“3D 프린터로 더 강력한 세라믹 소재를”

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3D 프린터로 기존 제조방식보다 더 강력한 세라믹 소재의 물질을 만들 수 있게 됐다. 3D 프린팅을 활용해서 만들어진 세라믹 소재는 기존 방식으로 만들어진 세라믹 소재보다 높은 강도와 경도를 가지고 있으며, 고온에서도 훨씬 잘 견딘다.

3dPrintCeramic

사진 = HRL 홈페이지, © 2015 HRL Laboratories. Photo by Dan Little Photography.

지난 1월1일(현지시간) <엔가젯>은 첨단과학을 연구하는 HRL랩 연구자들이 훨씬 튼튼하고 고온에도 잘 견디는 세라믹 물질을 만들어내는 3D 프린팅 기법을 개발했다고 보도했다.

지금까지 세라믹 소재로 된 물체를 만들 때는 세라믹 분말에 열을 가해서 굳히는 방식을 사용했다. 그러나 분말을 가열하는 방식은 물체에 미세한 균열을 만든다. 이는 결국 세라믹 소재의 내구도가 낮아지는 원인이 된다. HRL랩의 연구자들은 ‘프리 세라믹 폴리머(pre-ceramic polymers)’라는 소재를 개발해서 이 문제를 해결했다. 새로운 방법은 기존 3D 프린터에서 많이 사용하고 있는 스테레오리소그라피 방식을 이용해 프리 세라믹 폴리머로 된 물체를 프린트한다. 프리 세라믹 폴리머를 고온에서 가열하면 고밀도의 세라믹으로 변한다.

새로운 방식을 활용하면 훨씬 튼튼한 세라믹 소재로 된 물체를 얻을 수 있다. 프로그램 매니저를 맡은 토비아스 쉬들러 박사는 “새로운 3D 프린팅 기술로 실리콘 옥시카바이드 세라믹의 장점을 최대한 이용할 수 있다”라며 “(새로운 기술로 만들어진) 세라믹은 높은 강도와 경도를 가지고 있으며, 고온에도 잘 견딘다”라고 말했다.

HRL랩은 기술의 가치를 인정받아 미 국방 고등 연구 기획청(DARPA)과 계약도 맺었다. HRL랩은 우주선이 대기권으로 진입할 때 생기는 열을 막는 ‘탈격 세라믹 에어로쉘(ablative ceramic aeroshell)’ 개발 작업에 착수한다.