일반기술

마이크로/나노 3차원 조형 시스템

본 기술은 3차원 형상 테이터를 이용하여 3차원 임의형상을 조형하는 3차원 임의형상제작 시스템에 관한 것이다. 3차원 임의형상제작 시스템은 일정한 폭으로 상승 및 하강하는 조형테이블과, 조형테이블에 분말 소재를 일정 두께로 공급하여 파우더베드(powder bed)를 형성하는 소재공급부, 그리고 파우더 베드 위에 접착물질을 방전분사방식으로 분사하는 프린팅헤드부로 구성되어져 있다. ￭ 정전기력을 이용한 미세 분사헤드를 가지는 임의형상 제작 시스템은 미세 부품제작 및 일반 산업용 임의형상제작에도 사용 가능하다. 특히, 조직공학을 위한 Scaffold 제작 등의 정밀한 바이오 부품 제작에 효과적일 것으로 판단됨.￭ 정전기력을 이용한 접착제 미세 분사 기술 기존의 접착제 분사 헤드로는 잉크젯 기술을 이용한 프린터헤드가 사용되고 있으나, 잉크젯 기술의 경우 드롭렛의 최소 직경이 30㎛이상이므로 극·미세 형상 제작에 어려움이 있다. 정전기력을 이용한 분사 방식은 미세 Capillary 내에 나노 입자로 구성된 접착제 용액을 주입하고, capillary 내에 고전압(수 kV)을 인가하여 용액을 대전시켜준다. 대전된 용액은 capillary 끝단에서 전기이중층(electric double layers)이 형성되고, 이때 Repulsive force에 의해 분사가 이루어진다. ￭ 스텐실 마스크 제작 기술 분사된 용액은 정전기력에 의해 파우더 베드 방향으로 유도되며, 파우더 베드와capillary 사이에 극․미세 홀을 가지는 마스크를 장착하여 원하는 형상을 얻을 수 있다 ￭ 현재 전 세계적으로 바이오 분야에 연구를 집중하고 있으며, 국내도 고령화 사회로 인해 바이오 산업에 대한 수요가 계속적으로 증가 하고 있다. 또한 NT, BT, IT 용 고정밀 미세 부품 제작에 이용될 경우 경쟁력이 있을 것을 판단됨.