벌써 3D 프린팅 넘어 4D 프린팅으로 진화
벌써 3D 프린팅 넘어 4D 프린팅으로 진화
얼마 전부터 3D프린트로 각 분야에서 사용되면서 많은 이들이
다양한 혜택을 받고 계시죠. 그런데 말입니다.
따뜻하면 공기가 잘 통하다가 추워지면 섬유 구조가 촘촘해지는
스마트 의류, 스스로 막힌 곳을 뚫는 수도관 등 최근 과학계는
3차원 프린팅을 넘어 4D 프린팅 연구가 한창이라죠.
4D 프린팅의 핵심은 부품 설계도를 3D 프린터에 넣고
출력하면 스스로 조립된다는 것인데요.
물체가 스스로 조립된다는 점에서 3D 프린팅보다
한 단계 진화했다 볼 수 있답니다. 특히 최근 4D 프린팅 연구에서는
한국인 과학자들이 대거 활약하고 있어 화재가 되고 있다죠.
지난해 여름 홍콩에서 열린 미국전기전자공학회 로봇 및 자동화학회에서는
트랜스포머처럼 스스로 조립되는 전등이 등장했다. 평면에 펼쳐진 몸체와 센서 등에
열을 가했더니 어느새 전등으로 변신한 것이다.
이 연구를 이끈 사람은 미국 하버드대
4학년에 재학 중인 한국인 학생 그는 2013년 로버트 우드 교수팀에 합류하면서
4D 프린팅 연구에 푹 빠졌고, 열을 가하면 스스로 접히는 상자와 학 등을 개발했다죠.
이 학회에서는 미국 매사추세츠공대 다니엘라 루스 교수팀도 열을 가하면 스스로 조립되는
토끼를 내놨다죠. 이 연구를 주도한 사람도 한국인 과학자 연구원이라죠.
꿈만 같은 4D 프린팅을 가능하게 만든 배경에는 자기조립 기술의 힘이 크다하는데요
2007년 미 국방부 산하 고등방위연구계획국은 자기조립 연구에 지원하는 프로젝트를
가동했고, 2010년 우드 교수팀은 스스로 접히는 전자종이로 배나
비행기를 만드는 데 성공해 미국국립과학원회보에 발표했다하죠.
현재 자기조립 기술은 더 정교해져 암 치료에까지 활용 폭을 넓히고 있다는데요.
다비드 그라시아스 미국 존스홉킨스대 교수팀은 몸속에서 스스로 조립돼 암세포 하나를
집어낼 수 있는 장치를 개발했다고 지난해 나노 레터스에 발표했다죠.
설계 기술과 함께 자기조립 되는 스마트 소재를 3D 프린터로 출력할 수 있도록
만드는 게 4D 프린팅 기술의 핵심이라고하는데요.
4D 프린팅은 국방 분야에서도 활용 가치가 높다하는군요.
미 육군은 2013년부터 위장천막이나 환경에 따라 색깔과 구조를 바꾸는 군용차량을
개발하기 위해 지원을 시작했고, 미 공군도 특정 상황에서 모양을 바꾸는
비행기 연구를 통해 스텔스 기능을 강화할 것으로 알려졌다죠.
4D 프린팅은 설계도와 프린터만 있으면 어디서든 원하는 물체를 만들 수 있다는 점에서
물체의 원격 전송을 가능하게 할 미래기술로 꼽히고 있다죠.
또 3D 프린팅은 출력할 수 있는 물체의 크기에 한계가 있는 반면, 4D 프린팅은
출력 뒤에 조립되기 때문에 큰 물체도 얼마든지 만들 수 있답니다.
앞으로 3년 내에 의류나 전자기기에 4D 프린팅이 적용되고, 5년 뒤면 의료나
로봇 분야에도 널리 활용될 수 있을 것이라는 것이 업계의 설명이라죠.
와우, 4D까지 이러다 프린트로
생명체를 만들기도 하는날이 오겠군요 ^^