"빠른 속도에 높은 정밀도, 자가치유 성능까지"…팔방미인 `3D프린팅 소재` 나왔다

화학연, 가시광선 활용한 다기능성 소재 개발
100배 정밀도, 5배 빠른 속도..손상 시 스스로 복원

한국화학연구원은 기존 기술보다 100배 정밀하고, 5배 빠른 출력 속도를 지닌 자가 치유 성능의 다기능성 3D 프린팅 소재를 개발했다. 화학연 제공

자가치유 성능을 지닌 '다기능성 3D 프린팅 소재'를 개발한 화학연 연구진.

빠른 출력 속도와 높은 정밀도를 지니면서 자가 치유 성능을 가진 3D 프린팅 소재가 개발됐다. 앞으로 친환경 3D 프린팅 소재와 맞춤형 의료기기, 소프트 로봇 등 미래 전자소재에 널리 쓰일 전망이다.

한국화학연구원은 이원주·유영창·안도원 박사 연구팀이 권민상 서울대 교수, 백현종 부산대 교수 연구팀과 공동으로 기존 기술보다 100배 정밀하고, 5배 빠르게 출력하면서도 자가 치유 성능을 확보한 '가시광선 활용 3D 프린팅 소재'를 개발했다고 10일 밝혔다.

3D 프린팅 기술은 복잡하고 정밀한 제품을 쉽게 생산할 수 있지만, 새로운 산업 분야에 적용하려면 자가치유, 분해 성능 등 다양한 기능을 가진 새로운 소재 개발이 필요하다.

연구팀은 기존 소재가 빛의 영역대와 중복돼 출력 성능이 떨어지는 것을 해결하기 위해 자외선보다 긴 파장인 가시광선 620㎚ 영역대에서 결과물을 출력하는 기능성 소재를 개발했다. 이 소재는 기존 소재와 비교해 100배 정밀하고, 5배 높은 출력 속도를 보였다. 이는 종이프린터의 잉크처럼 기능 없이 결과물 출력만을 위해 사용되고 있는 제품과 동등한 출력 속도에 해당한다.

연구팀은 또한 10분 이내 손상된 표면을 복구하는 자가치유 성능을 가진 광반응성 유기화합물 소재도 개발했다. 이는 기존 다기능성 3D 프린팅 소재 대비 2배 빠른 수준이다.

이원주 화학연 박사는 "다기능성 3D 프린팅 제품 상용화를 목표로 다양한 기능을 발전시키는 후속 연구를 하고 있다"며 "글로벌 기능성 3D 프린팅 시장에서 핵심기술을 선점하는계기로 삼겠다"고 말했다.

이 연구결과는 소재 분야 국제 학술지 '어드밴스드 머터리얼즈(5월호)' 표지 논문으로 실렸다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr