동전 크기만한 3D 프린터 개발했다

미국 MIT과 텍사스 대학 오스틴 연구팀이 직경 24.26mm짜리 25센트 동전과 거의 같은 크기인 극소형 3D 프린터 프로토타입을 개발했다.

연구팀이 개발한 극소형 3D 프린터는 가동 부품이 없다는 게 특징이며 직접 부품 등을 인쇄하는 게 아니다. 이 3D 프린터로 할 수 있는 일은 조사된 레이저를 특정 파장 빛이 닿으면 급속히 경화되는 액체 수지에 집속시키는 것이다.

팔이나 모터를 사용해 빔 초점을 바꾸는 대신 3D 프린터 자체가 빔 초점을 움직여 원하는 형상을 만들 수 있다. 실제로 연구팀은 개발한 3D 프린터를 사용해 겨우 몇 mm짜리 MIT 로고를 만들어냈다. 인쇄에 걸린 시간은 몇 초에 불과했다.

연구팀은 광경화성 수지는 적외선 파장으로 경화시키기 어렵다며 지금까지 극소형 3D 프린팅에는 라이다(LiDAR)용 집적형 광위상 배열 시스템이 사용됐지만 이번 3D 프린터에서는 표준 광화학과 실리콘 포토닉스 중간 단계로 가시광선으로 경화되는 수지와 가시광선 발광 칩이 사용됐다고 밝혔다. 다시 말해 2가지 기술을 융합해 전혀 새로운 아이디어가 나온 셈이라는 설명이다.

연구팀은 이 시스템은 3D 프린터가 뭔지를 근본적으로 재검토한 것이라며 더 이상 연구실 의자에 앉아 물체를 만드는 거대한 장치가 아니라 한 손에 들 수 있는 수준으로 여기에서 생겨날 새로운 응용 프로그램이나 3D 프린팅 분야가 앞으로 어떻게 변화할지 생각하면 기대된다고 말했다.

연구팀은 이번에 개발된 3D 프린터에 대해 의사가 주문 제작한 의료 기기 부품을 만들거나 엔지니어가 현장에서 신속한 프로토타입을 만들 수 있게 하는 등 다양한 용도가 상정된다고 추측했다.

또 보도에선 정형외과 의사가 3D 스캐너로 스캔한 환자 골절 상황을 바탕으로 이번 3D 프린터를 사용해 골절 치유를 돕는 맞춤형 골 임플란트를 제작할 수 있다고 밝혔다. 더불어 팀이 이 개념을 실현 가능한 제품으로 만들어내는 데 성공한다면 엔지니어, 의사, 심지어 구급대원 등 누구나 기존 3D 프린터를 가지고 다니지 않고도 그 자리에서 솔루션을 만들 수 있게 될 것으로 기대된다.

연구팀은 앞으로 3D 프린터에 가시광선 홀로그램을 조사해 단 한 단계로 3D 프린팅을 가능케 하는 칩 개발에 나설 예정. 이를 실현하려면 전혀 새로운 칩 설계가 필요하며 이 궁극적인 데모를 향해 계속 노력하겠다는 설명이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.