재료연구소(KIMS) 분말ㆍ세라믹연구본부 윤희숙 박사 연구팀은 세라믹 공정에서 널리 적용되는 테이프 캐스팅 원리를 응용해 복수 재료 공급 라인을 제공함으로써 다종ㆍ이종 소재를 동시에 3D프린팅 가능한 기술을 세계 최초로 개발했다고 25일 밝혔다.

　이 기술은 재료를 수조(Vat)에 공급해 사용하는 기존의 광중합형 세라믹 3D프린팅 기술의 한계점을 극복한 것으로써 재료절감 효과가 우수하고 수조 내 빛의 산란에 의한 정밀도 저하와 재료열화를 방지하는 장점을 갖고 있다.

　연구팀은 테이프 캐스팅 원리를 광중합형 3D프린팅 기술에 적용, 이를 통해 필요한 양 만큼 필름 위에 공급해 한 번의 빛 조사 후 회수가 가능함으로써 재활용이 가능하고 필름 두께 제어로 보다 면밀한 층 두께 제어가 가능할 뿐만 아니라 항상 새로운 필름을 공급할 수 있어 다종ㆍ이종 및 경사 기능 소재의 프린팅까지 가능한 3D프린팅 장치와 소재 및 공정 기술을 개발했다.

　또한 연구팀은 필름 공급 라인의 개수를 늘려 스테이지 전체를 회전시키는 구조를 만들어 층간 다종ㆍ이종 소재 프린팅뿐만 아니라 같은 층 내에서 다종ㆍ이종 소재의 3D프린팅이 가능하도록 했다.

　이 기술은 정보통신, 에너지, 우주항공, 전기전자, 원자로 핵심 부품 및 의료 디바이스 등의 다양한 분야에 적용이 가능하며, 세라믹 외에도 고분자, 복합재 및 금속 소재에도 적용이 기대돼 3D프린팅 분야의 신시장 개척 및 신기술 분야 창출이 가능할 것으로 전망된다.

　연구책임자인 재료연구소 윤희숙 책임연구원은 “본 기술은 종래 기술의 한계점을 극복해 기존 세라믹 공정으로는 불가능했던 복잡형상 구현뿐만 아니라 경사 기능성 혹은 다종소재 접합 등의 새로운 물성 구현을 가능하게 할 것으로 기대된다”며 “이를 위해 본 기술로 개발된 3D프린터를 이용한 다양한 기초연구와 새로운 응용분야 발굴 그리고 데이터 축적의 필요할 것”이라고 말했다.