3 D프린터(적층 조형 기술)의 기술사에 대해서, 「발명」으로부터 「실용화」에 이르는 주된 흐름
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■ 발명의 기원：rapid 프로토타이핑의 연구
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3 D프린팅 기술의 루트는, 「신속한 시작(Rapid Prototyping)」의 실현을 향한 1970년대부터의 연구에 있습니다.
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◆ 일본에서의 최초의 발명(1980년)
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●발명자와 기술： 나고야시 공업 연구소의 코다마 히데오씨가, 광경화성 수지를 이용한 「미츠조형법」의 기본 기술을 고안 했습니다.
●내용： CAD 데이터로부터 작성한 단면 데이터에 근거해, 액상의 광경화성 수지에 레이저를 조사해 한층씩 경화시켜, 입체를 조형하는 방식입니다.
●특허 출원：1980해에 특허 출원되었습니다만, 당시의 일본에서는 실용화에의 관심이 높아지지 않고, 후에 심사청구권이 실효했습니다.그러나, 이것이 현재의 3 D프린팅 기술의 원형으로 되어 있습니다.
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■ 실용화와 기술 방식의 확립(1980년대)
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기술개발의 중심은 미국으로 옮겨, 복수의 기간 기술이 특허 출원되어 세계 최초의 상업화가 실현되었습니다.
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◆ 미국에서의 상업화(1984년~1987년)
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●기술의 확립：●지퍼·헐(Charles W. Hull) 씨가, 코다마씨의 아이디어와 병행해 미츠조형법(Stereolithography Apparatus, SLA)를 발명해, 1984년에 특허를 출원했습니다.
●세계 최초의 기업： 1986년에 헐씨에 의해서 3D Systems사가 공동 설립되어 세계 최초의 3 D프린터 메이커가 되었습니다.
●첫 상업 제품： 1987년, 3D Systems사는 첫 상업용 3 D프린터인 SLA 방식의 「SLA-1」을 발표해, 실용화에 성공했습니다.
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◆ 그 외의 주요 기술의 발명
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실용화의 과정에서, SLA 이외에도 현재까지 계속 되는 주요한 3 D프린팅 기술이 발명되었습니다.
| 기술 명칭 | 약칭 | 발명·특허 출원년 | 주된 재료 | 개요 |
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| 미츠조형법 | SLA | 1984년(헐씨에 의한다) | 광경화성 수지 | 액체 수지에 빛(레이저/UV)을 맞혀 경화·적층한다. |
| 분말 소결 조형법 | SLS | 1986년 | 분말(플라스틱, 금속 등) | 분말층에 레이저를 조사해, 선택적으로 분말을 소결·결합시킨다. |
| 열용해 적층법 | FDM | 1989년 |열가소성 수지(필라멘트) | 재료를 가열해 노즐로부터 밀어 내, 용해물을 겹쳐 쌓아 간다. |
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■ 보급과 발전(2000년대 이후)
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초기의 3 D프린터는 고가이고, 주로 대기업의 제품 개발 부문에서 시작품 제작(rapid 프로토타이핑)에 사용되고 있었습니다.
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◆ 오픈 소스화와 저가격화(2000년대 후반)
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●RepRap 프로젝트： 2006년에 영국에서 시작할 수 있었던 오픈 소스의 3 D프린터 개발 프로젝트 「RepRap」가, 기술 정보를 넓게 공개했습니다.
●특허 실효：2000연대 후반부터 FDM등의 초기 특허가 연달아 실효한 것으로, 염가의 개인용·데스크탑형 3 D프린터가 시장에 참가해, 저가격화와 일반 보급이 급속히 진행되었습니다.
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◆ 산업혁명으로서의 재평가(2010년대 이후)
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●미디어의 주목： 2010년대에 들어와, 「 제3의 산업혁명」으로서 미디어로 대대적으로 다루어져 세계적으로도 주목을 끌었습니다.
●응용 분야의 확대： 단순한 시작(프로토타이핑)에 머물지 않고, 자동차, 항공 우주(GE, 보잉), 의료(이식, 수술 기구), 쥬얼리등의 분야에서 최종 제품이나 치구의 제조에 사용되게 되었습니다(애더티브 매뉴팩추어링).
이와 같이, 3 D프린터의 기술은, 일본인에 의한 기본 원리의 발명으로부터, 미국에서의 상업화와 기간 기술의 확립을 거치고, 특허 실효 후의 오픈 소스화와 저가격화에 의해, 산업계로부터 개인까지 넓게 활용되는 기술로 발전했습니다.
