3D 스캐닝과 3D 프린팅, 그 차이점은?
3D 스캐닝과 3D 프린팅은 비슷해 보일 수 있지만 근본적인 차이점이 있습니다.
3D 스캐닝은 센서를 이용하여 물체의 형태와 외관을 캡처하고 이를 디지털 모델로 변환하는 과정을 의미합니다. 이 과정에서는 레이저 스캐너, 구조광 스캐너 등 다양한 기술이 사용되어 물체의 표면 정보를 수집합니다.
3D 프린팅은 컴퓨터에서 생성된 3차원 모델(데이터)을 기반으로 실제 물체를 만드는 과정입니다.
3D 스캐닝과 3D 프린팅은 서로 다른 과정이며 각각의 기능과 목적에서 차이를 보입니다. 3D 스캐닝은 주로 물체를 측정하고 모델링하는 기술로써 기존 물체의 복제나 분석에 사용되며, 3D 프린팅은 새로운 물체를 제작하는 데 중점을 둡니다.
3D 스캐닝과 3D 프린팅의 통합은 기술적으로 한계에 직면해 있지만, 이들 간의 차이점을 이해하면 여러 산업 분야에서 그 잠재력을 더 잘 활용할 수 있습니다.
3D 스캐닝
3D 스캐닝 또는 3D 디지털화는 실제 물체를 스캔하여 가상 표현으로 변환하는 과정입니다.
산업용 스캐너는 물체의 전체 또는 특정 부분을 스캔하여 데이터를 캡처하고 디지털 모델을 생성하는 데 사용됩니다. 3D 스캐너는 자동차, 항공우주, 조선, 철도, 기계 설계 및 제조와 같은 분야에서 널리 활용됩니다. 또한, 상업적 목적뿐만 아니라 대학 연구실, 실험실 등 다양한 환경에서도 사용됩니다.
3D 스캐너에는 접촉식과 비접촉식 스캔의 두 가지 주요 유형이 있습니다.
접촉식 3D 스캐닝
접촉식 3D 스캐닝은 일반적으로 탐침이나 프로브를 사용하여 물체의 표면에 직접 접촉함으로써 기하학적 형상을 캡처하는 작업을 포함합니다.
비접촉식 3D 스캐닝
비접촉식 3D 스캐닝은 물체의 표면에 직접 접촉하지 않고, 레이저, 광학, 또는 다른 센서를 사용하여 측정합니다. 이 방식에는 레이저 스캐너, 구조광 스캐너, 그리고 사진 측량 기술(포토그래미트리)이 포함됩니다. 비접촉식 스캐닝은 빠른 스캐닝 속도를 제공하며, 다양한 재질과 형태의 물체를 손상 없이 스캔할 수 있는 장점이 있습니다.
3D 프린팅
3D 프린팅은 적층 제조(Additive Manufacturing) 기술로, 디지털 모델을 기반으로 물체를 층층이 쌓아가며 제작하는 방법입니다.
3D 스캐너를 사용하여 물체의 3D 모델을 생성하거나, CAD 소프트웨어를 사용하여 직접 설계할 수 있습니다. 이 모델은 STL 파일 형식으로 변환되어 3D 프린터에 전송됩니다.
슬라이서 소프트웨어를 사용하여 모델을 여러 개의 얇은 층으로 나누어야 하며, 각 층의 두께, 프린팅 속도, 노즐 온도 및 베드 온도 등을 조절할 수 있습니다.
마지막으로, 3D 프린터는 각 층을 순차적으로 쌓아가며 물체를 형성합니다. 3D 프린팅 기술은 프로토타입 제작, 맞춤형 제품 생산, 복잡한 구조물 제작 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.
3D 스캐닝과 3D 프린팅의 시너지 효과는 놀라운 결과를 만들어냅니다.
3D 스캐닝은 물체의 형태와 구조를 정밀하게 캡처하여 디지털 모델로 변환합니다. 이 데이터는 3D 프린팅에 필요한 정확한 정보를 제공하여, 실제 물체를 매우 정밀하게 재현할 수 있게 합니다.
이러한 시너지 효과는 다양한 산업 분야에서 혁신을 촉진하고, 새로운 가능성을 열어주는 중요한 요소로 작용하고 있습니다. 예를 들어, 제조업에서는 제품 개발 주기를 단축시키고, 의료 분야에서는 맞춤형 의료 기기를 제작하는 데 기여하고 있습니다.
결과적으로, 3D 스캐닝과 3D 프린팅의 결합은 효율성과 창의성을 동시에 높이며, 미래의 다양한 응용 가능성을 제시합니다.
사례 연구: 스캔테크의 의족 제작 지원
사례 배경
환자는 교통사고로 인해 하지에 심각한 부상을 입어 절단 수술을 받았고, 그 결과 의족을 사용해야 했습니다. 전통적인 의족 제작 방식은 시간이 오래 걸리고, 환자에게 맞지 않는 경우가 많아 불편함을 초래할 수 있습니다. 스캔테크는 이러한 문제를 해결하기 위해 3D 프린팅 및 스캐닝 기술을 활용하여 보다 개인화된 솔루션을 제공하고 있습니다.
솔루션
의료팀은 3D 스캐너를 사용하여 환자의 다리를 정밀하게 스캔했습니다. 이 과정에서 얻어진 데이터는 환자의 다리 형태와 치수를 정확하게 반영합니다.
스캔된 데이터는 의족 제작에 필요한 기초 자료로 활용되어, 환자에게 최적화된 의족을 설계하는 데 중요한 역할을 합니다.
디자인 및 제작
스캔 데이터를 바탕으로 환자의 요구와 편안함을 고려하여 맞춤형 설계를 진행하고3D 프린터를 사용하여 의족을 제작합니다.
적합성 테스트 및 조정
제작된 의족은 환자에게 제공되기 전에 적합성 테스트를 거칩니다. 환자가 의족을 착용해 보고, 필요에 따라 조정이 이루어집니다.
이 과정은 환자가 의족을 착용했을 때의 편안함과 기능성을 극대화하는 데 중요한 단계입니다.
결과
스캔테크의 3D 프린팅 및 스캐닝 기술을 활용한 의족 제작은 환자에게 보다 편안하고 개인화된 솔루션을 제공하였습니다. 환자는 새로운 의족을 통해 일상생활에서의 활동성을 회복하고, 삶의 질이 향상되었습니다. 이러한 혁신적인 접근 방식은 보철물 제작의 미래를 제시하며, 환자 맞춤형 의료 솔루션의 중요성을 강조합니다.
