주얼리 디자인 제작에 활용되는 3D 프린팅 기술 비교 연구

• 영문명: A Comparative Study on 3-Dimensional Printing Technologies Used in Jewelry Designing
• 발행기관: 한국조형디자인학회
• 저자명: 위경효(Whi, Koung-hyo)
• 간행물 정보: 『조형디자인연구』한국공예논총 제17집 1권, 137~161쪽, 전체 24쪽
• 주제분류: 예술체육 > 미술
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2014.03.31

국문 초록

3D 프린팅은 컴퓨터로 설계된 3D 모델링 또는 3차원 스캐너를 통해 획득된 솔리드(Solid) 상태의 모델 데이터를 한층 한층(Layer by Layer) 기계적 적층을 통하여 손으로 만질 수 있는 물리적 형상(Physical Model)으로 빠르게 제조하는 기술로 정의된다. 이러한 3D 프린팅 기술은 현재의 금형공정으로는 제조할 수 없는 어떠한 디자인 형상이라도 제작할 수 있다. 1986년 미국의 Charles W. Hull에 의해 광경화성수지 적층방식(SLA:Stereo lithography)이 발명되었으며 1987년 첫 상용화 3D 프린팅 장비가 출현한 지 약 30여 년이 된 지금 3D 프린팅은 공정 기술, 재료, 소프트웨어, 관련 인프라 등의 비약적인 발전을 거듭해 과거에는 상상하지 못했던 디자인과 제조기술의 혁신 및 인간의 삶을 변화시킬 핵심 기술로 부상하고 있다. 2012년 영국의 경제 주간지 이코노미스트(Economist)는 '3차 산업혁명(The third industrial revolution)'이라는 특별 리포트를 통해 3D 프린팅 기술이 내연기관과 컴퓨터에 이어 3차 산업혁명을 이끌 것으로 예측하였다. 2013년 미국 오바마(Barack Hussein Obama) 대통령도 '3D 프린팅 기술은 거의 모든 것을 만들 수 있는 제조 혁명을 가져다줄 잠재력을 지닌 기술'로 언급했다. 이러한 3D 프린팅 기술은 현재 SLA(Stereo Lithography), SLS(Selective Laser Sintering), FDM(Fused Deposition Modeling), DLP(Digital Light Processing), Polyjet등 20여 가지의 방식과 시스템이 활발히 사용되고 있다. 사용 재료로는 금, 은, 동, 티타늄, 스테인리스를 포함한 금속, 플라스틱, 실리콘, 고무, 나무, 콘크리트에서 바이오, 음식 재료까지 가능하다. 3D 프린팅 기술의 활용분야는 소비자 전자 제품을 비롯한 자동차, 우주 항공, 의료 덴탈, 군사(국방), 건축, 교육, 디자인에 이르기까지 매우 다양하다. 이에 본 연구에서는 3D 프린팅 기술이 거의 모든 산업에 영향을 준다는 의미에서 주얼리 디자인 분야에서의 3D 프린팅 기술의 활용 가능성과 방법을 찾고 나아가 더욱 혁신적인 디자인과 상품개발에 효율성을 높이기 위한 연구의 의미가 있다. 이를 위해 주얼리 산업에 적합한 3D 프린팅 방식들을 추출하고 비교 분석하여 현재와 앞으로 기술에 대한 경향을 파악했다. 또한, 방식별 결과물의 디자인적 특징과 장.단점을 비교 했다. 끝으로 3D 프린팅 기술의 활용을 위한 한국의 주얼리 디자인 및 산업에서 준비해야 할 과제와 방향을 제시했다. 이것은 곳 영세성을 면치 못하는 한국 장신구 산업구조의 틀을 바꾸고 국제 경쟁력을 갖추기 위한 산업 활성화의 실마리가 될 것으로 기대한다.

영문 초록

Three dimensional (3D) printing technology is defined as techniques of rapidly manufacturing a solid state of model data obtained through computer-designed 3D modelings or through 3D scanners into physical models that can be directly touched by hand by means of the mechanical (layer by layer) stacking processes. The aforementioned 3D printing technology makes it possible to manufacture any designed shape that was not made by a presently available molding process. In 1986, the photo-polymer resin stereolithography accumulation (SLA) method was invented by Charles W. in US. Since the first commercially available 3D printing equipment appeared in 1987, the 3D printing techniques have made rapid and repeated developments in various areas such as processing technologies, materials, softwares and related infrastructures for the past 30 years. The 3D printing has emerged as a key technology that will bring unprecedented innovations in the designing and manufacturing processes and some changes in human life that were not imagined in the past. In 2012, Economist, the UK weekly economy magazine, made a special report titled 'the third industrial revolution' where the 3D printing technology was predicted to lead the third industrial revolution followed by the internal combustion engines and computers. In 2013, US president Obama (Baraack Hussein Obama) said that the 3D printing technology had a great potential that would bring a revolution in the manufacturing processes as it would make it possible to manufacture almost all the things. In the above-mentioned 3D printing technology, approximately 20 methods and systems such as SLA (tereolithography), SLS (Selective Laser Sinterimg), FDM (Fused Deposition Modeling), DLP (Digital Light Processing), Polyjet and the like are currently in active use. A variety of materials are used in the 3D printing technology, for example, gold, silver, copper, titanium, metals including stainless steel, plastic, silicone, rubber, wood, concrete, bio-materials, even food ingredients. Besides, the application fields of the 3D printing technology are in a wide range covering consumer electronic products, automotive, aerospace, medical and dental devices, military (defense) equipment, architectural models and educational and designing tools. This study was meaningful in that it intended to find the potential usability and methods of 3D printing technologies in the field of fashion jewelry design, and to enhance the efficiency of innovative design and product development considering that 3D printing technologies influence almost all industries. To achieve these goals, the study investigated the trends between current and future technologies by extracting and comparing different methods of the 3D printing technology suitable for jewelry industry. Moreover, the design features and advantages and disadvantages of the fashion jewelry products resulting from various methods were analyzed. The study proposed the future challenges and directions for the Korea fashion jewelry designing and industry to utilize 3D printing technology. The effort made in this study is expected to change the framework of Korea jewelry industry structure, which has remained in its small-scale business up to now, and take a beginning step of the industrial activation to secure the international competitiveness.

목차

Abstract

국문요약

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 본론

Ⅲ. 결론

참고문헌

키워드

패션 장신구 쓰리디 프린팅 신속조형기술 적층 제조 에스티엘 레이저 소결 디엘피 Fashion Jewelry 3D Printing Rapid Prototyping Additive Manufacturing Stereolithography Selective Laser Sintering Digital Light Processing