 발견했다. 이 재료를 사용한 수지를 3D 캐드로 설계한 모델로 출력하고 200도에서 10분 가량 가열한 시험에서 부피는 3D 출력 직후보다 4,000%나 팽창했다고 한다.

연구팀은 이 물질이 건축이나 항공우주, 생물의학 등 분야에서 유용할 것으로 기대하고 있다. 또 물에 뜨는 부양 장치나 구명 재킷 등에도 응용 가능성이 있다고 보고 있다. 물론 만일 달에서 이 기술을 응용해 기지를 만든다면 달은 직사광선 표면온도가 110도여서 이 정도 온도에서 팽창하도록 재질을 조합할 필요가 있을지 모른다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.

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