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3D프린팅의 혁신은 국민대로부터! - 3D프린팅디자인혁신센터

작성자 문지원
작성일 16.07.25
조회수 15325

1800년대에 전화기가 세상에 처음 등장했을 때 사람들은 너무나 신기한 나머지 전화기를 기괴한 물건으로 여기기도 했다. 1900년대에 TV를 통해 지구 반대편의 모습까지 음성과 영상으로 접하게 되자 사람들은 TV를 현대 과학기술의 끝판왕이라 생각하기도 했다. 이처럼 현대 과학기술은 시대를 거듭하며 끊임없이 진보하여, 이전 시대를 뛰어넘고 당시 시대를 대표하는 산물들을 계속해서 만들어 낸다. 그러면, 현재 우리 시대를 대표할 수 있는 과학기술의 집합체는 무엇일까?

아마 수많은 대답들 중 3D 프린터가 빠지지 않을 것이다. 1980년대 초반에 최초로 개발된 3D 프린터는 하루가 다르게 진화하여 한계를 알 수 없을 만큼 광범위한 분야에 활용되고 있다. 각종 음식, 인공 신장, 자동차, 건물 등 각종 물건들을 뚝딱 만들어내고 있으니 말이다. 이렇게 너도나도 3D 프린터에 뛰어드는 돌풍 속에서 국민대는 어떤 선전을 펼치고 있는지 기사를 통해 확인해보자!

안녕하세요, 먼저 국민대 3D프린팅디자인혁신센터에 대한 전반적인 소개 부탁드립니다.

먼저 간략하게 센터에 대해 설명을 드리자면, 국민대 3D프린팅디자인혁신센터(이하 3D 센터)는 3D 프린팅 교육과 컨텐츠를 제공하고, 국민대의 구성원들이 센터의 혁신적인 제품과 서비스를 자유롭게 이용할 수 있는 곳입니다. 또한, 센터에서 3D 프린팅의 비즈니스 모델을 자유롭게 실험할 수 있기 때문에 3D 프린팅과 관련된 창업자들과 예비 창업자들은 센터를 개방형 플랫폼으로 활용할 수도 있습니다. 그리고 우리 대학 3D 센터는 중소기업청의 지원을 받고, 다른 여러 기업들과의 산학협력도 긴밀하게 이루어져 있어 더욱 좋은 환경에서 3D 프린팅 산업 발전에 힘쓸 수 있을 것으로 기대되고 있습니다. 현재 센터는 조형대학 옆에 자리하고 있습니다.

현재 3D 센터에 있는 3D 프린터의 규모는 어떠한가요?

우리 센터 3D 프린터의 규모는 국내의 다른 3D프린팅 관련 기관들과 비교했을 때 단연 독보적이라 할 수 있습니다. *카르테시안 및 델타 방식의 산업용 3D 프린터가 소형, 중대형, 초대형 나뉘어 총 20여 대를 보유하고 있는데, 이 정도의 규모로 전체적으로 기기를 갖춘 곳은 우리 센터를 제외하고는 아직 국내에 없습니다. 특히, 초대형 프린터는 5m가 넘는 대형 제품을 출력할 수 있는데, 이 장비는 우리 센터에서 자체 개발한 국내 유일의 장비입니다. 3D 프린터들을 넉넉하게 보유하고 있고, 희소성이 굉장히 높은 기기들도 있기 때문에 본교 학생들은 더욱더 차별된 환경에서 실습 및 연구를 진행할 수 있습니다.

정말 내세울만한 규모네요! 특히 자체 개발한 초대형 산업용 프린터는 어마어마하네요. 이 기기에 대해서 좀 더 설명해주신다면?

3D 프린팅이 규모 있는 산업 분야에 대한 서포트를 할 수 있어야겠다는 생각으로 초대형 산업용 3D 프린터를 제작하게 됐습니다. 이 프린터를 개발한 후에 이전에 25cm 정도에 머물렀던 제작물의 범위가 5m가 넘는 크기까지 확장되면서 3D 프린터가 적용되는 대상이 굉장히 넓어졌습니다. 이 프린터를 6월에 있었던 ‘인사이드 3D 프린팅 컨퍼런스엑스포 2016’에서 선보이고 나서 마네킹을 제작하는 회사, 건설 회사, 의복을 제작하는 곳에서까지 수많은 기업들의 문의가 쇄도했습니다. 국내 최초로 개발한 이 산업용 3D 프린터는 크기는 가로세로 1m, 높이 5.3m에 달합니다. 그리고 각 재료들의 가장 적합한 용융점(녹는점)을 찾아 공정하는 스마트온도제어 시스템을 도입하기도 해서 원하는 재질감까지 깔끔하게 표현해낼 수 있습니다.

국내 최초 개발이라니, 정말 대단합니다. 이 프린터로 공정했을 때 시간이 얼마나 걸리나요? 초대형인 만큼 시간이 꽤 걸릴 것 같은데요.

이 프린터는 0.9mm의 대형 노즐을 사용해서 기존의 다른 프린터들의 공정시간을 최대 네 배까지 단축할 수 있습니다. 특히 방금 간략하게 설명드린 스마트온도제어 시스템까지 도입해서 재료도 다양해지고, 출력에 소요되는 시간이 훨씬 더 줄었죠. 그래서 물론 크기에 따라 출력되는 시간이 차이가 나지만, 평균적으로 8-9시간 정도가 소요됩니다. 이 정도면 굉장히 빠른 거거든요. 그래서 기술적으로도 경제적으로도 굉장히 앞서 있는 것이라 보실 수 있을 것 같습니다.

단연 국민대 3D프린팅디자인혁신센터만의 차별점이라고 할 수 있겠어요.

그렇죠. 초대형 3D 프린터와 스마트온도제어 시스템이 현재까지의 가장 큰 성과이면서 국민대만의 차별점이라고 할 수 있습니다. 국내 최초 개발된 초대형 3D 프린터가 6대나 있고, 스마트온도제어 시스템으로 훨씬 더 자유롭게 3D 프린터 실습을 할 수 있는 환경을 제공하는 교육기관은 우리 국민대가 최고라 자부할 수 있습니다. 3D 프린터로 제작하는 모든 과정에서 발생하는 에러의 근본적인 원인이 온도 변화에 있다고 생각하여 오랜 세월을 연구에 매진했고, 그렇게 만들어진 스마트온도제어 시스템도 정말 남다른 부분이고요. 그리고 아직 말씀드릴 단계는 아니지만, 헤드섹터에 특정한 기법을 적용할 수 있도록 하는 기술도 현재 특허 출원 중에 있어 앞으로 더 많은 기법들 개발에 있어서도 가능성이 충분하다고 보고 있습니다.

아까 잠깐 언급하셨던 ‘인사이드 3D 프린팅 컨퍼런스엑스포 2016’에서도 국민대 부스가 반응이 정말 좋았다고 들었어요. 어떤 반응들이었나요?

사실 저도 그 전시회가 그렇게 큰 행사인지 몰랐는데 국내뿐 아니라 해외의 굉장히 유명한 업체들도 참가를 많이 한 명성 있는 전시회였더라고요. 그 전시회에서 국민대 부스의 규모가 가장 컸어요. 초대형 3D 프린터를 6대나 전시했기 때문에 큰 공간을 사용할 수밖에 없었죠. 그리고 산업체에 계신 분들이 정말 많이 방문하셨는데, 우리 국민대 부스에 박수도 많이 쳐주시고 따봉을 해주셨어요.(웃음) 정말 필요했던 이런 산업용 프린터가 그동안 없었다며 근본적인 문제까지 해결해 이런 초대형 3D 프린터를 내놓은 것에 대해 호평을 많이 하셨죠. 3D 시스템과 관련된 여러 운영진들도, 공무원분들도 많이 놀라워하며 가셨어요. 그리고 우리 프린터로 제작된 특별한 제품을 가져가야겠다고 생각해서 여러 다채로운 디자인 제품들을 만들어 조명등으로 전시를 하기도 했어요. 이번 전시회에서 국민대학이 3D 프린팅과 관련된 여러 노하우들을 가지고 있고, 연구개발과 교육 보급을 하고 있다는 것을 한 번에 보여줄 수 있었어요. 전시회 이후에 여러 기관들과 전시회에 초대를 계속 받고 있어서 앞으로도 이런 기회가 많이 있지 않을까 생각합니다.

국민대가 3D 프린팅 산업 전반에 있어서 기술 우위로 선점하고 있다고 볼 수도 있겠네요.

이번에 저도 전시회를 둘러보면서 정말 놀랐던 게 아직 산업용 3D 프린터가 개발된 데가 우리를 제외하고 없었다는 거예요. 일반 사용자들을 대상으로 한 소규모 프린터는 개발이 많이 되어있었는데 저는 실제 니즈가 규모 있는 산업들에 굉장히 많이 있다고 생각하거든요. 그래서 앞으로 수요가 분명히 있는데 아직까지 우리 학교밖에 산업용 3D 프린터가 개발된 곳이 없어서 그런 점에 있어서는 강점이 확실히 있다고 생각합니다. 장비를 완벽하게 제어해서 빠르게 대형 제작물을 출력할 수 있다는 이 강점도 살리고, 다른 핵심적 기술들도 연구 개발하여 보급한다면 앞으로 우리 센터가 국내외 3D 프린팅 활성화에 큰 기여를 할 수 있을 거라 기대하고 있습니다.

현재 산학협력은 어떻게 이루어져 있나요?

대표적으로 두 업체를 말씀드리면, 먼저 전신물을 제작하는 업체가 있습니다. 전신물을 제작할 때 50cm가 넘어가면 비용이 4,5천만 원이 넘는다고 하더라고요. 그런데 우리 장비로 출력을 하게 되면 3,4백만 원도 안 되는 비용으로 제작할 수 있기 때문에 경제적으로 굉장히 효율적입니다. 이번에도 이 업체에도 기술이전을 해 실제적인 산학협력이 이뤄지고 있습니다. 그리고 또 다른 업체로는 ‘두닷(dodot)’이라는 가구 브랜드 회사가 있습니다. 국내에서는 꽤 유명한 브랜드인데, 현재 3D 프린팅과 가구를 접목할 수 있는 테크놀로지를 우리 연구진이 함께 연구개발하고 있고, 향후에는 실제로 3D 프린팅 디자인의 강점을 살린 가구를 제작할 예정입니다.

센터에서 진행되는 ‘3D 프린팅 창의메이커스’라는 수업이 수강신청 경쟁이 엄청 치열할 만큼 인기 있는 강좌라 들었어요.

네, 2015학년도 2학기에 교양 과목으로 신설된 강의예요. 시험 삼아 수업을 만들어본 거였는데 처음 수업부터 조형대학 학생들뿐만 아니라 인문사회대학 학생들도 정말 많이 수강 신청을 했더라고요. 그렇게 수업을 진행해보니까 기계공학 학생들도 영어영문학과 학생들도 예술적 감각이 다분한 학생들이 많았어요. 학생들이 각자 자신의 전공과 관련해서 창조적 아이디어를 가지고 개발하는 걸 보면서 3D 프린팅과 시너지를 나타내어서 새로운 직업군으로 갈 수 있는 가능성이 있구나 생각했습니다. 학생들의 좋은 작품들을 가지고 전시를 하기도 했는데 학생들의 반응이 굉장히 좋았습니다. 그리고 이번 1학기에는 총장님의 지시로 수를 늘려 네 개의 반으로 수업을 개설했는데 작년 2학기와 마찬가지로 다양한 전공의 학생들이 수강신청을 했고, 이번에도 실로 다양한 작품들을 제작되었습니다. 향후에는 이 수업이 창업과 연결되어 다양한 전공의 학생들이 각자 자신들만의 강점을 지닌 제품을 만들 수 있지 않을까 생각합니다.

이제 마무리를 하면서 앞으로 3D 프린팅의 미래를 어떻게 바라보고 있으며, 그러한 상황에서 국민대가 어떤 역할을 할 수 있을지에 대해 말씀 부탁드립니다!

3D 프린터가 없을 때와 있을 때가 천지차이가 됐어요. 공업디자인에 있어서도 3D 프린팅이 없을 시절에는 학생들이 밤을 새워서 손으로 갈고, 닦고 해서 작품을 만들었는데 직접 손으로 만든 거니까 좌우도 맞지 않고, 기술적인 내용을 잡을 수 없어서 퀄리티도 그만큼 나오지 않는 문제점들이 많았거든요. 그런데 3D 프린팅을 도입하고 나서는 그런 부분들이 해소가 되고, 그동안 부담스러웠던 거대 제품 디자인도 손쉽게 디자인하고 비용 부담도 덜어졌어요. 이제는 경쟁력 있는 3D 프린팅 디자인 제품을 낼 수 있도록 하는 교육체계 환경을 갖춘 거죠. 국민대의 이런 앞선 교육 환경을 다른 학교와 기관들에도 전파해서 한국 3D 프린팅 산업의 경쟁력을 상승시키는 계기를 만들었으면 좋겠습니다. 그리고 산업적으로 봤을 때에도 포스코, 현대, 쌍용 자동차 등 여러 기업들에서도 3D 프린팅을 적용하는 것에 대한 얘기들이 많이 나오고 있어요. 그래서 앞으로 3D 프린팅이 산업 전반에 굉장히 큰 역할도 할 수 있으리라 생각합니다. 이제는 다품종 소량 시대를 뛰어넘어 정량 생산을 하는 시기가 왔기 때문에, 3D 프린터로 출력된 제품을 니즈가 있는 곳에 적정한 생산량으로 공급하는 게 분명 필요할 것입니다. 산업의 수요는 현재도 미래도 상당히 높을 것으로 예측되고 있어, 앞으로도 우리 국민대 3D 프린팅디자인혁신센터에서는 계속 3D 프린팅의 확고한 기반을 다져나갈 것입니다.

제 3의 산업혁명을 불러일으킬 성장 동력으로 칭송받는 3D 프린터. 3D 프린팅 산업을 중심으로 일어나는 현대 과학기술의 거대한 흐름을 우리 대학이 쥐고 있다는 것은 정말 놀랍다. 말 그대로 3D 프린팅의 혁신이 국민대로부터 시작이 되는 것이다. 계속해서 연구 개발과 보급, 3D 프린팅 산업의 활성화에 힘쓴다면, 국민대 3D프린팅디자인혁신센터가 전 세계 3D 프린팅 산업의 중심으로 확고히 자리하는 날은 조만간 찾아올 것이 분명하다.