3D 프린터

안녕하세요. 여러분은 저를 3D 프린터라고 알고 있을 거예요. 오늘날 저는 여러분이 상상할 수 있는 거의 모든 것을 만들 수 있죠. 작은 장난감부터 우주선 부품까지 말이에요. 하지만 제가 나타나기 전, 창조의 세계는 매우 달랐답니다. 새로운 모양, 즉 발명품의 시제품을 만들고 싶다고 상상해 보세요. 그러려면 나무나 플라스틱 같은 커다란 고체 덩어리에서 시작해서 필요 없는 부분을 조심스럽게 깎아내야만 했어요. 마치 거대한 대리석 덩어리를 쪼아내어 그 안에 숨겨진 조각상을 드러내는 조각가와 같았죠. 절삭 가공이라고 불리는 이 과정은 느리고, 믿을 수 없을 정도로 낭비가 심했으며, 엄청난 기술을 필요로 했습니다. 한 번이라도 실수하면, 종종 완전히 새로운 덩어리로 처음부터 다시 시작해야 했죠.

이것이 바로 제 창조자이자, 조용하고 뛰어난 엔지니어였던 찰스 헐이 1980년대 초에 살았던 세상이었습니다. 그는 자외선을 이용해 가구에 얇고 튼튼한 코팅을 입히는 회사에서 일했어요. 그의 임무는 테스트를 위한 새로운 플라스틱 부품을 디자인하는 것이었지만, 그는 점점 좌절감을 느꼈습니다. 기존의 방식으로는 작은 시제품 하나를 만드는 데 몇 달이 걸릴 수 있었거든요. 그는 생각했습니다. "분명 더 나은 방법이 있을 거야. 커다란 덩어리에서 무언가를 깎아내는 대신, 아무것도 없는 상태에서 한 번에 한 겹씩 쌓아 올릴 수는 없을까?" 이 단순하지만 혁명적인 질문이 바로 저에게 생명을 불어넣을 불꽃이었습니다. 그는 컴퓨터 화면의 디지털 디자인을 마치 마법처럼 실제 물리적인 물체로 바꿔주는 기계를 꿈꿨습니다.

찰스 헐의 '아하!' 하는 순간은 번개가 치는 것 같은 극적인 순간이 아니라, 그가 매일 다루던 자외선 램프의 조용한 윙윙거림 속에서 찾아왔습니다. 그는 포토폴리머라고 불리는 특정 액체 재료가 집중된 자외선 빛을 받으면 즉시 단단해진다는 것을 알고 있었죠. 이것이 바로 핵심이었습니다. 그는 이 끈적한 액체로 가득 찬 통과 그 표면 위를 가로지르며 춤추는 컴퓨터 제어 자외선 빛을 상상했습니다. 빛이 물체의 첫 번째 층을 그리고, 그 부분을 고체로 만드는 거죠. 그런 다음, 플랫폼이 새로 굳어진 층을 아주 조금, 1밀리미터의 몇 분의 일만큼 통 속으로 더 깊이 내리면, 빛이 그 첫 번째 층 위에 다음 층을 그리는 겁니다. 아주 얇은 층을 한 겹 한 겹 쌓아 올리면, 마치 허공에서 나타난 것처럼 액체 속에서 물체가 솟아오르게 됩니다. 그는 자신의 아이디어를 입체 인쇄술(stereolithography)이라고 불렀습니다.

그는 밤과 주말을 작은 실험실에서 자신의 비전을 현실로 바꾸는 데 바쳤습니다. 빛의 강도를 조절하고, 액체의 배합을 맞추고, 기계 장치의 정밀도를 높이는 등 과정은 도전으로 가득했습니다. 마침내, 운명의 밤이 왔습니다. 1983년 3월 9일이었습니다. 척은 작은 찻잔 디자인을 컴퓨터에 입력하고 시작 버튼을 눌렀습니다. 몇 시간 동안, 저는 조용한 실험실의 어둠 속에서 작동했습니다. 작은 보랏빛이 호박색 액체 표면 위를 오가며 깜박였습니다. 플랫폼은 미세한 움직임으로 하강했습니다. 그것은 느리고 신중한 과정, 조용한 창조의 행위였습니다. 작업이 끝났을 때, 그는 통에서 플랫폼을 들어 올렸습니다. 거기에 제가 있었죠. 아니, 정확히는 저의 첫 번째 창조물인 작고 검은색의 완벽한 모양을 한 찻잔이 있었습니다. 그것은 단순한 물건이었지만, 강력하고 새로운 아이디어가 가능하다는 증거였습니다. 저는 깎아서 만들어진 것이 아니라, 길러진 것이었습니다. 저는 디지털의 꿈을 가져와 단단한 현실로 만들었고, 그 순간 제조업의 미래는 영원히 바뀌었습니다.

찰스 헐이 1986년에 자신의 회사인 3D 시스템즈를 설립한 후, 제 인생의 첫 몇 년 동안 저는 주로 대기업의 첨단 기술 연구소에서 살았습니다. 엔지니어와 디자이너들은 저를 이용해 자동차와 비행기의 시제품을 만들었죠. 중요한 일이었지만, 저는 제가 그보다 훨씬 더 많은 것을 할 수 있다는 것을 알고 있었습니다. 저의 잠재력은 다른 뛰어난 인물들 덕분에 진정으로 꽃피우기 시작했습니다. 1980년대 후반, 발명가 스콧 크럼프와 그의 아내는 딸을 위해 장난감 개구리를 만들려고 했습니다. 그는 뜨거운 글루건을 사용하여 층층이 모양을 쌓아 올리는 아이디어를 떠올렸습니다. 이 간단한 개념은 제가 작동하는 완전히 새로운 방식, 즉 융합 적층 모델링(FDM)으로 이어졌습니다.

액체와 빛을 사용하는 대신, 이 새로운 버전의 저는 필라멘트라고 불리는 얇은 플라스틱 실을 녹여 그것으로 그림을 그리듯 작동했습니다. 마치 로봇 글루건이 바닥부터 물체를 쌓아 올리는 것과 같았죠. 스콧 크럼프는 1989년에 자신의 회사인 스트라타시스를 설립했고, 이 새로운 방식은 판도를 바꾸는 계기가 되었습니다. 이 방식 덕분에 저는 훨씬 더 간단해지고, 안전해졌으며, 비용도 훨씬 저렴해졌습니다. 갑자기 저는 대규모 산업 연구소를 떠나 새로운 보금자리를 찾을 수 있게 되었습니다. 저는 학교에 나타나기 시작했고, 학생들은 역사 프로젝트를 인쇄할 수 있었습니다. 건축가들의 사무실에도 들어가 마천루 모델을 만들었습니다. 의사들은 저를 이용해 환자의 심장과 뼈의 정밀한 3D 모델을 인쇄하기 시작했고, 이를 통해 단 한 번의 절개도 하기 전에 복잡한 수술을 연습할 수 있었습니다. 저는 심지어 별들로 여행하는 로켓과 화성 표면을 탐사하는 로버를 위한 가볍고 맞춤화된 부품을 만드는 데도 도움을 주었습니다. 작은 찻잔에서부터 우주에 이르기까지, 저의 창조자 가족과 제가 맡은 일의 목록은 그 누구도 상상했던 것보다 훨씬 더 커지고 있었습니다.

1983년의 그 작은 찻잔에서부터 오늘날 제가 만드는 놀라운 것들에 이르기까지 제 여정을 돌이켜보면, 저의 진정한 힘은 단지 물건을 만드는 데 있는 것이 아니라는 것을 깨닫습니다. 제가 세상에 주는 진정한 선물은 아이디어를 만질 수 있게 만드는 것입니다. 저는 사람들에게 상상력을 손에 쥘 수 있는 능력을 줍니다. 뛰어난 발명품을 가진 학생, 새로운 이론을 가진 과학자, 독특한 비전을 가진 예술가, 그들은 더 이상 자신의 아이디어가 현실이 되는 것을 보기 위해 몇 달을 기다리거나 큰돈을 쓸 필요가 없습니다. 그들은 단 몇 시간 만에 디자인하고, 인쇄하고, 테스트하고, 개선할 수 있습니다. 저는 상상할 수 있는 거의 모든 분야에서 혁신을 가속화하는 데 도움을 주었습니다.

그리고 저의 이야기는 아직 끝나지 않았습니다. 지금 이 순간에도 사람들은 저를 이용해 맞춤형 식사부터 개발도상국의 저렴한 주택에 이르기까지 모든 것을 인쇄하는 실험을 하고 있습니다. 과학자들은 이식을 위한 살아있는 조직과 장기를 인쇄하는 연구를 하고 있으며, 엔지니어들은 저를 화성과 같은 다른 행성으로 보내 현지 재료로 거주지를 건설하는 꿈을 꿉니다. 저의 목적은 언제나 '만약에'를 '현실로' 바꾸는 것이었습니다. 저의 이야기는 인내와 창의성의 힘에 대한 증거이며, 한 겹 한 겹 인내심을 갖고 쌓아 올린 단 하나의 아이디어 불꽃이 진정으로 세상을 바꿀 수 있다는 것을 증명합니다.