Case

활용사례

활용 사례

시드니 대학교, 콜드스프레이 금속3D프린터 WarpSPEE3D 도입으로 소재 연구 가속화

시드니 대학교, 콜드스프레이 금속3D프린터 WarpSPEE3D 도입으로 소재 연구 가속화

 호주 금속 적층제조(AM) 전문 기업 SPEE3D는 시드니대학교 내 Sydney Manufacturing Hub(SMH)WarpSPEE3D 시스템을 설치했다고 발표했다.


uK7ygDbb-WarpSPEE3D-front-view-scaled.jpg

 

 

WarpSPEE3D는 최대 1m x 0.7m 크기, 40kg 무게의 대형 부품을 출력할 수 있는 장비로, SMH의 대형 적층제조 연구소(Large-Format Additive Manufacturing Lab)에 새롭게 도입된 최신 기술이다. 

이번 장비는 콜드 스프레이 적층제조(CSAM: Cold Spray Additive Manufacturing) 분야의 혁신적인 소재 연구를 지원·가속화하고, 산업 파트너와의 협업을 가능하게 할 예정이다.

SPEE3D 최고기술책임자(CTO) 스티븐 카밀레리(Steven Camilleri) 는 다음과 같이 말했다.

 

“시드니대학교와 협력하게 되어 매우 기쁩니다. WarpSPEE3D가 그들의 매뉴팩처링 허브의 핵심 장비로 자리 잡게 된 것은 CSAM 연구 진전을 위한 흥미로운 진일보입니다.

이번 협력을 통해 지역 및 국가 산업의 요구를 충족하는 혁신적인 솔루션을 마련하고 실질적인 성과를 도출할 수 있을 것입니다.”

 

 

SMH는 시드니대학교 기계공학과 건물 내에 위치한 핵심 연구 시설(Core Research Facility)로, 적층제조, 소재 가공, 산업 디자인 분야의 전문성을 제공한다. 

이곳은 응용 연구와 기초 연구를 모두 지원하며, 산업 전문가와 학계 연구자들의 협업을 적극적으로 환영한다. 주요 서비스로는 AM 및 후처리, 특성 분석, 열처리 및 용융 가공 등을 제공하며, 

이미 금속·세라믹·고분자 3D 프린터 12종 이상을 보유하고 있다. 예를 들어, Arcam Spectra H, DeltaWASP 40100 Clay, Prusa i3 MK3S, AON M2+, Formlabs Form 3+ 등이 있다.

 

 

WarpSPEE3D는 SMH의 대형 적층제조 연구소에 설치되어 시드니대학교 연구진, 산업 파트너, 기타 학술 기관에서 활용할 수 있다. 

이 장비는 SPEE3D의 독자적인 CSAM 기술을 적용해 고밀도 금속 부품을 초음속 속도로 출력할 수 있으며, 기존 제조 방식으로는 구현하기 어려운 속도를 제공한다. 

또한 알루미늄, 구리, 동-니켈 합금, 스테인리스강 등 다양한 금속 분말을 사용할 수 있어 소재 연구에 유연성이 뛰어나다. 이를 통해 연구자들은 산업 관련 응용을 위한 새로운 소재 실험을 손쉽게 진행할 수 있으며, 

시드니대학교는 CSAM 연구의 선도적 기관으로 자리매김할 수 있을 전망이다.

 

 

SMH의 수석 엔지니어 브루스 맥린(Bruce McLean) 은 다음과 같이 언급했다.

“WarpSPEE3D는 콜드 스프레이 적층제조 연구 역량을 크게 강화해줄 것입니다. 학계와 다양한 산업 간 협력을 가능하게 하며, 연구와 실제 산업 적용을 연결하는 플랫폼을 제공합니다.”

 

한편, SPEE3D 장비는 군사 분야에서 자주 사용되지만, 학술 기관에 설치된 것은 이번이 처음이 아니다. 

지난해에는 미국 뉴저지 혁신연구소(NJII) 에 WarpSPEE3D를 공급해 학부생을 위한 COMET(Operationalized Manufacturing Engineering Training) 프로그램에 활용되었고, 

2023년에는 UC 어바인(UC Irvine) 과 협력해 CSAM 기반 소재 응집 연구에 WarpSPEE3D를 도입한 바 있다.

  

SPEE3D의 최고영업책임자(CSO) 폴 말로니(Paul Maloney) 가 과거 RAPID 전시회에서 밝힌 바에 따르면, 이러한 산업-학계 협력은 여러 측면에서 이점을 제공한다. 

학생들에게는 현장 실습을 통한 인력 양성 기회를 제공해 졸업 후 취업 경쟁력을 높여주고, 나아가 창업의 기반이 될 수도 있다. 동시에, 공동 연구를 통해 기술 개발을 더욱 발전시키는 상호 이익도 창출된다.

 

 

University-of-Sydney-WarpSPEE3D-Installation-SMH_Patrick-McCarthy-Senior-Staff-Engineer-right-and-SPEE3D-CTO-Steven-Camilleri-left-1-1200x900.png

 


상세보기

정밀주조 공정에 SLA 3D 프린팅 패턴을 채택해야 하는 이유

정밀주조 공정에 SLA 3D 프린팅 패턴을 채택해야 하는 이유

 

정밀주조 공정에 SLA 3D 프린팅 패턴을 채택해야 하는 이유

제품 수명 주기의 단축, 주조 인력 부족, 그리고 더욱 복잡한 형상의 요구에 대응하기 위해 주조업체들은 

3D 프린팅 기반의 적층 제조 기술을 도입하여 캐스팅 패턴을 출력하고 있으며, 이로써 증가하는 시장 수요에 효과적으로 대응하고 있습니다.

 

 


3d-systems-accura castpro-sla-quickcast-3476.jpg


1. 비용 

3D 프린팅된 인베스트먼트 주조 패턴을 활용하면 비용을 획기적으로 절감할 수 있습니다.

소형부터 중형 크기의 패턴 수백 개를 전통적인 금형 제작 및 가공 방식보다 더 빠르고 저렴하게 확보할 수 있습니다.



2. 시간

3D 프린팅된 인베스트먼트 주조 패턴으로 비교할 수 없는 빠른 납기를 경험해보세요. 

왁스 패턴 제작에 걸리던 수주일의 시간을 절약하고, 제품 출시 기간을 단축할 수 있습니다. 

생산성을 높이고 부품 제작 속도를 향상시켜 고객에게 더 빠르고 고급스러운 서비스를 제공할 수 있습니다.


3. 더 높은 설계 복잡성 구현

복잡한 형상의 부품도 빠르고 손쉽게 제작 가능하며, 이는 오직 적층 제조(Additive Manufacturing) 공정을 통해서만 실현됩니다.

 

4. 리드타임의 획기적 단축, 설계 유연성

시간 손실이나 추가 금형 비용 없이 언제든지 패턴 설계를 수정하거나 변경할 수 있습니다.

 

 

5. 확장 가능한 생산

추가적인 3D 프린터 도입만으로 캐스팅 패턴 생산 능력을 손쉽게 확장할 수 있으며, 소프트웨어가 이 모든 과정을 매끄럽게 지원합니다.

 

 

6. CAD 그대로의 정밀한 패턴 정확도

소량 생산, 브릿지 툴링, 또는 단발성 설계 검증 등 어떤 용도이든 3D 프린팅된 인베스트먼트 캐스팅 패턴은 부드러운 표면과 CAD 도면 그대로의 정밀도를 유지하며 높은 품질의 주조 결과를 제공합니다.

 

 

 

3d-systems-combustion-stage-sla-quickcast-turbo-machinery.png


 

결론


▶ 적층 제조가 주조 응용 분야를 변화시키는 방법:

속도 – 몇 시간 만에 견고하고 정확한 패턴 제공

무제한 패턴 형상 – CNC 또는 밀링으로는 불가능한 설계로 성공

취급 용이성 – 크고 가벼우며 안정적이며 배송 가능한 패턴 생산


▶ QuickCast Diamond가 고급 성능을 지원하는 방법:

해부학이 필요 없는 새로운 초저점도 3D 프린팅 재료로 더 나은 패턴 배출

새로운 QuickCast Diamond 빌드 스타일로 재료 효율성 향상

더 가벼운 패턴을 위한 제작 시간 단축(최대 20% 빨라짐)(무게 최대 30% 감소)

부품의 후처리 및 접합을 용이하게 하는 토털 주조 솔루션으로 더 큰 주조 패턴이 가능합니다.


상세보기

3D 프린팅 생산성으로 알핀 F1 팀의 R&D 촉진

3D 프린팅 생산성으로 알핀 F1 팀의 R&D 촉진


모터스포츠 산업의 3D 프린터 : 3D 프린팅 생산성으로 알핀 F1 팀의 R&D 촉진 


포뮬러 원 경주는 끈질긴 혁신에 힘입은 인내의 엔지니어링 스포츠입니다. 팀은 끊임없이 변화하는 최고 성능에 도달 및 능가하기 위해 지칠 줄 모르고 일하며 그 정신 또한 알핀 F1 팀 (구 르노 F1 팀)과 다를 바 없습니다.

이곳의 연구 및 개발 장비는 결코 멈추지 않으며 기술 파트너의 공헌은 조직이 목표를 달성할 수 있도록 돕는데 중요한 역할을 합니다.

 

red-race-car-close-up-front-view-on-a-track-leadin-2024-11-27-13-19-59-utc.jpg

 

 

 

R&D 파트너십

영국 엔스톤에 있는 알핀 F1 팀은 1998년부터 3D Systems의 기술을 그 핵심 작업에 사용하고 있습니다. 

원형 제작용 3D 프린팅을 일찍 채택한 이 레이싱 팀은 3D 프린팅 기술 궤적을 따라 3D 프린팅을 사용해왔습니다. 초기에는 기능 및 설계 정합도 확인과 정확한 조립을 위한 지그와 고정장치용도에 사용했습니다. 

3D Systems의 응용 엔지니어들은 알핀 F1 팀이 활용할 수 있는 기회, 재료 및 방법을 이해하고 포착할 수 있도록 도왔습니다. 이 팀이 풍동 설비에 필요한 것을 얼마나 충족할 수 있는지에 따라 

3D Systems와의 파트너십은 물론 매몰 주조용 3D 프린팅과 DMP(direct metal printing) 연구를 통한 신이 결정되는 상황이었습니다.


Chester는 “그 과정에서 포물러 원 팀이 3D Systems로부터 받은 지원은 계속 진화했습니다. 

되돌아보면 재료 특성이 개선될 때마다 팀은 해결이 필요한 엔지니어링 문제에까지 재료를 사용해보고 싶어 했습니다. 

적층 제조로 생산되는 차량 구성품 수가 매해 증가하며 설계 활용성과 생산 시간 및 비용 절감의 측면에서 팀은 상당한 이점을 얻었습니다”라고 말합니다.

 

 

3d-systems-renault-sla-400px_0.jpg3d-systems-renault-quickcast-large-car-400px_0.jpg3d-systems-renault-dmp-400px_0.jpg

 

그림1. 3D Systems의 SLA를 사용해 알핀 F1 팀은 엔지니어링 문제에 신속하게 대처할 수 있습니다.

그림2. 3D로 프린팅되는 매몰 주조 패턴을 통해 크고 복잡한 금속 부품을 더 빨리 손에 넣을 있습니다.

그림3. 3D Systems와의 파트너십 덕분에 DMP(Direct Metal Printing)에서 탐색하며 차량 부품의 혁신을 구현할 수 있습니다.



 

 

3d-systems-sla-750-hero.pngSLS380.png

                         광조형(SLA) 프린터                                           ▶ 선택적 레이저 소결(SLS) 프린터

 

 

현재 알핀 F1 팀에서 사용하는 3D Systems 프린터에는 광조형(SLA) 프린터 여섯 대와 선택적 레이저 소결(SLS) 프린터 세 대가 있습니다. 

사용되는 소재에는 지그와 고정장치, 유체 흐름 지그, 매몰 주조 패턴 및 풍동 부품을 제작하는 Accura® 범위와 전기함과 냉각 덕트 같이 차량에서 사용되는 부품용 DuraForm® PA 및 DuraForm GF이 있습니다. 

맞는 재료를 찾아 설계 전체 과정의 작업 효율을 높이기까지, 알핀 F1 팀과 3D Systems는 파트너십을 통해 트랙 안팎에서 성능을 개선하고 있습니다.

 

 

매일 진화하는 경주 차


알핀 F1 팀은 규정 변화와 차량 성능 개선에 목표를 둔 R&D 주기에 따라 매해 신차를 설계하고 제작합니다. 

포뮬러 원 규정 변화에 따라 수반될 수 있는 문제의 예를 들자면, 2017년 시즌 업데이트로 더 크고 무거운 타이어, 더 넓은 프론트 윙, 더 낮고 넓은 리어 윙, 더 높은 디퓨저가 포함되면서 2017년 부품을 2016년에 사용하지 못하게 되었습니다. 

경주 시즌이 시작되면 그 부담이 계속 가중됩니다. 다음 경주까지 단 일주일 만에 엔지니어링 변경을 완료해야 하는 경우도 있습니다. 특정 용도의 서킷에서 울퉁불퉁하고 구불구불한 도로 트랙까지 각 경주마다 엔지니어들은 

구조, 온도, 아스팔트 유형과 관련된 문제를 해결해야 합니다.


이 팀은 각 서킷별 문제에 끊임없이 대비하며 경주 사이에도 거의 쉬지 않고 연구 결과물을 차량과 장비에 배치합니다. 

3D 프린팅의 속도와 정확성이 이 개발 경주에 가치를 더해줄 수 있다는 사실은 말할 것도 없습니다. 알핀 F1 팀의 고급 디지털 제조 책임자인 Patrick Warner는 "경주 시즌 중에도 차량은 매일 진화합니다. 

트랙마다 새 부품이 필요하기 때문에 적층 제조가 주는 이점은 더욱 중요해지고 있습니다"라고 말합니다.

 

 

 

화면 캡처 2025-07-21 115225.jpg

▶ SLA 프린터로 제작된 풍동 

 

 

신속한 설계 검증


고속 원형 제작용 3D 프린팅은 처음부터 경주차의 내부 부품을 조밀하게 채워 넣고 공기역학 서피싱 패널링의 제한을 받는 스포츠에서 유용하다는 것이 입증되었습니다. 

알핀 F1 팀의 공기역학 전문가들은 정합도와 기능 테스트에서 3D 프린팅 기술의 가능성을 바로 알았습니다. 3D Systems 프린터로 복잡한 구성품을 생산할 수 있는 것을 확인했기 때문이었습니다. 

그 결과 3D 기술 사용이 증가하면서 고속 원형 제작에서 풍동 모델 제조까지 점차 확대되었습니다.


Warner는 “풍동 시험에서 공기역학은 경험 과학입니다. 우리는 새로운 아이디어를 설계하고 비교하며, 따라야 할 지침을 선택합니다.

더 많은 아이디어를 비교하고 평가할수록 경주에서 성공할 가능성이 커집니다”라고 말합니다. 부품 품질, 프린터 가동 시간 및 처리량의 측면에서 3D Systems의 SLA는 경주 팀의 생산성을 높여줍니다.


풍동 확장에 따른 공기역학 개선


알핀 F1 팀의 공기역학 부서는 최근에 크게 성장하며 현재는 공기역학 전문가, 풍동 기술자, 모형 제작자를 포함해 직원 수가 120 명입니다. 

Warner는 이러한 성장이 3D Systems 적층 제조 기술 사용이 늘면서 가속화되었다고 말합니다. 

Warner는 3D Systems 기술을 사용한 주된 이유로 복잡한 내부 채널을 풍동 시험 모형 설계에 통합할 수 있다는 점과 더 많은 압력 값을 판독할 수 있다는 점을 듭니다.


Warner는 "풍동 내 차량 모형에는 복잡한 압력 센서망이 있습니다. SLA 기술을 사용하기 전에는 드릴로 금속과 탄소 섬유 구성품에 압력 탭을 만들어 배치했습니다. 

이제는 내부 채널이 복잡하게 얽혀 있는 복잡한 고형물을 생산할 수 있는 능력으로 이러한 센서를 배치하고 그 수를 늘릴 수 있게 되었습니다. 공기역학 전문가들의 꿈이 실현된 것입니다”라고 말합니다.


Warner는 풍동 시험에서만 매주 600개의 적층 제조 부품을 생산해야 하는데 이 모두를 고급 디지털 제조(ADM) 부서의 엔지니어 다섯 명이 해낸다고 말합니다.


Warner는 "기존 방식으로는 어림 없는 일입니다. 소도시 규모의 기계 공장이 있어야 가능한 일입니다. 3D Systems 덕분에 한 번에 해결할 수 있습니다. 

필요한 장비와 재료, 바로 서비스를 제공해주는 애플리케이션 엔지니어들의 전문성을 모두 갖추게 되었습니다"라고 말합니다.


차량 부품의 제조 속도와 정밀도


생산성과 효율성 측면에서 3D 프린팅 덕분에 알핀 F1 팀은 계속 새롭게 바뀌는 경주 환경에서 접하게 되는 어려움에 대응할 수 있는 능력을 획기적으로 강화할 수 있었습니다. 

SLA 와 SLS, 복잡한 지그와 고정장치, 유체 흐름 리그, 차량 구성품을 생산하는 시간을 몇 주에서 몇 시간으로 단축할 수 있어 3D 기술은 포뮬러 원의 물류 문제를 해결하는 데 적합합니다.


풍동에서 매월 실시되는 대량의 구성품 시험 외에도 알핀 F1 팀은 많은 경주 차 부품을 직접 제작합니다. 

알핀 F1 팀의 최고 운영 책임자인 Rob White는 "3D Systems의 기술로 새로운 제조 공정이 효과적으로 가동됨에 따라 사이클 시간과 비용이 절감되면서 팀에게 큰 이점이 되었습니다. 

풍동에서 동일 부품을 여러 번 반복 시험할 수 있으며, 매해 실제 차량의 소결 부품 수가 증가하고 있습니다”라고 말합니다.


3D 프린팅으로 포뮬러 원 팀은 부품 무게를 줄이면서 속도를 높이고 연비를 개선하는 것은 물론 정확하고 효과적인 유동 시험으로 엔진 성능은 개선하고 마모는 줄일 수 있게 되었습니다. 

설계가 완료되면 선택한 재료와 함께 포뮬러 원 팀의 ADM 부서로 보내 생산하게 됩니다. SLA와 SLS를 사용하여 복잡한 자동차 구성품을 더 빨리 생산할 수 있으며, 시스템을 통해 설계도가 전달되기 전에도 부품 검사 준비가 완료되는 경우도 있습니다.


SLA를 사용하여 3D로 프린팅한 매몰 주조 패턴도 엔스톤에서 변속기와 서스펜션 구성품 같은 용도에서 점차 많이 사용됨에 따라 

포뮬러 원 팀의 엔지니어들은 복잡도의 제한이 없어지면서 보다 창의적으로 부품을 설계할 수 있습니다. SLA 공정이 매우 정확해 프론트엔드 패턴 생산은 물론 최종 주조물의 백엔드 검증 가공에 걸리는 시간이 절감됩니다.



상세보기

반도체 장비 성능을 높이는 금속 3D프린팅 솔루션 : DMP 350

반도체 장비 성능을 높이는 금속 3D프린팅 솔루션 : DMP 350

반도체 산업의 고도화는 곧, 정밀성과 생산성의 전쟁입니다. 


고해상도 리소그래피와 더 작아지는 마이크로칩 패키지를 뒷받침하기 위해, 장비 제조사들은 더욱 정밀하고 복잡한 금속 부품을 필요로 하고 있습니다. 

이에 정밀 가공 전문기업 Wilting은 적층 제조(AM) 분야의 글로벌 선두주자 3D Systems와 협력해 고성능 금속 부품을 빠르게 생산하고 있습니다.


Wilting은 복잡한 반도체 부품의 설계 및 생산 과정에서 3D Systems의 금속 3D 프린팅 기술과 엔지니어링 컨설팅을 적극 활용해, 

기존 제조 방식 대비 성능과 신뢰성을 크게 향상시킨 부품을 개발했습니다. 

특히 매니폴드와 같은 유체 흐름 부품은 적층 제조를 통해 유체 교란력을 90% 줄이고, 무게는 최대 50%까지 경량화하는 성과를 달성했습니다.


핵심 협력 요소

1. 응용 설계 컨설팅

3D Systems의 애플리케이션 엔지니어와 협업하여, Wilting은 복잡한 부품을 더 빠르게 반복 설계하고 생산성을 확보할 수 있었습니다. 

이는 특히 반도체 장비의 제한된 공간 내에서 부피와 성능을 동시에 고려한 설계에 적합합니다.


2. 제작 및 품질 지원

3D Systems의 고객 혁신 센터를 통한 생산은 청정도 기준을 충족하며, 리소그래피 및 웨이퍼 처리에 적합한 금속 부품 제작을 가능하게 합니다. 

이는 클린룸 기반 반도체 제조 환경에 필수적인 요건입니다.


3. 금속 적층 제조 기술

Wilting은 자체적으로 DMP Flex 350 프린터를 도입하여 고품질 티타늄, 스테인리스강, 니켈합금 부품을 생산하고 있습니다. 

산소 함량 <25ppm의 불활성 분위기에서 정밀도를 높인 DMP 기술은 반도체 장비의 핵심 요구를 충족합니다.


4. 기술 이전 및 역량 내재화

3D Systems는 장비 운용, 설계, 지지구조 최적화, 후처리 등 전반적인 노하우를 Wilting에 전수했습니다.

이로써 Wilting은 생산성과 신뢰성을 동시에 확보하면서도, 신규 사업 개발을 위한 확장 기반을 갖추게 되었습니다.

 

 

금속3D프린터: DMP350 도입 효과

3D_Systems_DMP_Flex_350_Triple.jpg


  • 성능 향상: 유체 흐름 개선으로 진동 최소화 및 1~2nm의 정확도 향상
  • 생산성 증대: 경량화 부품으로 더 많은 웨이퍼 처리, 시스템 속도 증가
  • 비용 절감: 조립 공정을 줄여 제조 비용 및 오류 가능성 감소
  • 출시 시간 단축: 검증된 설계와 기술 이전으로 개발 리드타임 단축

 

Wilting과 3D Systems의 협업 사례는 금속 적층 제조 기술이 단순한 시제품 제작을 넘어, 실제 생산성과 수율을 높일 수 있는 실용적 솔루션임을 입증합니다. 

복잡한 금속 부품의 정밀한 생산이 요구되는 반도체 산업에서, 적층 제조는 이제 선택이 아닌 필수 기술로 자리잡고 있습니다.

 

본 사례는 금속 3D프린팅 기술이 고도화된 산업 분야에 어떻게 실제 성능 개선을 가져올 수 있는지를 보여주는 훌륭한 참고 자료입니다. 

반도체, 항공, 방산 등 고정밀 부품이 필요한 산업에 AM 도입을 고민하고 있다면, Wilting과 3D Systems의 성공 사례를 주목해보시기 바랍니다.

 

 

 그 외에 금속 3D프린터 반도체 응용 분야

 


화면 캡처 2025-07-14 134407.jpg

 DMP 유체 매니폴드는 액체로 인한 교란력을 90%까지 줄여 시스템 진동을 줄이고 정확도를 1~2nm까지 향상 시킵니다. 

 

 

화면 캡처 2025-07-14 134355.jpg

 

▲ DMP가 구현한 적응형 냉각 채널과 표면 패턴은 이 DMP실리콘 웨이퍼 히트싱크 6x의 열관리를 개선하여 안정성을 5배 향상시켰습니다. 

 

화면 캡처 2025-07-14 134253.jpg

 

▲ DMP 를 적용하여 무게를 50% 감소시키고, 관성을 줄였습니다. 강성을 높이면 공진주파수가 23%높아지고 진동이 감소하여 속도화 생산성이 향상됩니다. 

 

 

 

상세보기

3D프린터로 완성한 스마트 의료 제조 워크플로우 : 평발 환자를 위한 의료용 신발 안창 / 맞춤형 재활용 손목 보조기

3D프린터로 완성한 스마트 의료 제조 워크플로우 : 평발 환자를 위한 의료용 신발 안창 / 맞춤형 재활용 손목 보조기

3D Systems의 AM 솔루션으로 환자 맞춤형 보조기 및 의료용 신발 안창 제작

 

 

▶루이진 정형외과 연구소의 워크플로우 구축 사례

상하이 루이진 병원이 1958년에 설립한 상하이 외상 및 정형외과 연구소는 오랜 기간 동안 환자 중심 치료의 중요성을 인식해 왔습니다.

그러나 환자 맞춤형 의료기기를 제작하는 과정에서 여러 가지 어려움에 직면했고, 이를 해결하기 위해 3D Systems의 적층 제조(AM) 솔루션을 도입하여 정확하고 신뢰할 수 있는 제작 워크플로우를 구축했습니다.

그 결과 수술 정확도 향상, 회복 시간 단축, 환자 치료 결과 개선 등의 효과를 거둘 수 있었습니다. 병원 내 자체 제조 시설을 통해 전통적인 기술과 3D 프린팅 기술을 병행하며, 맞춤형이면서도 비용 효율적인 의료 솔루션을 제공합니다.

이는 모든 경제적 배경의 환자에게 의료 접근성을 높이는 데 기여하고 있습니다.

(*면책 조항: 본 기사에서 언급된 응용 분야는 3D Systems가 규제 승인을 받은 사항이 아닙니다.)

 


* 첫 번째 과제: 평발 환자를 위한 맞춤형 인솔 제작

 
평발을 치료하기 위해 루이진 정형외과 연구소는 지지력, 압력 분산, 교정 효과를 최적화한 맞춤형 정형외과용 인솔(개인의 발 구조에 맞게 설계된 의료용 신발 안창)을 개발했습니다.

 

이를 위해 내부 설계를 정교하게 조정하고, 복잡한 격자 구조(lattice structure)를 설계하여 적용했습니다. 이 디자인은 3D Systems의 SLS(선택적 레이저 소결) 기술을 통해 현실화되었으며,

루이진 팀의 엄격한 테스트를 통해 효과가 입증되었습니다.

 

load-distribution_0.png

3D Systems의 SLS 솔루션으로 제작된 맞춤형 인솔 루이진 연구소는 높은 정밀도, 효율성, 나일론 소재의 유연성 및 내구성 등으로 인해 3D Systems의 SLS 솔루션을 선택했습니다.

 

주요 이점은 다음과 같습니다:

① 복잡한 디자인 구현: SLS는 파우더 베드에서 제품을 자체적으로 지지하며 제작하기 때문에, 서포트 구조물이 필요 없고, 복잡한 형상을 자유롭게 구현할 수 있습니다.

맞춤 압력 분포가 필요한 정형 인솔의 격자 구조 제작에 적합합니다. ② 배치 생산의 비용 효율성: 3D Systems의 대형 빌드 볼륨을 통해 다수의 인솔을 동시에 제작할 수 있어, 생산 시간과 비용이 기존 방식보다 훨씬 절감됩니다.

③ 심리스 마감 처리: SLS 출력물은 표면이 균일하게 매끄러워, 착용감과 외관이 우수하여 의료용 웨어러블 제품에 적합합니다.


insoles_3.png

 

 

 

* 두 번째 과제: 맞춤형 손목 보조기 제작 기존의 재활 보조기는 제작 기간이 길고, 환자 맞춤 설계가 어려우며, 통기성 부족으로 인해 착용감이 떨어지는 문제가 있었습니다.

이에 루이진 연구소는 3D Systems의 SLS 솔루션을 활용하여 맞춤형 재활용 손목 보조기를 제작했습니다.

brace-design.png

 

✔ 맞춤형 손목 보조기 설계 및 제작 과정3D 스캐닝으로 해부학적 데이터 획득 → 스트레스 분포 시뮬레이션을 통해 설계 최적화 →통기성을 위한 격자 구조 및 중공 처리→환자가 조절 가능한 스트랩 설계 “3D Systems의 SLS 기술로 제작한 맞춤형 손목 재활 보조기는 전통적인 보조기의 편안함을 유지하면서도, 정확한 핏과 안전성, 효과성을 모두 확보했습니다.” 이 외에도 병원에서는 다양한 재활 장비 및 정형 보조기를 디지털 방식으로 설계하고 SLS 기술로 제작하고 있습니다.

 

결론:

이 외에도Figure 4®와 MED-AMB 10 소재를 활용하여 족관절 치환술을 위한 환자 맞춤형 절삭 가이드 제작도 성공적으로 이뤘습니다. 루이진 연구소는 환자 맞춤형 치료의 새로운 기준을 제시하고 있습니다. 격자 구조 인솔, 맞춤형 보조기, 환자 특화 절삭 가이드 등 다양한 3D 프린팅 기술을 활용해 치료 성과를 극대화했으며,

이는 재활 및 수술 분야에서 기능성, 편안함, 정확성을 모두 향상시켰습니다. 이 사례는 병원 내 3D 프린팅 랩 구축이 어떻게 수술의 정밀도 향상, 회복 속도 가속, 재수술률 감소에 기여할 수 있는지를 잘 보여줍니다.

루이진의 접근 방식은 환자 중심 의료기기의 미래와 보다 효율적인 수술 워크플로우에 대한 모범적인 사례로 평가됩니다.

 

 

상세보기