`천연광물`을 3D 프린팅 원료로 쓴다

지질자원연, 내열성과 절연성, 내화학성 높여
첨단 제품의 다품종 소량생산 등에 활용 전망
우수한 특성과 질감을 갖춘 천연광물을 3D 프린팅 원료로 사용할 수 있는 길이 열렸다.

한국지질자원연구원은 서주범 박사 연구팀이 내열성과 절연성, 내화학성이 우수한 천연광물을 3D 프린팅 원료로 사용할 수 있는 기술을 개발했다고 5일 밝혔다.

3D 프린팅에 투입되는 재료는 크게 고분자 플라스틱, 금속, 세라믹 등이 있다. 최근에는 3D 프린팅의 제한된 원료와 높은 유지 비용을 이유로 원료를 다양화하기 위한 소재 개발이 활발히 이뤄지고 있다.

이 중 장석, 도석, 고령토, 규석 등 도자기 제조에 사용되는 천연광물은 전통 세라믹 원료와 비교해 비용이 저렴하고, 가공이 쉬워 3D 프린팅의 새로운 원료로 주목받고 있다.

연구팀은 분쇄된 개별 광물을 특정 비율로 혼합한 후 분쇄장비를 이용해 추가 분쇄하고, 이를 0.1㎜ 두께로 균일하게 도포하는 방식으로 평균 45마이크로미터(㎛) 크기의 둥근 형태로 원료 입자를 만들었다. 이어 이 구형 입자를 바인더 제팅(BJ) 3D 프린터에 적용해 쌓아 올림으로써 입체 형상을 출력하는 데 성공했다.

이 출력물을 고온으로 열처리하면 강도가 높아지고 기본 형태가 유지되는 것을 확인했다고 연구팀은 설명했다.

서주범 지질자원연 박사는 "천연광물을 3D 프린팅 원료로 활용하면 우리 생활에 밀접한 양질의 생활용품과 정교한 첨단 제품의 다품종 소량 생산 등에 다양하게 적용할 수 있다"고 말했마했다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr