▲ 신홍현 3D프린팅연구조합 이사장이 ‘스마트 3D 프린팅 소재 및 응용기술’을 주제로 발표하고 있다..

“3D프린팅이 여러 산업과 접목되면서 새로운 부가가치를 창조하고 있는 가운데 더 큰 발전을 위해선 기존 매스(Mass) 소재가 아닌 스마트(Smart) 소재 출현이 필요합니다”

신홍현 3D프린팅연구조합 이사장은 12일 킨텍스에서 개최된 세계적인 3D프린팅 국제행사인 ‘인사이드 3D프린팅 컨퍼런스’에 연사로 나서서 이같이 3D프린팅에 있어 소재의 역할이 중요하다고 강조했다.

3D프린팅 소재 전문기업인 대림화학의 대표이기도 한 신 이사장은 소재사업을 하고 있는 경험을 바탕으로 ‘스마트 3D 프린팅 소재 및 응용기술’을 주제로 3D프린팅산업의 미래를 전망했다.

신 이사장은 3D프린팅이 일반 소비재 제품부터 자동차, 항공우주, 기계 등 여러 산업과 융복합되면서 새로운 블루오션(부가가치) 시장을 창출하고 있다고 밝혔다.

3D프린팅은 느린 조형속도, 낮은 물성, 한정적인 재료 등 기존 공정에 비해 한계를 가지고 있지만 수요자 맞춤형 제품을 만들 수 있다는 점에서 특히 의료, 건축, 음식 등 산업에서 각광받고 있다. 현재 3D프린팅을 통해 자신의 몸과 맞는 장기나 뼈, 자기만을 위한 집과 음식이 만들어지고 있으며 이는 생산 및 소비 트렌드의 변화를 가져오고 있다.

이러한 트렌드 변화에 맞춰 새로운 3D프린팅 소재가 요구되고 있다. 현재 3D프린팅용 소재는 다종 소재 혼합과 다양한 컬러를 구현하는 수준이다.

신 이사장은 “단일 기능밖에 구현할 수 없는 기존 매스 소재의 한계를 극복하기 위해 스마트 소재의 출현이 필요한 시점”이라며 “스마트 소재는 서로 다른 기능의 융합을 통해 외부환경의 변화를 감지해 반응하는 다기능 소재”라고 정의했다.

신 이사장은 현재 개발 중이거나 개발될 것으로 예상되는 스마트 소재 종류로 초물성 소재, 바이오 소재, 입체감성 소재, 복합소재 등을 소개했다.

초물성 소재의 종류로는 구조체의 내외부 소재가 다른 물성변환 구조체나 외부의 영향을 받으면 스스로 복원되는 소재 등이 있다. 이를 응용하면 3D프린팅을 통해 로봇 물고기나 접히는 디스플레이 등을 만들 수 있다.

바이오 소재분야에서는 인체의 반응을 감지하는 압력센서나 혈당센서를 아예 3D프린팅으로 혈관과 피부에 넣어서 인체내에 이식할 수 있는 기술이 개발되고 있다.

입체감성 소재분야에서는 배터리, 에너지 하베스터를 3D프린팅으로 만들 수 있고 플렉서블 기기에 필요한 곡면배선도 프린팅 할 수 있다. 복합소재 분야에서는 3D프린팅을 통해 각기 다른 소재로 임플란트와 금형 등을 만들어 다양한 기능을 발휘하고 구조적 단점을 없앨 수 있다.

신 이사장은 스마트 소재가 3D프린팅에 본격 접목되면 IoT(사물인터넷)과 연결이 가능해져 더 많은 부가가치를 창출할 것으로 전망했다. 그는 이를 위해선 3D프린팅 산업을 구성하는 하드웨어, 소프트웨어, 소재 분야 기업과 기술이 함께 협력해야 한다고 강조했다.

신 이사장은 “자신이 제품을 만들어 의미를 부여하고 가족 간 공통 관심사를 이끌어내 화목할 수 있어 ‘3D프린팅은 기쁨’이라고 정의하고 싶다”며 “우리 정부가 3D프린팅 저변확대에 나서고 있는 것과 발맞춰 연구조합은 소재 개발과 교육 지원을 중점 추진해 나갈 계획”이라고 밝혔다.