4D프린팅의 시대

안녕하세요 시제품 개발 전문기업​ 디자인웨일입니다.

오늘은 4D프린팅의 시대 에 대해 알아보겠습니다.

 

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1. 4D 프린팅이란?

4D 프린팅은 3D로 프린팅한 물체가 스스로 변형하여(자가조립 과정) 사용자가 바라는 결과물을 만드는 기술을 말합니다.

3D 프린팅에 변화할 수 있는 한 차원(Dimension)의 특성을 더한 '3D+1D'라는 개념입니다.

4D 프린팅 시스템으로 원하는 결과물을 출력하려면

외부환경 요인에 따라 모양이 변하거나 스스로 조립되는 ‘스마트 소재’가 필요합니다.

스마트 소재를 3D 프린터로 출력하면, 사람의 힘을 빌리지 않고도

외부 요인의 영향을 받아 지정된 조건에 맞게 형태가 달라지는 것입니다.

온도나 수분, 바람, 빛, 물, 중력, 공기, 시간 등이 외부환경 요인이 될 수 있습니다.

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2. 4D 프린팅 가능한 소재

4D 프린팅은 외부환경 요인에 따라 변형 가능한 스마트 소재를 사용해야 합니다.

4D 프린팅에 사용되는 소재는 스스로 변형 가능하다는 의미로 '자가변형물질(self-transformable materials)',

조건에 따라 특성이 변화한다고 해서 '프로그램 가능물질(programmable materials)'이라고도 불립니다.

스마트 소재에는 형상기억합금이나 형상기업폴리머섬유 같은 첨단 소재도 있지만,

나무나 종이 같은 소재로도 부분적 변형이 가능합니다.

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3. 3D프린팅 VS 4D 프린팅

3D프린팅	4D 프린팅
3D 프린팅은 모델이 되는 대상을 마치 복사하듯이 그대로 출력하는 것이 특징	4D 프린팅은 변형이 가능한 특수 소재를 사용하기 때문에 시간이 지나면 출력한 결과물의 모양이 달라지는 것이 특징
이런 차이 때문에 4D 프린팅은 3D 프린팅이 가진 한계를 극복할 수 있는 신기술이라는 평가를 받고 있습니다.

 

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4. 4D 프린팅 활용분야

4D 프린팅 기술은 장난감, 게임, 자동차, 로봇, 의료, 제조, 건설 등 다양한 산업 분야에서 활용할 수 있습니다.

각국의 유명 대학이나 연구소, 기업 등이 4D 프린팅을 위한 스마트 소재 개발에 열을 올리고 있습니다.

현재 4D 프린팅 시장의 중심은 미국인데요. 업계는 올해 4D 프린팅 시장규모가

약 6300만 달러, 이후 연평균 43% 정도 성장해 2025년에는 5억5000만 달러(약 6000억원) 규모로 확대될 것으로 전망하고 있습니다.

 

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5. 4D 프린팅 활용 예시

1.맞춤형 옷

2. 근육과 뼈 조직 재생

3. 4D 프린팅 깁스

4. 4D 자동차

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오늘은 4D프린팅의 시대 에 대해서 알아봤는데요.

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