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통합검색 "3D 프린팅"에 대한 통합 검색 내용이 1,692개 있습니다
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엘코퍼레이션, 2020 폼랩 로드쇼 통해 3D 프린터 체험 기회 마련
엘코퍼레이션이 3D 프린팅업체 폼랩(Formlabs)의 첨단 3차원 프린팅 기기를 소비자들이 직접 체험할 수 있는 기회를 마련한다. 엘코퍼레이션은 작년에 10월 26일부터 11월 13일까지 3주간 월요일부터 금요일까지 시간대를 나누어 1대 1 또는 소규모 팀으로 '2020 폼랩 로드쇼'를 단독 진행한다.   2019년 폼랩 로드쇼   엘코퍼레이션의 3D프린팅랩에서 진행되는 이번 로드쇼에서는 국내에 소개된 폼랩의 신형 3D 프린터인 폼 3L을 비롯해 폼 3, 폼 3B를 소비자들이 직접 경험하고, 출력물을 확인해 볼 수 있다. 폼 3L은 기존 SLA 방식보다 필링 단계에 가해지는 힘을 면밀히 계산해 최소화한 LFS 기술이 적용돼 출력물 표면의 품질이 크게 향상됐을 뿐 아니라 보다 정교하고 완성도 높은 출력물을 생산할 수 있다. 뿐만 아니라 프린터 크기가 77.5×52×73.5㎝이며 이를 통해 출력할 수 있는 출력물의 최대 크기도 33.5×20×30㎝(가로×세로×높이)로 기존 폼3의 14.5×14.5×18.5㎝보다 대폭 커졌을 뿐 아니라 이전에는 사용하기 어려웠던 소재를 재료로 사용할 수도 있어 소비자들의 관심이 높다.   2019년 폼랩 로드쇼   엘코퍼레이션은 이번 로드쇼를 통해 덴탈, 주얼리, 전기전자, 기계, 교육, 디자인 등 산업군별 활용사례를 제공함과 동시에 해당 분야별 샘플을 출력해 소비자들이 각자 관심있는 산업군별 결과물을 직접 경험할 수 있는 기회를 제공할 계획이다. 엘코퍼레이션 임준환 대표는 "전세계적으로 주목을 받고 있는 최신 산업용 3D 프린터 폼 3L에 대한 문의가 많아 소비자들이 직접 눈으로 제품을 확인하고 출력물을 경험할 수 있는 기회를 마련했다"며 "이번 로드쇼가 국내 중소벤처기업 및 연구소, 교육기관 등의 향후 비즈니스에 도움이 되길 기대한다"고 밝혔다. 한편 엘코퍼레이션은 '2020 폼랩 로드쇼' 참가 희망고객들을 사전 예약 방식으로 신청을 받아 진행할 예정이다.
작성일 : 2020-10-22
MSC, 적층제조 시뮬레이션에서 금속 바인더 젯팅 지원 추가
한국엠에스씨소프트웨어는 자사의 제조공정 시뮬레이션 솔루션인 시뮤팩트(Simufact)에서 소결 공정(Sintering Processes)에서 발생하는 부품 변형을 제조 업체가 설계 단계에서 예측하고 방지할 수 있도록 금속 바인더 젯팅(MBJ: Metal Binder Jetting)의 시뮬레이션을 도입했다고 밝혔다. 금속 바인더 젯팅은 파우더 베드 융합 공정(PBF)에 비해 최소한의 간격으로 부품을 대량 프린팅할 수 있고, 지지 구조가 필요하지 않으며, 부품 크기를 더 늘릴 수 있는 등의 장점을 가진 적층제조(additive manufacturing) 기술이다. 고비용의 금속 사출 성형을 대체할 수 있어 자동차 및 항공기 부품부터 의료 기기에 이르는 모든 분야에 적합하다. 또한, 높은 해상도를 지원해 기어나 터빈 휠처럼 구조가 복잡한 경량 금속 부품의 생산 비용과 리드 타임을 줄일 수 있다. 하지만 높은 품질 수준을 달성하고 이 같은 이점을 온전히 활용하기 위해서는 많은 양의 전문 지식을 짧은 시간 안에 습득해야 하는 어려움이 있다. 핵심 과제 중 한 가지는 소결 공정에서 발생하는 변형을 예측하는 것이다. 부품은 최대 35%까지 수축할 수 있지만, 다른 공정에 사용되는 단순한 수축 모델은 빌드한 뒤 소결 공정에서 발생하는 변형까지 예측할 수 없다. 지금까지는 각 부품을 3D 프린팅하는 과정에서 값비싼 물리적 시험이 필요했기 때문에, 많은 제조 업체에서는 MBJ가 제공하는 저비용과 유연성을 누리기 어려웠다.     기존 시뮤팩트 애디티브(Simufact Additive) 사용자는 지난 8월부터 제공되는 새로운 도구로 MBJ 공정 역량을 대폭 확대할 수 있게 됐다. 제조 업체는 시뮬레이션에 대한 전문 지식이 없어도 소결 도중 발생하는 열변형, 마찰 및 중력 등에 따른 수축을 예측할 수 있다. 이러한 변경 사항을 보정하면 부품을 설계한 대로 3D 프린팅할 수 있으며 생산 팀이 폐기하거나 재처리해야 하는 부품 비율을 크게 줄일 수 있다. 또한, 프린팅 이전에 소결이 유도하는 기계적 응력이 예측돼 결함이 발생할 수 있는 위치를 나타낼 수도 있다. 제조 업체는 이러한 정보를 사용해 제품 개발 초기에 변경 사항을 반영하고 값비싼 재설계 작업을 줄일 수 있다. 시뮤팩트 애디티브의 MBJ 시뮬레이션 도구는 모델 설정을 자동화하고 제조 시뮬레이션에 필요한 CAD 또는 CAE 파일을 준비한다. 이외에도 파이썬(Python) 스크립트를 통해 시뮬레이션을 자동화할 수 있다. 소결 보정을 검증하고 품질 신뢰도를 높이기 위해 MBJ 도구에서 최적화한 지오메트리를 사용자 인터페이스 안에서 제조한 부품의 최초 설계(CAD) 지오메트리 및 계측 스캔과 바로 비교할 수 있다.
작성일 : 2020-10-21
HP, "코딩 교육으로 컴퓨터 공학 꿈나무를 키운다"
HP 프린팅 코리아가 성남시 지역 초등학생을 대상으로 언택트 시대 학생들의 IT 역량을 강화하는 코딩 교육을 진행했다고 밝혔다. HP의 이번 코딩 교육은 ‘아워 오브 코드(Hour of Code)’ 캠페인의 일환으로 진행되었다. 또한 전문기관인 팹랩 서울(FabLab Seoul)과 함께 메이커 교육도 진행했다.     HP는 지역사회와 상생을 도모하기 위한 다양한 활동의 일환으로 아워 오브 코드 캠페인에 참여하며, 임직원들의 자발적인 참여로 학생들에게 지식을 공유하고 배움의 장을 제공한다. 또한 이 프로그램을 통해 과소대표 집단을 중심으로 코딩 학습의 문턱을 낮추고, 동시에 학생들의 과학, 수학, 공학적 흥미를 증진시킬 예정이다. 아워 오브 코드 캠페인은 180개국 이상 1억 명이 넘는 학생들을 대상으로, 컴퓨터 공학에 대한 지식을 넓히고, 과학 기술 분야의 다양성을 장려하기 위한 글로벌 캠페인이다. HP는 전 세계 모든 학생에게 소프트웨어 교육의 기회를 제공하겠다는 목표로 설립된 비영리 교육단체인 Code.org의 커리큘럼을 바탕으로 초등학생을 대상으로 코딩 교육을 진행할 예정이다. 이를 통해 학생들은 놀이와 학습이 겸비된 활동을 통한 코딩에 대한 재미있는 접근으로 코딩을 일상 속에서 경험함으로써, 논리적 접근에 대한 관심을 높일 수 있다. HP 프린팅 코리아는 성남시청소년재단 성남형교육지원단과 협력해 성남시 지역 학생을 대상으로 교육을 진행하며, 향후 정기적으로 관내 초등학생을 대상으로 아워 오브 코드 캠페인을 확대 진행할 계획이다. 올해는 신종 코로나 바이러스 감염증 확산으로 대면 활동이 제한되는 만큼 온라인으로 진행될 예정이며, 참여 학생들은 수료증, 소정의 상품 및 기념 티셔츠를 받을 수 있다. 김광석 HP 프린팅 코리아 대표이사는 “HP는 지역사회 교육을 통해 인재를 발굴하고 지원하기 위해 노력하고 있다”며, “글로벌 IT기업으로서 단순한 기술 지원을 넘어 컴퓨터 공학 인재들이 필수 미래 역량을 갖추고 발전시켜 나갈 수 있도록 적극적으로 지원할 것”이라고 전했다.     한편, HP 프린팅 코리아는 최근 자사 소프트웨어 및 솔루션 랩에서 연구 개발 중인 기술이 산업통상자원부가 지정한 첨단 기술로 인정되었다고 전했다. 기술 우수성, 독자성, 다양한 응용 분야에의 적용 등을 고려해 산업 구조 고도화에 기여하거나 신규 수요와 부가 가치를 창출할 수 있는 기술이 첨단 기술로 지정된다.  HP 프린팅 코리아의 첨단 기술은 딥러닝, 프린터 보안, 클라우드 플랫폼 관련 기술로 ▲머신러닝과 딥러닝을 이용한 안드로이드 앱 테스트 자동화 기술 ▲ 공격을 감지하고 제지하도록 설계된 강력한 프린터 보안 ▲다양한 프린트 서비스를 개발하고 제공하는데 특화된 클라우드 플랫폼 기술이 포함됐다. HP 프린팅 코리아는 디지털 시대를 이끌어갈 기술 리더십을 미래 세대에게도 코딩 교육의 형태로 적극 전달할 예정이다.
작성일 : 2020-10-21
SMATEC 2020-CAE 콘퍼런스, 제조업 혁신 성장을 위한 장 마련
스마트공장구축 및 생산자동화전(SMATEC) 2020이 11월 11일부터 3일간 수원컨벤션센터에서 개최된다. 올해 제2회를 맞는 스마트공장구축 및 생산화자동화전(SMATEC 2020)은 우리나라 스마트 생산 제조 기술의 현황 및 미래를 확인하고 선도하기 위해 마련된 전시회다. SMATEC 2020은 제품 및 전시 중심의 기존 전시회 틀에서 벗어나 ‘전시+콘퍼런스’를 통해 스마트 공장 구축 기술의 이해도를 높이고 전시 현장에서 구축 사례를 직접 확인할 수 있어 스마트 공장 구축을 준비하는 중소기업이 눈여겨봐야 할 전시회로 꼽힌다.     특히 이번에는 2020 국제 스마트팩토리 콘퍼런스뿐만 아니라 CAD&GRAPHICS(캐드앤그래픽스)에서 단독으로 진행하던 ‘CAE 콘퍼런스’를 SMATEC 2020 기간에 함께 개최할 예정이다. CAE 컨퍼런스는 특정 벤더나 솔루션에 국한되지 않고 국내외 CAE 업계의 기술 트렌드와 다양한 CAE 솔루션, 그리고 CAE를 활용한 베스트 프랙티스를 한 눈에 살펴볼 수 있는 종합 CAE 컨퍼런스로서 발전해 왔다. 올해는 언택트 시대, 디지털 전환(DX)을 위한 시뮬레이션이라는 주제로 국내 제조산업의 경쟁력을 강화할 수 있는 방안들을 모색한다. 이와 함께 전시 사무국은 한국형 뉴딜 정책 가운데 스마트 공장 구축 관련 지원 정책 소개와 수요 기업들의 다양한 궁금증을 해소해주기 위해 SMATEC 2020 전시장에 ‘스마트 공장 뉴딜 정책관’을 특별관 형태로 운영할 예정이다. 정책관에는 디지털 뉴딜 사업과 관련해 스마트공장 확산 사업에 큰 역할을 맡은 △스마트제조혁신추진단 △생산기술연구원 △경기TP △서울 TP △대진TP 등이 참가할 예정이다. 삼성전자, 현대자동차 등 민간 기업들도 관심을 보이며 참가를 고려하고 있다. 이외에도 전시 사무국은 동시 개최 행사로 모든 산업의 바탕이 되는 첨단소재기술전을 열어 3D 프린팅 재료 및 세라믹 관련 내용도 보여줄 예정이다. 한국세라믹기술원을 주축으로 진행되는 첨단소재기술전은 SMATEC2020 전시장에서 확인할 수 있다.
작성일 : 2020-10-16
[피플&컴퍼니] 문영래정형외과병원 문영래 원장
정확도와 만족도 높아지는 의료용 3D 프린팅   3D 프린터의 정밀도 향상과 생체적합성 소재의 확대 등은 의료 분야에서 3D 프린팅 기술이 활발히 검토, 도입되는 흐름으로 이어지고 있다. 오랜 기간 3D 영상 및 3D 프린팅 기술의 가능성을 탐색해 온 문영래 원장은 진단부터 수술까지 폭넓은 영역에서 ‘의료용 3D 프린팅’ 시대의 본격화를 전망했다.     의학 분야에서 3D 프린팅의 활용 본격화 21세기에 들어 고정밀 3D 프린터가 상업화되고 생체 친화성 또는 생분해성 고분자를 이용한 프린팅이 가능해짐에 따라서 3D 프린팅의 의학 분야 활용이 본격적으로 연구되기 시작했다. 더불어 인체 내에 삽입할 수 있는 재료를 이용해 환자의 신체 일부 및 장기를 만들어내는 ‘의료용 3D 프린팅’ 시대가 본격적으로 개막되고 있다. 나이 들어 약해진 뼈는 쉽게 부러지고 심한 변형이 생긴다. 이 때 3D 프린팅 기술을 이용해 수술을 위한 가이드 시스템을 적용하면 효과적으로 수술을 마칠 수 있다. 즉 3D 프린터를 활용하여 환자의 실제 골 모형을 만드는 것은 물론, 수술에 필요한 도구를 제작하여 정확한 수술을 시행할 수 있다. 도구까지도 별도로 제작하는 이유는, 수술해야 할 고령 환자의 골 형태가 모든 사람이 일정한 것이 아니라 개인차가 상당하기 때문이다. 수술 부위의 각도와 관절 회전축 등 여러 구조를 감안한 환자 맞춤형 수술 도구로 최상의 수술 효과를 거두기 위한 것이다.   그림 1. 의료 영상을 통한 환자 맟춤형 수술 도구와 임플란트를 제작하여 수술   먼저 환자의 의료 영상자료를 이용해 환자의 데이터를 분석하고, 필요한 부분만을 추출하여 3D 영상 프로그램을 활용하여 설계한다. 그리고 3D 출력 후에 진단/시술/수술용으로 활용하는 것이다. 3D 영상과 3D 프린팅을 결합해 진단부터 수술까지 일련의 과정은 다음과 같다. 수술 전 어깨 골절 및 골격 기형 교정 수술이 필요한 환자의 의료 영상을 통해 해부학적 형태를 파악한 후, 실제 수술 부위의 주변 연부조직(골막, 인대 연골 및 근육 조직)까지 고려하여 요구되는 시술이나 수술용 도구의 모델을 디자인한다. 이후 3D 프린팅 기술을 이용하여 가장 적합한 출력 품질, 재료, 위치 등의 적정값을 설정해 3D 프린터로 출력하게 된다. 수술환부의 해부학 구조에 최적화된 형태와 사이즈를 해당 수술에 필요한 정확한 정렬 및 회전을 적용한 수술 가이드를 설계하고 국내 3D 프린팅 업체에서 적합한 재질로 제작한 후, 집도의와 조정 작업을 거쳐 실제 수술에 활용하게 된다.   그림 2. 병원에서 환자의 MRI와 CT 영상을 통하여 실제 필요한 3차원 모델를 만들고, 이를 정확하게 3D 프린팅하여 정밀 의료를 실현하고 있다.   개인 맞춤형 의료를 위한 패러다임 전환 이제 의료용 3D 프린팅 기술은 기존의 뼈 조직의 손상과 변형을 출력하는 수준에서 나아가 근육, 인대, 신경과 혈관 등의 출력이 가능해진 완벽한 개인 맞춤형 의료 보형물 제작 기술이다. 의료 3D 영상과 프린팅 기술을 통해 바이오 메디컬 분야, 즉 의료 영상, 임플란트 그리고 의료 기술 분야에 활용되는 최적의 기술로 새로운 패러다임을 제시할 수 있다.   그림 3. 얻어진 영상을 통하여 3D 프린팅하면 실제 어깨와 같은 실물을 확인하고 이에 맞는 수술 계획, 수술용 도구, 임플란트를 제작하여 맟춤형 정밀 진료와 치료를 제공할 수 있게 된다.     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.
작성일 : 2020-09-29
[피플&컴퍼니] 메디컬아이피 박상준 대표
‘의료 혁신 기술’로 양질의 의료 서비스 제공에 기여할 터   AI(인공지능)과 3D 프린팅 등 첨단기술은 다양한 분야에 접목되면서 산업을 고도화시키기도 하고, 인간의 삶을 윤택하게도 만든다. 특히 의료 분야에 적용된 AI와 3D 프린팅 기술은 의료 데이터의 가치를 극대화하며 환자의 생명을 살리는 데에도 기여할 수 있다. 메디컬아이피는 이런 혁신적 의료 환경을 앞당기고자 노력하고 있는 기업이다. 의료진의 기술 향상에 활용될 수 있는 AI와 3D 프린팅 기반의 의료기술과 다양한 의료 플랫폼을 개발, 제공하는 메디컬아이피 박상준 대표를 만나 이 회사의 핵심 기술력과 경영철학에 대해 들어보았다. ■ 최경화 국장, 이성숙 기자      AI 의료영상 분석·분할부터 의료용 3D 프린팅까지 토털 솔루션 제공 메디컬아이피는 서울대학교병원의 공식 원내 1호 스타트업 기업으로, 지난 2015년에 설립되었다. 서울대병원 의료기기혁신센터 부센터장을 역임한 메디컬아이피 박상준 대표는 “서울대병원 내 스타트업 엑셀러레이팅을 담당하는 SNUH 벤처(SNIH-Ventures)가 의대 및 병원이 보유한 글로벌 수준의 의료 연구 성과가 실용화될 수 있도록 지원함에 따라 메디컬아이피의 사업이 본격화될 수 있었다”고 설립배경을 설명했다. 메디컬아이피의 대표 제품은 인체 내부 정보에 색을 입혀 3D로 신속하고 편리하게 시각화해주는 메딥프로(MEDIP PRO)이다. 이 제품은 CT, MRI 등 단층 촬영 영상을 인공지능 기술로 모델링하여 기존 흑백 영상만으로 확인하기 어려웠던 환자의 장기와 병변 등을 보다 직관적이고 정확하게 파악할 수 있도록 해준다. 또 머신러닝과 딥러닝 기술을 접목해 사람의 눈으로는 판별하기 어려운 장기의 경계 및 병변까지 구분할 수 있으며 의료진의 판독과 진료, 수술 계획 수립 등에 활용돼 의료 자원 사용의 효율성을 제고하고 기술 수준을 높이는데 기여한다. 박상준 대표는 “메딥프로는 지난해 기술 고도화에 따른 국내 MFDS(의료기기 2등급) 변경인증을 받았다. 11월 국내 기업 최초로 AI 의료영상 소프트웨어 분야에서 미국 FDA 승인을 획득했으며, 12월 말에는 유럽 CE 인증까지 완료하는 등 글로벌 수준의 기술력이 검증된 제품”이라고 설명했다. 이와 함께 메디컬아이피에서 보유한 아낫델(ANATDEL)은 메딥프로를 기반으로 하는 의료용 환자맞춤형 3D 프린팅 솔루션으로, 세그멘테이션(장기분할) 기술을 활용해 환자의 CT나 MRI 영상을 토대로 심장, 뇌, 척추, 귀, 신장에 이르기까지 신체 모든 장기를 물성 그대로 구현해 낸다. 의료진은 환자 진단 및 수술 계획 수립, 수술 시뮬레이션 등에 활용할 수 있으며 의대 학생들의 교육이나 의료 실습, 의료장비 테스트에도 쓰이는 등 활용도가 높다. 특히 기존에 활용되던 Cadaver(사체)를 대체할 수 있어서, 향후 의료 산업에서 활용이 증대될 것으로 예상된다. 박상준 대표는 “실제로 분당서울대병원 비뇨의학과에서는 아낫델 신장(Kidney) 모델을 임상에 110case 이상 적용했고, 수술 과정에 아낫델을 도입한 경우 100%의 수술 성공률을 기록했다”며 “수술 시간을 크게 단축함으로써 회복 속도 증가, 후유증 감소 등의 효과를 거두는 등 의료 현장에서의 높은 효용성을 지닌 제품”이라고 설명한다.   ▲ 메딥프로는 인공지능 기술을 적용해 CT, MRI 상을 3D로 시각화한다.   의료영상 분석 및 3D 프린팅 솔루션 워크플로 구축 메디컬아이피는 ‘의료 3D 토털 솔루션’을 확보한 기업이다. 이 회사는 CT, MRI 등 의료영상에 머신러닝 및 딥러닝 기술을 적용해 쉽고 빠르게 3D로 시각화해주는 인공지능 기술을 개발하고, 세그멘테이션(장기 분할) 기술과 의료영상 화질 개선 기술 등을 더해 의료영상 분석 영역에서 차별화된 3D 솔루션을 구축했다. 여기에 더해 3D 프린팅, 모바일, XR(eXtended Reality: 확장현실) 등으로 기술의 적용산업을 다변화함으로써 소프트웨어와 하드웨어를 아우르는 토털 솔루션을 확보할 수 있었다. “AI 의료영상 전처리 및 분할 기술의 경우 의료용 3D 프린팅을 위해 선행되어야 하는 필수적인 요소이기 때문에, 두 사업을 모두 영위하는 데에서 오는 장점이 크다”는 박상준 대표는 “메딥프로를 통해 CT, MRI 등의 DICOM 파일을 STL, OBJ, 3MF, VRML 등 다양한 3차원 파일 형식으로 추출할 수 있으며, 이를 통해 환자의 2차원 의료영상이 3D 프린팅 제품으로 제작될 수 있다”고 설명한다. 또한, “메디컬아이피에서 제공하는 3D 프린팅 솔루션은 자체 개발한 AI 소프트웨어를 통해 이루어지고 있기 때문에 제작시간 단축, 정확도 향상은 물론 의료용 3D 프린팅 결과물의 퀄리티를 극대화하고 있다”고 덧붙였다. 메디컬아이피의 기술력은 코로나19 팬데믹에서도 두각을 나타내고 있다. 이 회사는 지난 3월, 코로나19 특화 소프트웨어인 ‘MEDIP COVID19’을 개발하고 전세계에 무료 배포하였다. 이 소프트웨어는 메딥프로의 AI 의료영상 분석·분할 기술을 기반으로 코로나19 정량화에 필요한 부분을 발췌해 설계되었으며, 환자의 흉부 CT에서 1분 내 폐렴 병변을 자동으로 탐지/분할/정량화할 수 있는 소프트웨어이다. MEDIP COVID19의 차별점은 폐렴의 물리적인 중량(gram)과 폐 전체에서 차지하는 비율(%)을 자동으로 계산해준다는 점이다. 특히 코로나19 증상을 수치적으로 정량화해주기 때문에. 환자의 중증도를 보다 객관적이고 정확하게 파악할 수 있다. ‘MEDIP COVID19’는 9월 14일 기준으로 50여 개국 1200여개 기관에서 다운로드받았다. 또한, 메디컬아이피는 전세계 무료배포를 통한 사회적 가치 실현과 기술의 공공성을 인정받아 지난 5월 과학기술정보통신부에서 선정하는 ‘D.N.A(Data·Network·AI) 우수기업’으로 선정된 바 있다. “전 세계적으로 확진자와 의심환자 수가 기하급수적으로 증가하는 가운데 환자의 중증도를 판단하여 한정된 의료자원을 효율적으로 활용하는 것이 무엇보다도 중요한 만큼, 코로나19 감염 여부를 판별해주는 PCR과 중증도를 수치적으로 나타내는 MEDIP COVID19의 시너지를 기대하고 있다”는 박상준 대표는 “저개발국가 등 보다 넓은 의료 환경에서 해당 기술을 활용할 수 있도록 엑스레이(X-ray)를 활용한 코로나19 정량화 솔루션 또한 개발 중”이라고 덧붙여 소개한다. 메디컬아이피는 현재 아마존웹서비스(AWS)의 지원을 통해 ‘TiSepX COVID19’ 개발을 위한 X-ray 의료영상 딥러닝을 진행하고 있으며, 연내로 이 소프트웨어의 개발을 완료할 예정이다. 2015년 설립 이후 메디컬아이피는 3D 산업 및 4차 산업혁명에 부합하는 다양한 기술 영역들을 의료 분야에 접목해왔다. “단층촬영 영상을 3D로 구현해내는 원천기술을 중심으로 AI, 3D 프린팅, 모바일, XR 등 산업 트렌드에 맞는 최첨단 산업들과의 연결고리를 찾아 산업의 발전 방향에 부합하는 기술들을 개발하고 있다”는 박상준 대표는 “언뜻 보면 이러한 기술들이 모두 다른 여러 종류의 것들로 인식될 수 있지만, 의료라는 테마 안에서는 의료진들이 선택한 기술은 결국 환자에게 향해가는 하나의 pathway(통로)라고 생각한다”고 말한다.   ▲ 메딥 코비드19는 메딥프로의 AI 의료영상 분석 기술을 기반으로 코로나19의 증상을 정량화한다.   Empowering Medicine, Saving Lives 메디컬아이피의 메딥프로(MEDIP PRO)는 미국 FDA, 유럽 CE 인증을 통해 글로벌 표준에 부합하는 기술력을 검증받았다. 또 아낫델(ANATDEL)은 지난 5년간 약 1000명의 환자에게 적용되어 수술시간을 감소시키고, 수술 실패율을 낮추면서 국내외적으로 3D 프린팅 기술의 효과를 입증했다. 이를 기반으로 메디컬아이피는 앞으로 해외시장 진출을 더욱 가속화할 계획이다. 이와 함께 메디컬아이피는 제품 포트폴리오를 다각화하고 사업 경쟁력을 강화하고 있다. 이 회사는 메딥과 아낫델 외에도 웹·모바일 기반 의료용 커뮤니케이션 플랫폼 ‘모딥’과 ‘메디클립’, 협진 및 의학 교육에 최적화된 아나토미 테이블 ‘MDBOX‘ 등 다 양한 라인업을 구축했으며, 이를 고도화하는 동시에 새로운 의료 3D 솔루션을 지속적으로 의료 시장에 선보여 산업 내 입지를 공고히 할 계획이라고 한다. 이의 일환으로 메디컬아이피는 전신 CT ‘체성분’을 AI로 자동 분할해주는 딥캐치(DeepCatch)의 출시를 준비하고 있다. 딥캐치는 1분 내 의료영상에서 온몸의 피부, 뼈, 근육, 피하지방, 복부지방, 혈관, 척수 등 체성분을 분할하고 정량화하여 이환율 및 사망률과 관련이 있는 정확한 체지방 지표를 제공해 준다. “딥캐치는 BMI의 부족한 부분을 보완하고 근감소증 관리가 가능해지는 것은 물론, 수술 예후와 연관된 각종 체성분 수치들을 한 번의 클릭만으로 정확하게 산출해줌으로써 연구 및 제약 분야에서도 활발하게 사용될 수 있을 전망”이라고 박상준 대표는 설명한다. 한편 메디컬아이피는 제품 라인업 확장과 함께 VR 콘텐츠를 강화해 의학 교육에 3D 모델링 기술과 시너지를 낼 계획이다. VR 콘텐츠는 환자의 인체 내부를 가상현실 속에서 생생하게 체험할 수 있어 교육 과정에서 해부실습용 카데바(Cadaver)를 대체할 수 있으며, 수술 계획과 시뮬레이션 등에도 특화된 기술이다. 또 이 회사는 의료용 3D 프린팅 사업 또한 환자맞춤형 3D 프린팅 장기 모형의 제작 노하우를 바탕으로 의료진의 교육이나 의료기기 사용적합성 검증에 활용될 수 있는 3D 프린팅 시뮬레이터로 제품군을 넓히고 있다. 기술력을 인정받아 지난 8월 글로벌 1위 의료기기 기업인 메드트로닉(Medtronic)과 MOU를 체결하고 시뮬레이터 개발에 착수했으며, 올림푸스(Olympus), 바드(Bard) 등 다수의 글로벌 기업과 제품 개발을 협의 중이다. “메디컬아이피는 인공지능, 3D 프린팅, VR 등 첨단 기술을 의료영상과 접목하여 실제 의료 현장에서 환자의 생명을 살리는 데 쓰일 수 있도록 다양한 플랫폼 개발에 총력을 다 하고 있다”는 박상준 대표는 “앞으로도 ‘Empowering Medicine, Saving Lives’라는 회사의 설립 이념처럼 소중한 생명을 살리기 위해 끝없이 정진하여 의료 AI 분야의 글로벌 No.1 기업으로 성장하고자 한다”고 전했다.   ▲ 메티컬아이피의 제품 포트폴리오     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.
작성일 : 2020-09-29
[피플&컴퍼니] 3D 시스템즈 프린터 사업부 백소령 본부장
형상 목업에서 기능성 부품의 자동화 및 대량 생산 시스템으로 진화하는 적층제조     올해 전세계에 걸친 글로벌 팬데믹 상황은 제조산업의 변화를 가져오고 있으며, 한편으로 3D 프린팅 기술의 가능성이 본격적으로 검토되고 있다. 3D 시스템즈는 신속한 현장 생산 대응, 유연 생산 시스템, 다양한 소재 라인업 등을 중심으로 양산을 위한 3D 프린팅의 기술 확장을 적극 추진하고 있다.   3D 시스템즈의 최근 주요 활동에 대해 3D 시스템즈는 글로벌 팬데믹 상황에서 ‘위기의 의료 분야에 대한 신속 현장 생산 대응’ 및 ‘새로운 제조 환경 재편에 따라 제조산업을 위한 유연 생산 시스템 및 다양한 신소재 라인업’을 활발하게 추진하였다.  코로나 팬데믹의 상황에서 3D 시스템즈가 보유한 다수의 의료 인증 소재와 프린팅 시스템을 동원하여 진단 의료 디바이스, 호흡기, 보호 마스크 등 50 여종이 넘는 긴급 의료 부품 지원 프로젝트를 추진하고 있다. 이와 더불어 제조 현장에서 기능성 검증이 가능한 물성의 산업용 소재들을 대거 출시하고, 하이브리드 제조 공정을 지원하는 시스템 및 모듈을 개발 출시하고 있다.   최근에 발표한 제품이나 기술에 대해 소개한다면 과거 2년여간 3D 프린터 기술은 형상 검토를 위한 시제품 제작 수준에서 기능성 시제품 제작 및 현장 생산 툴 제작 등으로 그 활용성이 확장되었다. 또한, 부분적으로 구조 기능 부품의 양산을 위한 맞춤형 양산 프로젝트들이 시작되고 있다. 이러한 수요 시장의 적층제조 양산 요구에 부응하기 위해 2020년 상반기 3D 시스템즈에서는 Figure 4, MJP, SLA 및 SLS의 플라스틱 프린터용으로 의료 소재, 고온 내열성, 고강성, 내마모성 및 고탄성 소재 그리고 타이타늄 캐스팅이 가능한 신규 주조 소재를 신규 론칭하여 고기능성 시제품 제작, 생산툴 제작 및 부품 양산을 지원하고 있다. 올해 산업 현장의 상용화 양산 부품을 생산할 수 있는 다양한 엔지니어링 플라스틱 신소재를 론칭하고 있다.   그림 1. 3D 시스템즈의 기능성 플라스틱 소재   또한, 2020년 3D 시스템즈에서는 적층제조 관리모듈, 적층가공과 절삭가공을 연계한 하이브리드 제조 솔루션, 품질 검수 모듈을 업그레이드 강화하여 적층제조를 위한 전공정 토털 솔루션 구축을 추진하고 있다.  금속 부품의 공정 관리 지원을 위한 DMP 컨트롤, 빌드 시뮬레이션을 통한 열변형 형상 보상 설계지원,(그림 2) 기존에 출시된 실시간 금속 부품 품질검사 시스템인 DMP 모니터링 데이터를 기반으로 금속 제품 단층 영상 및 3D 형상 분석 솔루션인 DMP 인스팩션, 적층가공과 절삭가공을 융합한 하이브리드 생산의 자동화를 지원하는 AM 엑셀러레이터 등의 베타 버전을 출시하였다.(그림 3) 주요 고객의 현장 피드백을 반영하여 하반기에 공식 출시를 준비 중이다.   그림 2. 3D 시스템즈의 열변형 해석기반 보상설계   그림 3. 3D 시스템즈의 하이브리드 적층제조: 적층 + 절삭가공   3D 프린팅 시장의 변화에 대해 어떻게 전망하는지 2020년은 전세계적으로 큰 변화가 진행되고 있다. 코로나로 유발된 위기는 그동안 수 많은 담론과 도전에 답보하던 4차 산업혁명의 요소기술을 상용화 기술의 장으로 응급 호출하고 있다. 컨택트에서 언택트로, 내연기관 에너지 시스템을 그린 에너지 시스템으로, 공급-생산-소비의 글로벌 분산 제조 생산 환경을 보다 유연한 근거리 생산 환경으로 신속하게 재편성해 나가고 있다.   최근 3D 프린팅 분야의 주요한 동향은 어떤 것인지 올해는 기술 동향보다는 산업 동향이 더욱 부각되는 한 해라고 할 수 있을 것 같다. 코로나19 상황에서 글로벌 제조산업 및 공급망이 셧다운되었을 때 의료뿐만 아니라 산업 부문에서도 3D 프린터를 이용한 부품 생산 서비스 요구가 증가하였다.  신속한 부품 공급을 위한 적층제조 부품 서비스의 경험은 글로벌 제조기업 내부에서 적층제조에 대한 새로운 경험의 확장을 가져 왔다. 제조 산업의 구조 재편, 그린 에너지 모빌리티 그리고 5G 시대를 맞이하는 ICT 융합형 신제품을 위한 신속하고 유연한 제품 개발을 가능하게 하는 적층제조의 요구와 수요가 새롭게 재조명되고 있다.   그림 4. 3D 시스템즈의 금속 프린팅 솔루션으로 임플란트 생산 라인을 구축한 의료기기 업체 누바시브(NuVasive)   금속 3D 프린터는 고도 부가가치 부품에 대한 생산 연구 및 의료 디바이스 양산화 작업이 활발하게 진행되고 있다. 이러한 동향으로 과거 2년동안 글로벌 시장 기준으로 금속 3D 프린터는 연간 30%의 성장률을 보이고 있으며, 특히 정밀 형상 성형이 가능한 PBF 프린터의 비중이 80%를 차지하며 급속한 성장을 보이고 있다. 한편, 글로벌 시장 조사기관의 2019년 보고서에 따르면 플라스틱 프린터의 경우 이미 72%의 기업에서 사용하고 있으며, 최근에는 SLA(Stereolithography) 및 DLP(Digital Light Processing) 프린팅 기술이 시제품 제작을 넘어 의료, 전자, 소비재 등 다양한 양산 라인에 도입이 증가하고 있다고 보고되었다. 이와 더불어 생산성 향상을 위한 후처리 장비의 전문화가 활발하게 진행되고 있다는 점을 확인할 수 있다. 향후 후처리 장비의 전문화는 스마트 공장과 연계하여 새로운 사업군으로 자리매김해 나갈 것으로 기대된다.   그림 5. 카본 파이버 부품 성형   향후 3D 프린팅 분야의 발전을 위해 필요한 것은 무엇이라고 보는지 3D 프린팅의 궁극적 목표인 ‘양산이 가능한 생산 설비’로서 위상 정립이 필요한 단계이다. 이를 위해 과거 5년간 위상 최적화 및 공정 연구에 대한 폭넓은 도전과 응용사례들이 많이 배출되었다.  이제 진정한 양산 부품 생산, 실제 양산 제품과 동급의 고기능성 시제품 제작, 생산 현장에서 실시간 생산 툴 제작과 활용을 위한 고속 주행이 필요한 시기이다. 이를 위해 양산급 슈퍼 엔지니어링 소재의 공급과 검증, 적층제조 양산 관리 및 품질 관리를 위한 시스템화, 후처리/표면 마감 등 후공정 자동화를 통한 생산성 향상을 완성해야 하는 단계이다.   그림 6. 의료인증 생체 적합 폴리머, 엘라스토머 및 고내열성 소재   3D 시스템즈의 향후 계획에 대해 2020년 3D 시스템즈는 양산급 소재와 물성 데이터 공급, 품질 제어와 관리 그리고 적층제조의 생산성 검증이라는 세 가지 측면에서 향상된 신기술로 적층제조의 다음 단계를 추진하고 있다. 첫째, 제조 기업 고객들과 함께 올해 신규 론칭한 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 소재의 적용 검증을 위한 솔루션 제공을 목표로 하고 있다. 둘째, 품질 제어 및 관리를 위해 사전 품질 관리 기술인 빌드 시뮬레이션, 실시간 품질 관리를 위한 모니터링 솔루션, 실시간 및 사후 품질 관리를 위한 인스펙션 솔루션이라는 전주기 품질 관리 솔루션의 공급과 지원을 계획하고 있다. 셋째, 생산성 향상을 위해 레이어링이 없는 연속 성형 기술, 멀티 레이저 및 양방향 적층기술을 장착한 프린터 기술의 공급을 통해 속도 향상을 도모하고 있다. 또한, 금속 부품 제작에 있어서 절삭 가공과 적층제조를 융합한 하이브리드 제조 공정의 테스트베드 구축을 통한 생산 타당성 검증을 계획 추진하고 있다.  추가로, 제조 현장에서 3D 프린팅 적층제조 솔루션을 보다 쾌적하게 사용하고 생산성을 높일 수 있도록 국내 장비 제조 기업들과 협력을 통해 후처리 전문화, 자동화 설비 개발 작업을 계획 및 추진하고 있다.   그림 7. 실리콘 몰딩을 지원하는 Eggshell 소재     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.
작성일 : 2020-09-29
[포커스] 태성에스엔이, 디지털 트랜스포메이션 위한 시뮬레이션과 클라우드 전략 제시
태성에스엔이는 지난 9월 3일 ‘태성 테크 서밋 2020’을 진행했다. 매년 진행해 온 연례 사용자 이벤트를 올해는 온라인으로 진행했는데, 이번 행사에서 태성에스엔이는 최신 엔지니어링 기술과 시뮬레이션 활용 전략 등의 내용을 폭넓게 소개했다. ■ 정수진 편집장   ▲ 태성에스엔이는 가상 공간에서 온라인으로 사용자 이벤트를 진행했다.   제조산업의 디지털 트랜스포메이션을 지원 태성에스엔이는 이번 행사에서 반도체, 자동차, 신재생에너지, 화공플랜트 등 다양한 주제로 구성된 80여개의 해석사례 및 성공사례를 발표했다. 또한 구조, 유동, 전자기장, 시스템, 설계 및 3D 프린팅 등 다양한 분야에서 제품개발에 활용되는 애플리케이션과 클라우드 활용 전략 등의 내용을 소개했다. 태성에스엔이 김지용 대표는 제조업을 위한 자사의 디지털 트랜스포메이션 대응 전략으로 ▲온라인 CAE 플랫폼인 eTSNE와 HPC 클라우드 서비스를 통한 비대면(언택트) 전략 ▲멀티피직스 시뮬레이션을 중심으로 산업간 경계를 허물고 새로운 시장을 개척하는 탈경계화 전략 ▲고객별 맞춤화 서비스와 함께 클라우드를 통한 교육용 실습 환경을 제공하는 초맞춤화 전략 등 세 가지를 소개했다. 김지용 대표는 “이런 전략을 기반으로 디지털 트랜스포메이션을 지원하면서 고객의 요구에 실시간 대응할 수 있는 준비를 갖추고, 차별화된 고객 지원 능력과 함께 제조기업의 경쟁력 강화에 기여할 것”이라고 밝혔다.   ▲ 태성에스엔이 김지용 회장은 "비대면, 탈경계화, 초맞춤화 등 제조산업을 위한 디지털 트랜스포메이션 대응 전략을 추진하고 있다"고 소개했다.   미래 에너지 산업을 위한 시뮬레이션 선박해양플랜트연구소 김형우 부소장은 이번 테크 서밋의 기조연설에서 ‘미래 청정에너지 사회를 위한 해양 에너지 기술의 현황과 전망’을 소개했다. 해양 에너지는 조력, 파력, 온도차, 조류, 풍력 발전 등을 주된 에너지원으로 하는데, 청정 에너지로서 국내외에서 관심이 높아지고 기술 개발도 꾸준히 이뤄지고 있다. 수력발전과 유사한 구조의 조력 발전을 비롯해 파도의 운동 에너지를 이용하는 파력 발전, 표층수와 심층수의 온도차에 의한 열에너지를 기계적 열로 변환시켜 에너지를 만드는 해수온도차 발전, 수평축 조류터빈의 활용을 중심으로 연구되는 조류 발전 등에 대한 기술 연구와 성능 실증이 전세계에서 진행 중이다. 또한, 초대형 풍력 터빈을 해상에 설치하는 방식의 해상풍력발전은 최근 우리 정부가 발표한 그린뉴딜 정책과 맞물려 향후 기술 발전 및 시장 확대가 점쳐진다. 김형우 부소장은 해양 재생 에너지를 이용하면 도서 지역의 에너지 자립화 등 여러 이점을 얻을 수 있기 때문에, 각각의 기술 개발뿐 아니라 복합발전 및 다목적 해양 플랫폼의 개발이 활발히 모색되고 있다고 소개했다. 또한, 이런 해양 에너지 기술을 확보하기 위해서 다양한 수치해석 소프트웨어가 쓰이고 있다고 전했다.   ▲ 선박해양플랜트연구소 김형우 부소장은 미래 청정 에너지로 주목받는 해양 에너지 기술 개발과 시뮬레이션의 활용에 대해 소개했다.   제조산업 위한 클라우드 활용 확대 태성에스엔이는 비대면 수요가 늘어나는 상황에 대응해 제조산업을 위한 클라우드 지원을 강화하고 있다고 밝혔다. 태성에스엔이는 AWS(아마존 웹 서비스)와 협력을 통해 지난 2018년 CAE 중심의 클라우드 기반 HPC 서비스인 eTSNE를 공개하면서, 중견/중소기업에서 CAE를 효과적으로 활용할 수 있는 플랫폼을 선보였다. 이번 행사에서는 온라인 CAE 플랫폼뿐 아니라 AWS(아마존 웹 서비스) 클라우드 기반의 교육용 온라인 실습 환경도 소개했다. 태성에스엔이의 비대면 온라인 CAE 실습 환경은 AWS의 앱스트림 2.0(AWS AppStream 2.0)을 활용했다. 앱스트림은 클라우드에 애플리케이션을 구축하고 인터넷으로 배포할 수 있는 서비스이다. AWS에서 매뉴팩처링 비즈니스 개발을 맡고 있는 석진호 매니저는 “앱스트림을 활용하면 CAD와 CAE 등의 애플리케이션을 클라우드에서 실행하고 브라우저에서 원격 접속하도록 구성할 수 있다. 이를 통해 협업 설계에 도움을 주고, 설계 데이터는 중앙에서 관리함으로써 보안도 강화된다”고 설명했다.   ▲ AWS 석진호 매니저는 앱스트림을 포함한 자사의 클라우드 HPC 기술을 소개했다.   ▲ AWS 앱스트림을 활용해 클라우드에서 3D 모델링 소프트웨어인 블렌더를 실행하는 모습   2019년에는 삼성엔지니어링이 앱스트림 기반으로 글로벌 협업 환경을 구축한 내용이 소개되기도 했다. 삼성엔지니어링은 앱스트림을 통해 2D 및 3D 플랜트 설계 솔루션을 운영함으로써, 인프라 구축을 몇 분 이내로 마치고 인프라 관련 비용을 온프레미스 환경 대비 30% 절감할 수 있었다. AWS는 상섬엔지니어링이 비용 효과와 함께 인프라 구축에 드는 노력을 줄이고 핵심 R&D 업무에 집중함으로써 업무 생산성도 높아졌다고 전했다. 이외에 앱스트림은 소프트웨어의 평가판 및 데모 버전을 다운로드 없이 제공하거나, 데스크톱 응용 프로그램을 SaaS(서비스형 소프트웨어) 상품으로 개발하는 등에도 활용이 가능하다. 태성에스엔이는 이번 행사에서 앤시스 디스커버리(Ansys Discovery)와 모터캐드(Ansys Motor-CAD) 등의 솔루션을 웹 브라우저 안에서 실행할 수 있는 앱스트림 기반의 온라인 체험관을 마련했다.     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.
작성일 : 2020-09-29
[케이스 스터디] 임페리얼 칼리지 런던, 병원균 탐지 위한 프로젝트 진행
3D 프린터 활용해 질병 진단장치 개발   클라우드 서버와 동기화된 스마트폰 앱에서 20분 내로 결과를 제공하고 있는 Lacewing은 SARD-CoV-2-RNA를 포함하여 휴대 및 질병 테스트가 가능하도록 하고 지오태깅을 통해 질병 진행 단계의 추적을 자동화한다. Lacewing의 기술 중 핵심은 3D 프린터와 생체 적합성 소재이다. Imperial College 박사 과정 학생이자 연구 조교인 Matthew Cavuto에 따르면 마이크로플루이딕스 및 기능성 구성 요소의 원형 제작과 생산에 모두 사용되는 핵심 Lacewing 구성요소는 Figure 4 3D 프린터의 기능에 기반하여 설계되었다. ■ 자료 제공: 3D시스템즈코리아   전 세계적으로 빠르게 확산되고 있는 코로나19의 전파에 대응하기 위해 사용이 편리하고 신속한 질병 진단기의 중요성이 강조되고 있다. 질병 테스트 역량 증대는 추가 확산을 막는 능력을 개선할 수 있을 뿐 아니라 전염병 학자가 더 많은 정보를 수집해 보이지 않는 위협을 더 잘 파악할 수 있도록 한다. 전파 요인의 공개부터 감염률까지 이제 전염병 테스트의 중요성은 전 세계적으로 인정되고 있다. Pantelis Georgiou 박사가 이끄는 Imperial College London(임페리얼 칼리지 런던) 연구팀은 Lacewing이라는 병원체 감지를 위한 프로젝트를 통해 이 문제를 정면으로 다루고 있다. Lacewing의 기술 중 핵심은 3D시스템즈의 Figure 4 Standalone 3D 프린터와 생체 적합성 소재이다. Matthew Cavuto에 따르면 마이크로플루이딕스(microfluidics) 및 기능성 구성 요소의 원형 제작과 생산에 모두 사용되는 핵심 Lacewing 구성요소는 Figure 4 프린터의 기능에 기반하여 설계되었다. 그는 “그동안 마이크로플루이딕스 디바이스는 까다롭고 노동 집약적인 무균실 프로세스를 통해 전통적으로 제작되었다”면서 “Figure 4 프린터를 통해 칩의 여러 감지 영역으로 샘플 유체를 전송하는 복잡한 내부 3D 유체 채널이 있는 부품을 빠르게 프린트할 수 있어서 마이크로플루이딕스 생산 역량이 크게 개선되었다”고 설명했다. Figure 4 기술은 이 프로젝트에 설계 요소가 중요한 것만큼 고도로 정교한 솔루션 중 하나이다. 3D시스템즈의 Figure 4 프린터로 구현 가능해진 부품 복잡성 및 세부 구조 충실도 외에도 이 3D 프린팅 솔루션으로 연구팀은 프린트 속도, 프린트 품질, 생체 적합성 소재 등의 측면에서 큰 도움을 받았다.   ▲ 외부: Figure 4 PRO-BLK 10으로 제작한 인클로저, 내부: Figure 4 MED-AMB 10으로 3D 프린트한 마이크로플루이딕스 카트리지   코로나19 테스트에 부응하는 빠른 반복성 Lacewing 플랫폼은 현재까지 2년이 조금 넘는 기간 동안 개발되고 있으며 환자 샘플 내 병원체의 DNA나 RNA를 식별하여 작동하는 분자 진단 테스트이다. 이러한 유형의 테스트를 통해 특정 질병(뎅기열, 말라리아, 결핵, 코로나19 등)에 감염되었는지 여부뿐만 아니라 증상의 심각도를 더 잘 알 수 있는 감염의 정도까지 판단할 수 있다. 코로나19 발발 이전에 이 테스트의 원동력은 세계 각지에서 휴대 가능한 테스트 진단기를 제작하는 것이었다. 스마트폰 시대에 휴대성은 당연한 것으로 생각되는 경우가 많지만 분자 진단에는 전통적으로 고가의 대형 실험실 장비가 필요했다. Lacewing은 마이크로칩을 사용하여 이전의 광학 기법을 전기 기법으로 대체하고 Figure 4 Standalone 프린터와 생체적합성 소재를 사용하여 빠르게 원형을 제작하고 반복적으로 생산하였다. Lacewing의 마이크로플루이딕스 카트리지는 대략 30mmx6mmx5mm로, 10마이크론 레이어로 프린트되었다. 연구팀은 글로벌 코로나19 테스트 기준에 맞춰 테스트 일정을 조정하면서 거의 매일 새로운 설계를 프린트하기 시작했다. Cavuto는 이러한 여건에서 빠른 장비 속도가 가장 큰 이점이었다고 말했다. 그는 “어떤 때는 Figure 4로 특정 구성요소의 세 가지 버전을 하루에 프린트하고 테스트할 수 있었다”면서 “설계를 빠르게 반복하는 능력은 새로운 것을 시도하는 어려움을 없앴고 그 결과로 발생한 실험과 향상된 정보 수집으로 인해 시스템이 전반적으로 개선되었다. 지난 2달 동안 30가지 버전을 수월하게 시도했다”고 말했다. 팀은 Solidworks(솔리드웍스)로 모든 부품을 설계하고 3D Sprint(3D 스프린트) 소프트웨어를 사용하여 각 빌드를 설정한다. 3D Sprint는 3D시스템즈의 올인원 소프트웨어로, 3D 프린트 공정을 준비, 최적화 및 관리하며 팀에서 예상치 못한 문제를 발견하고 해결하는데 유용했다. 과거 다양하고 많은 3D 프린터를 사용한 Cavuto는 프린트 시간, 비용, 품질 면에서 장애가 거의 없는 Figure 4는 다른 프린터와 다르다고 말한다. 다른 프린터의 경우 Cavuto는 시간과 소재 비용면에서 모두 프린트할 가치가 있는지 의문이 들었지만 Figure 4 프린터를 사용하면서 그런 의문이 사라졌다. Cavuto는 “부품을 프린트하고 잘 작동하는지 확인하고 잘 작동하지 않으면 재설계해서 단 몇 시간 내로 다시 프린트한다”며, “프린터의 속도가 워낙 빨라서 아주 신속하게 반복할 수 있다”고 설명했다.   화학 반응을 억제하지 않는 생체 적합성 소재 고속 테스트의 시간 압박에도 불구하고 속도가 연구팀에 가장 중요한 요소는 아니었다. 이 응용 분야는 DNA와 직접 접촉하기 때문에 특수한 생체 적합성 소재로만 가능하다. Imperial College팀은 Figure 4 MED-AMB 10, 즉 생체적합성에 관한 ISO 10993-5 및 10 표준(세포 독성, 민감도, 자극)을 충족하는 투명 황색 소재를 사용했다. 이 소재는 반투명 마이크로플루이딕스 매니폴드에 사용한다. Cavuto는 “Figure 4 MED-AMB 10은 PCR 반응에서 인상적인 생체 적합성을 보여주었다”면서 “과거에 사용했던 많은 소재는 이 반응을 억제했지만 Figure 4 MED-AMB 10은 화학 반응과 상호작용이 적었다. 이 사실은 프로젝트 전체에 매우 중요하다. 생산 소재에 의한 간섭으로 인해 의도한 반응이 지연되거나 발생하지 않을 수 있기 때문이다”라고 말했다.   ▲ 소재의 생체적합성은 화학 반응 억제 없이 의도한 반응이 발생하는데 중요하다.   Figure 4 프린터의 다양한 소재 포트폴리오 팀에서는 Lacewing의 미소유체 구성요소를 프린트하는데 Figure 4 MED-AMB 10 소재를 사용할 뿐만 아니라 장치 인클로저에는 생산 등급의 경질, 내열성 소재인 Figure 4 PRO-BLK-10을, 장치 전체의 개스킷에는 새로 출시된 탄성 소재인 Figure 4 RUBBER-65A BLK를 사용한다. Lacewing의 한 부분은 생산 등급 폴리프로필렌과 같은 소재인 Figure 4 FLEX-BLK 20으로도 제작된다. 전자 장치와 일부 하드웨어를 제외하고 현재 거의 장치 전체를 Figure 4 프린터 시스템으로 생산하고 있다.   빠르고 간편한 세척 및 후처리 공정 깨끗하고 매끄러운 표면은 Lacewing 카트리지의 최종 성능에 매우 중요하다. 이런 이유로 연구팀은 단일 레이어로 카트리지를 프린트하기 위해 Figure 4의 쌓기 또는 겹치기 기능을 사용하지 않는다. 프로젝트가 여전히 설계 단계에 있으므로 팀에서는 아직 제작판을 완전히 로드하지 않았지만 한 번에 약 30개의 미소유체 카트리지를 최대 제작 용량으로 예상한다. 응용 분야의 민감도를 감안하면 후처리가 중요하다. 프린트되고 나면 부품은 IPA 배스에서 세척하고 경화 및 연마 처리 후 다시 세척하여 부품에 잔여물이나 연마 입자가 완전히 제거되도록 한다. Cavuto는 “어떤 경우에도 오염이 되지 않는 것이 가장 중요하다”면서 “깨끗하고 멸균 처리된 부품을 유지하는 것이 성공적인 반응과 정확한 진단에 매우 중요하다”고 강조했다.   ▲ NHS에서 검증이 완료되면 연구팀은 COVID-19 테스트 생산 규모를 늘릴 계획이다.     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.
작성일 : 2020-09-29