미국 연구진이 종이접기 원리를 이용해 금형(틀) 없이 복잡한 구조물을 만드는 3D 프린팅 신기술을 개발했다.

미국 에너지부 산하 오크리지 국립연구소(ORNL) 연구팀은 16일(현지시간) 하이브리드 복합재료와 종이접기 기술을 결합한 3D 프린팅 기술을 공개했다고 밝혔다. 이 기술은 기존 방식 대비 제작 시간을 95%, 비용을 90%까지 줄일 수 있다.

기존 복합재료 제조 방식은 강력하고 내구성 있는 부품을 만들 수 있지만, 금형 제작에 많은 시간과 비용이 들어 설계 유연성이 떨어지는 단점이 있었다.

이번에 개발된 기술은 유연한 직물 기반 표면에 재료를 쌓아 올리는 방식이다. 이를 통해 금형 없이도 접었다 펼 수 있는 3차원 구조물을 만들 수 있다.

구조는 나일론이나 유리섬유 같은 고강도 직물 위에 접착력을 높이는 중간층을 입히고, 그 위에 탄소섬유 강화 플라스틱(ABS)이나 에폭시 수지 등을 쌓아 완성된다. 각 재료는 분자 수준에서 결합해 강한 연결을 형성한다.

연구를 이끈 스티븐 구조렉 연구원은 "재료 과학에 대한 이해를 바탕으로 효과적으로 결합되는 재료를 선택해 완전히 통합된 부품을 생산했다"고 설명했다.

연구팀은 이 기술이 프린터보다 더 큰 물체를 제작할 수 있게 하고, 금형 보관 문제를 해결하는 등 제조업에 혁신을 가져올 것으로 기대했다.

ORNL은 해당 기술에 대한 특허를 출원했으며, 향후 기술 이전을 준비하고 있다.