3D프린팅이 제약업계, 약업계에 미칠 영향에 관하여

유트브와 뉴스에서 너무 나와서 이제는 익숙해져버린 3D프린팅. 보고있으면 정말 신기하다. 3차원적인 도면을 인식하여 그것을 실체화 시켜주는 프린터이니 말이다. 이런 프린터를 상상만 해왔는데, 실제로 접하기는 어렵지만 매체들을 통해서 간접적으로 볼수 있다. 그렇다면 3D프린터는 무엇이고 이것이 약업계, 제약업계에 미칠 영향에 대해 알아보자.

 

 

1. 3D프린팅의 의미

 

  제품디자이너가 디자인한 것들(스케치, 모크업 등) 대부분은 실체화되는 경우가 매우 드물다. 실체화되더라도 많은 자본과 시간을 들여야만 가능하다. 요즘은, 이렇게 큰 자본을 들여서 수많은 스케치와 모크업의 부산물들을 통해서야 완성되고 시장에서 판매할 수 있는 제품이 아니더라도 자신의 디자인을 직접 제작해 세상에 선보일 수 있는 환경이 되었다. 특히 3D 프린터는 책상 위에 올려놓을 수 있는 크기로 부피가 작아졌고, 3D 소프트웨어를 다룰 줄만 알면 많은 지식이나 기술이 없어도 정교한 제품을 만들 수 있다. 큰 자본이 없어도 기술만 있다면 사용성이나 심미성을 갖춘 제품을 생산할 수 있는 것이다. 이를 두고 "제조의 민주화 시대가 되었다"라고 말하는 이들도 있다. 많은 사람들이 소자본으로 제조업을 창업할 수 있으니 말이다. 하지만 창업을 한다고 해서 모두가 잘 되기 어려운 것은 어느 업종이나 마찬가지다. 좀 더 본질에 접근해야만 사업 성공에 가까워질 수 있다.

  3D 프린팅의 본질을 파악하기 위해서는 지식과 경험을 바탕으로 여러조건을 지속적으로 바꿔서 검증해 나가야 했다. 그리고 마지막에는 다양한 조건 변화(출력온도, 출력속도, 출력해상도, 소재의 제조사, 프린터 방식, 입체의 형상 등)에 따른 결과들 속에서 질서를 발견하려고 했다. 다행히 우리 세대는 스스로 경험을 축적하면서 규칙과 질서를 찾는 태도를 꽤 오래전부터 지니고 있었다. 왜냐하면 우리 세대는 디지털에 매료되었기 때문이다. 디지털을 불편하게 여겼던 이전 세대 분들은 절충적으로 디지로그라는 이것도 저것도 아닌 것을 만들어 디지털을 흔쾌히 받아들이는 데  소극적이었다. 그렇기 때문에 우리는 이전 세대의 도움 없이 우리를 매료시킨 디지털을 스스로 배워야 했고, 이러한 경험이 3D 프린팅의 본질을 파악하고자 했던 과정에 많은 도움이 되었다. 이를 통해 축적된 경험을 바탕으로 3D 프린팅에 성과를 내기 시작할 즈음, 이 3D 프린터라는 도구의 실체가 조금씩 보이기 시작했다. 내가 깨달은 3D 프린팅의 문제점은 나를 비롯한 3D 프린터 사용자들의 무지가 가장 큰 원인이었고, 3D 프린팅엥 부적합한 작업을 3D 프린터가 출력하도록 함으로써 발생했던 문제였다.

 

 

 

2. 3D 프린팅이 실패하는 문제의 본질

 

  앞선 과정에서 경험을 통해 깨달은 것들 가운데 3D 프린팅에서 많이 발생하는 문제의 본질은 3D 프린팅에 적합하지 않은 환경이었다. 즉 3D 프린팅을 효율적으로 활용하려면 우리의 주변 환경이 달라져야만 했다. 예를 들면 3D 프린팅의 소재로 ABS를 많이 사용하는데, ABS는 출력 도중 수축이 심한 것이 실패의 주된 원인 중 하나였다. 또 다른 문제점은 출력 과정에서 유해한 물질이 많이 배출된다는 것이다. 이렇게 문제가 많은데도 ABS를 고집하는 경우가 있는데, 그 이유는 기존의 가공방식이나 도구 및 장비들이 대부분 ABS에 맞춰져 있기 때문이다. 하지만 이를 대체하는 소재로 PLA를 사용하면 3D 프린팅 과정상의 문제점들이 크게 줄어들어 출력 실패율이 현저히 떨어진다. 다만 PLA는 기존의 공구로는 후가공을 하기 어려운데 최근에는 적합한 도구들을 많이 찾아내어 PLA를 후가공하기에 점점 좋은 환경이 되어가고 있다. 

 

 

 

3. 3D 프린팅의 장점과 단점

 

  수많은 시행착오를 거치면서 나는 이전에 3D 프린팅에 대해 생각하지 못한 장점이 있다는 것을 알게 되었다. 우선 첫 번째로 조립하지 않고 가동할 수 있는 구조를 만들 수 있다는 점이다. 쉽게 말하면 회전하는 결합 구조체, 즉 경첩을 조립하지 않고 만들 수 있음을 뜻한다. 

  두 번째, 공극이 많거나 요철이 심한 형상을 사용할 수 있다는 것이었다. 지금까지는 제품의 형태에서 공극이나 요철이 많으면 제품 무게가 가벼워졌다. 다만 기존의 깎는 방식은 구멍을 많이 뚫거나 깊은 요철을 만들 때 공정이 길어져 많은 비용이 들어갔다. 따라서 이런 형상은 고가의 제품에만 사용할 수 있었다. 하지만 3D 프린팅에서는 소재가 덜 들고 노즐 이동 속도가 빨라져 오히려 비용이 줄어드는 결과를 가져왔다. 

  세 번째, 금형으로 제작이 불가능했던 형태를 상대적으로 쉽게 만들 수 있다는 것이였다. 이는 대량생산 방식에서는 불가능한 형태를 제작할 수 있으며 기존의 디자인 조형에서 금기하는 것을 자유롭게 구현할 수 있음을 의미하는 것이었다.

  물론 단점도 많다. 첫 번째 단점은 대부분의 경우 안정적인 3D 프린팅을 위해 서포트라는 구조물과 함께 출력해야 하고 이를 제거한 뒤에는 시각적으로 거슬리는 흔적이 남는다는 것이다. 물론 서포트 출력에 수용성 소재를 사용해 물에 녹여 흔적을 남기지 않을 수 있지만, 근본적으로 서포트는 시간이나 소재 등의 자원을 소모한 후 결국 잘라내야 하는 낭비적인 요소다. 하지만 특정 조형조건을 지키면 서포트 없이도 출력할 수 있기 때문에 디자인으로 극복이 가능하다. 

  두 번째 단점은 층이 쌓이 흔적들이다. 특히 3D 프린팅을 처음 접한 디자이너들이 이러한 적층 흔적에 대해 상당히 심한 거부감을 갖게 되어 3D 프린팅에 적지 않게 실망감을 느낀다. 물론 고가의 프린터에서 출력했을 때는 이 층이 거의 보이지 않지만, 고가의 장비는 지나치게 높은 비용 때문에 실용성이 없다.

  그리고 세 번째 단점은 출력 시간이 오래걸린다는 것이다. 이 단점은 한시적인 것으로 생각되며, 기술의 발달로 곧 해결될 것이라 기대되기 때문에 그리 큰 단점이라고 생각하지 않는다. 

  이상과 같이 장단점을 바탕으로 3D 프린팅만이 가진 고유의 특성이 무엇인지를 찾아 규칙 혹은 요소로 정리해 보았다. 그렇다면 이러한 3D 프린팅이 약업계, 제약업계에 미치는 영향에는 어떤 것들이 있을까?