3D 프린팅과 과학 교육

처음 3D프린팅의 기원은 제품생산 산업현장의 신제품개발등 엔지니어링 분야에 깊게 뿌리를 내리고 있습니다.  이러한 장소에서는 새로운 상품의 연구개발을 할 때에 먼저 샘플을 만들어 봄으로써, 새로운 상품의 스텍에 모든 규격이 맞는지, 또한 의도대로 작동되는지, 또는 예상하지 못했던 문제점이 발생하지 않는지를 확인합니다.

소량의 샘플을 만들어 보는 과정을 프로토타이핑이라고 부릅니다.  프로토타이핑은 원래 주물을 만들거나 깍아내는 공정을 통해서 만들기 때문에  단 한개의 프로토타이프를 만드는데에도 많은 시간과 경비와 재료를 필요로 했습니다.   즉, 의도대로 작동되는 프로토타이프를 만들기 위해서 더 빠르고, 경비가 절약되어야 한 필요성에 의해서1980년부터  첨가형제조공정이 관심을 얻기 시작하였습니다.   3D (three-dimensional, 3 차원) 프린터들은 첨가형제조 공정을 운영하는 기계입니다.   이제는 수십여일 걸리던 프로토타이핑이 며칠안에 가능하고, 수천에서 수만달러가 필요했던  것이 몇 달러, 심지어, 페니 단위의 가격으로도 만들 수 있게 되었습니다.

첨가형제조공정, 즉 3D 프린팅기술은 프로토타이프의 사용목적에 따라서 달라집니다.  가장 많이 사용되는 방법은 입체석화그래피 (SLA)로서, 시각적 효과를 내는 디자인에 가장 적합니다.   선택형레이저기술 (SLS)는 금속을 포함한 다양한 재료를 가지고 프로토타이핑을 하면서도 작동가능한 샘플을 만들 수 있도록 도와 줍니다.  융합적출모델링방법 (FDM)은 주로 플라스틱 프로토타이핑을 하는데 사용합니다.

현재 출시되고 있는 3D 프린팅기술에 의해서 다양한 재료로 고질의 샘플을 만들 수 있어서, 제조업 회사들은  프로토타이핑을 신속히 마치고, 더 빠르게 생산할 수 있게 되었습니다.  이러한 이유로 3D 프린팅기술은 공학과 과학기술을 전공하는 학생들에게는 중요 핵심기술이 되었습니다.   미국전자학회 IEEE의 최근 발표에 의하면, 공학전문 채용리스트의 35%이상이 3D 프린팅 기술지식과  첨가형제조공정의 이해를 요구한다고 발표했습니다.

대학캠퍼스에서 3D 프린터에 접근해서 사용할 수 있는 기회는 지난 수년동안 기하급수적으로 증가되었습니다.   오랫동안 이러한 3D프린터들은 대학내의 특별 클럽이나 모임, 엔지니어링분야와 연구요원등이나 사용할 수 있었던 것입니다.   프린터를 많은 학생들에게 개방하면, 운영비문제에 봉착할 수 도 있습니다.  또한, 프린터를 구입하는 목적은 특정 과목을 듣는 학생들을 위해서 구입되거나 연구에 도움을 주기위해서 지원될 수 있습니다.   3D 프린팅읖 통해서, 이제는 대학생들도 정교하게 만들어진 실제 작동되는 프로토타이프를 만들 수 있는 현실이 되었습니다.

앞으로, 3D프린팅은 공학이나 과학을 전공하는 학생들에게만 필요한 기술이 아닙니다.  예술이나 심지어 문학을 공부하는 학생들에게도 프로토타이프를 만들어 과거와 현재를 이해하고 새로운 작품을 만들어 내는 것은 중요한 표현방법과 소통기술이 되기 때문입니다.

이제 3D 프린팅기술은 제 4 차산업의 추세를 따라서, 함께 우리 삶의 현장으로 흘러 들어왔습니다.   나이에 관계없이, 학년에 관계없어, 성별에 관계없이 조기에 배우는 것이 좋습니다.  이제 3D기술을 배우는 것은 너무 빠를 수 없고, 너무 늦을 수 없습니다.   단숨에 이론을 배우거나 한두번 만들어 본다고 3D프린팅기술의 실력이 있다고 말할 수 없습니다.   피아노, 수영, 언어를 배우듯이, 오랜 기간동안 이론을 이해하고 기술을 습득하여,  다양한 고난도  작품을 직접 만들어 볼때에 비로서 3D프린터 기술자가 될 수 있습니다.   스템 과학원의 3D 프린팅팀에게 문의하십시오.