(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 3D프린터가 다양하면서도 빠르게 진화하고 있다. 권총 같은 무기와 인간 장기부터 사람이 사는 거대한 집까지 3D프린터로 제작될 전망이다.

3D프린터의 진화는 일반 프린터의 잉크처럼 3D프린터에 넣으면 여러 형상을 만들 수 있는 소재의 발전이 큰 영향을 미친다.

기존 3D프린터 소재는 화학적으로 만들어져 인체에 유해했지만, 최근 목재나 옻, 옥수수 가루 등 친환경 재료가 소재로 시도되며 새로운 가능성을 열어가고 있다. 

27일 한국과학기술연구원(KIST)에서 이헌주 KIST 선임연구원은 편백나무를 3D 프린팅용 소재로 만드는 과정을 직접 보여줬다.

재봉틀만 한 기기에 빨간 글씨가 반짝하고 들어오더니 기기 한쪽 끝에서 하얀 줄이 한 가닥 흘러나온다. 기기 옆에 선 연구원이 하얀 줄을 핀셋으로 집는다.

"이것은 3D 프린터에 넣으면 여러 형상을 만들 수 있는 소재입니다. 옥수수 가루에 편백나무 가루를 섞어 만든 것이죠."

이 연구원팀은 현재 전통소재로 3D 프린팅 소재를 만드는 연구를 진행 중이다. 기존 3D 프린팅 소재는 인체에 유해하고 내구성이 떨어지는 등 한계가 있었지만 이를 극복하는 신소재를 개발하겠다는 것이다. 

이헌주 KIST 선임연구원이 소재를 만드는 기기를 가리키고 있다. [KIST 제공]​

이 연구원은 "기존 3D 프린팅 소재 중 하나인 옥수수 가루에 전통소재인 편백나무 가루를 섞으면 나무 향이 첨가된 새로운 3D 프린팅 소재가 된다"고 밝혔다.

3D 프린팅 소재는 흔히 고온에 녹는 줄 모양으로 생겼다. 하지만 나무는 고온에 녹는 성질이 없어 이런 소재를 만들기 어렵기 때문에 현재로썬 기존 3D 프린팅 소재에 섞어 주는 방식을 쓴다. 이 연구원은 3D프린틴 소재를 만들 때 사용하는 편백나무 가루를 보여줬다. 가루의 입자는 30~50㎛(마이크로미터·100만분의 1m) 정도로 고와 마치 미숫가루처럼 보일 정도였다.

나무의 색에 따라 소재의 색도 달라진다. 장미나무가 10% 정도 들어간 소재는 붉은색에 가깝고 계피나무가 들어가면 황토색에 가까웠다. 현재는 나무 함량이 10% 정도지만 연구팀은 점차 함량을 높여갈 계획이다.

이 연구원은 이어 나무가 함유된 소재로 실제 3D 프린팅 구조물을 제작했다. 3D 프린터 소재에 나무가 포함된 덕에 제작된 구조물은 실제 나무를 깎아 만든 듯한 질감을 줬다. 

3D 프린터로 찍어낸 세 가지 구조물들의 모습. 종이를 만드는 일반적인 나무 가루가 포함된 소재로 제작했다. [KIST 제공]

이 연구원은 이해신 한국과학기술원(KAIST) 교수팀과 함께 3D 프린팅 과정에서 쓰는 친환경 접착제도 개발 중이라고 밝혔다.

옻나무 껍질의 상처에서 흘러나오는 옻을 이용한 것이다.

이 연구원은 "보통 본드 특유의 냄새는 휘발성 유기용매 때문인데, 이는 독성이 상당하다"며 "공동연구에서는 용매 대신 물을 사용할 것"이라고 말했다.

옻이 들어간 접착제를 사용한 소재가 집을 지을 수 있을 만큼 힘을 견디는 능력이 우수한 것으로 나타난 만큼 연구진은 접착제를 써서 건축구조재도 제작할 계획이다. 이 연구원은 이들 구조재를 이용해 5년 뒤 1층짜리 한옥을 짓는 것이 목표다.​