[신기술] 3D 프린팅, 액체로 입체구조물 만들다 3D 프린팅

130709115353-large.jpg » 3D 프린팅 방식을 활용해 액체금속으로 만든 입체 구조물. (Credit: Michael Dickey)  

 3D 프린팅 기술의 발전 속도가 매우 놀랍다. 이번엔 고체가 아닌 액체로 만든 입체 구조물까지 만들어냈다.

 미 노스캐롤라이나주립대 연구진 4명은 상온에서 고정지지대 없이도 액체 금속으로 3차원 구조물을 만들 수 있는 3D 프린팅 기술을 개발했다.

 3D 프린터는 플라스틱, 수지, 금속, 세라믹 등 다양한 재료를 사용할 수 있지만 가장 극적이고 도전적인 재료는 금속이다. 금속 3D 프린팅의 일반적인 방법은  금속 분말을 레이저빔으로 녹여 20~40미크론 두께로 층을 쌓아 금속 제품을 만드는 것이다.

 연구팀의 마이클 디키 조교수는 “우리는 갈륨과 인듐의 액체금속 합금이 상온의 공기중에 있는 산소에 반응해 '막'을 형성한다는 사실을 알아냈다”며 “이 막이 바로 모양을 유지해주는 역할을 한다”라고 말했다.

 연구진은 갈륨과 인듐의 이원공융합금(eGain, 질량 기준으로 갈륨 75%, 인듐 25%)을 사용했지만, 갈륨 합금도 같은 기능을 한다고 밝혔다. eGain은 상온(섭씨 15.7도 이하)에서 액체 상태인데, 공기에 노출되면 갈륨 산화물로 구성된 아주 얇은 ‘막’(두께 1나노미터 이하)을 형성한다.

 연구진은 이번에 3D 프린터로 구조물을 만드는 다양한 기술을 개발했는데, 그 하나는 수퍼마켓의 오렌지 바구니처럼 액체금속 방울을 쌓는 것이다. 아래 동영상이 그 과정을 잘 보여준다.

 또 다른 기술은 어떤 모양의 형틀에 액체금속을 주입하는 것이다. 이 형틀을 떼내도 액체금속은 그 모양을 그대로 유지한다.

 연구진은 현재 이 기술을 3D 프린터와 결합시켜 전자제품에 적용할 수 있는 방법은 없는지에 대해 연구하고 있다. 이번 연구 결과는 ‘3-D Printing of Free Standing Liquid Metal Microstructures’란 제목으로 온라인 저널 <어드밴스드 머티어리얼스(Advanced Materials)>에 실렸다.

 


곽노필 한겨레신문 선임기자 nopil@hani.co.kr
페이스북 페이지 '미래가 궁금해'
트위터 '곽노필의 미래창'
TAG

Leave Comments


profile한겨레신문 선임기자. 미래의 창을 여는 흥미롭고 유용한 정보 곳간. 오늘 속에서 미래의 씨앗을 찾고, 선호하는 미래를 생각해봅니다. 광고, 비속어, 욕설 등이 포함된 댓글 등은 사양합니다.