UNIST 정임두 교수팀이 3차원 마이크로 구조물을 약 60초 단위로 연속 제작할 수 있는 체적 3D 프린팅 기술을 개발했다. 이 기술은 기존의 층별 적층 방식이 아니라 액적 내부에서 전체 형상을 한 번에 경화하는 방식이다.

UNIST는 4월 29일 기계공학과 정임두 교수 연구팀이 ‘디스펜싱 체적 적층 제조(Dispensing Volumetric Additive Manufacturing, DVAM)’ 기술을 개발했다고 밝혔다. 연구 결과는 3월 21일 국제학술지 Advanced Functional Materials에 온라인 게재됐다.

DVAM은 유리 피펫 끝에 형성된 광경화성 수지 방울을 인쇄 공간으로 활용한다. 연구팀은 회전하는 액적에 계산된 빛 패턴을 조사해 구조물을 경화한 뒤, 완성된 구조물을 기판 위로 배출하고 다음 액적을 공급하는 방식으로 연속 공정을 구현했다.

기존 체적 3D 프린팅 방식 중 하나인 CAL은 수지를 담는 용기, 굴절률 보정용 매질, 인쇄물 분리 과정 등이 필요해 연속 생산에 제약이 있었다. 연구팀은 액적 자체를 임시 인쇄 공간으로 사용해 이 과정을 줄였고, 곡면 액적에서 발생하는 빛의 굴절 문제는 AI 기반 액적 윤곽 인식과 역광선 추적 계산으로 보정했다.

연구팀은 에펠탑, 문자 형상, 격자 구조 등 서로 다른 10개 구조물을 약 10분 안에 연속 제작한 것으로 확인됐다. 일부 보도에서는 단일 인쇄 시간이 45~75초 수준이며, 비인쇄 시간은 수초 이내라고 설명했다.

이번 연구는 마이크로 3D 프린팅에서 제작 속도와 연속 생산성을 높이기 위한 접근으로 평가된다. 다만 연구 단계의 기술인 만큼 실제 산업 적용 범위와 대량 생산 안정성은 추가 검증이 필요하다.