맞춤형 서비스를 가능하게 만들어 주는 “3D 프린터”

서울시보조공학서비스강동센터

3D 프린터는 디지털 모델, 즉 3차원 설계도를 바탕으로 입체적인 물건을 만들어내는 기기이다. 잉크젯 프린터와 유사한 방식으로 원료를 분사해서 한 겹씩 층을 쌓으면서 모형을 만들기 때문에, ‘3D 프린터’ 라는 이름이 붙게 되었다.

어떠한 기기나 물건을 제작 하려고 할 때, 기존에는 사람의 손이나 기계를 통해서 소재를 깎고, 구멍을 뚫고, 조각하면서 입체물을 제작해왔으며, 이를 위해서는 숙련된 기술이 필요했지만, 3D 프린터는 3차원 설계도만 있으면, 어떤 형태의 물건이라도 제작이 가능하다. 장난감 로봇 조립을 예를 들어보자. 기존의 방식으로 만들어진 부품을 일일이 다듬고, 붙이고, 색을 칠하는 복잡한 과정을 거쳐서 완성해야 하지만, 3D 프린터를 이용하면, 조립이나 색칠하는 것도 없이 바로 완성된 장난감 로봇을 ‘인쇄’ 할 수 있는 것이다.

이처럼 3D 프린팅 기술은 마치 종이에 인쇄하듯 밀도와 부피를 갖춘 사물과 제품을 만들어내는 것으로 개발 초기에는 그 소재가 플라스틱으로 국한되었으나 점차 나일론과 금속 등 다양한 재료들로 확장되었고 신발, 자동차 부속품, 휴대전화 케이스까지 출력 결과물도 다양해졌다. 어느새 우리 일상으로 다가온 3D 프린팅 기술, 그렇다면 3D 프린터로 장애인 보조기기도 만들 수 있을까?

그 물음의 답은 “그렇다.”

모든 사람의 신체 구조는 같지 않으며, 개인마다 특징적인 신체 구조를 반영해야 하는 부분이 있을 때 이 3D 프린터가 활용될 수 있다. 특히, 과거에는 기술자들이 수작업으로 일일이 만들었던 것들도, 이제는 3D 프린터를 활용해서 개인별 신체구조를 더 정확하게 반영할 뿐만 아니라, 더 빠르고 값싸게 제작할 수 있게 된 것이다.

그 중 현재 가장 일반적으로 쓰이고 있는 보조기기중의 하나는 ‘맞춤형보청기’ 이다. 3D 스캐너를 이용해서 환자의 귀 모양을 정확하게 인식하고, 그 모형에 따라 3D 프린터로 프린팅하면, 환자의 귀에 딱맞는 보청기가 제작되는 것이다. 기존의 수작업에 비해서 사람의 손으로 구현하기 어려운 정밀한 모양까지 구현이 가능하기 때문에 환자들은 더 편리하게 보청기를 착용할 수 있다. 또한 치의학에서도 많이 사용하고 있는데, 사람마다 치아의 모양이나 구강구조가 저마다 모두 다르기 때문에, 치아 보철물이나, 임플란트 뿐만 아니라 인공 턱뼈를 제작할 때에 이 3D 프린터가 효과적으로 활용될 수 있는 것이다.

그리고... ‘맞춤형 의족과 의수’

3D 프린터는 팔이나 다리를 잃은 환자들이 착용하는 의족이나 의수의 커버를 맞춤형으로 제작하는데도 사용 될 수가 있는데, 기존의 의족과 의수는 파이프 형태의 구조물을 그대로 보여주거나, 아니면 피부톤에 맞는 커버로 표면을 감싸는 형태로 제작되고 있다. 이러한 기존의 의수와 의족은 그리 아름답지도 않고, 착용하는 사람도 드러내고 싶어 하지 않는 모습인 경우가 많았다. 하지만 3D 프린터를 활용하면, 환자의 체형에 딱 들어맞는 ‘맞춤형’ 모양을 가질 뿐만 아니라, 자신의 개성을 표현할 수 있는 커버를 만들 수 있다. 오른쪽 다리를 잃은 환자의 의족을 만들기 위해, 왼쪽 다리의 형태를 그대로 구현하여 의족의 모양을 만드는 것이다. 마치 원래 내 손과 내 다리인 것처럼...

기존	3D 프린터 활용

이와 같이, 다양한 분야에서 개인에게 맞춰 제작하여 사용 하는 것을 볼 수 있다.  ‘보조공학‘ 분야에서도 3D 프린터를 활용하여 여러 보조기기에 접목하려고 시도를 하고 있으나, 아직까지 국가적 지원, 전문인력 부족 등 걸음마 수준에 불과하다. 앞으로 보조공학센터에서도 3D 프린터를 활용하여 일상생활 보조기기인 장애인 숟가락에서부터 자세보조기기까지 생애주기에 따른 개인의 욕구가 반영된 보조기기들을 제작, 지원 사업을 지속적으로 가능할 수 있도록 노력해야 한다. 이제는 개인 맞춤 보조공학서비스로 발전하기 위해서는 3D 프린터가 ‘선택’이 아닌 ‘필수’로 되어야 될 것이다. 보조공학서비스센터에서도 보조기기 개발 및 지원을 위하여 3D 프린터를 활용하고 응용하는 분야는 더욱 확대 될 것으로 기대해 본다.

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