3D 프린터 역사 1: 1970년대 3D 프린팅 개념의 탄생
3D 프린터는 1980년대에 최초 개발된 것으로 널리 알려져 있으나, 3D 프린팅의 개념이 처음 정립된 시기는 1970년대로 거슬러 올라가야 합니다. 3D 프린팅의 아이디어를 최초로 고안한 인물은 영국의 화학자 데이비드 존스(David EH Jones)로 알려져 있습니다.
데이비드 존스(David EH Jones)는 누구인가?
- 출생-사망: 1938년 4월 20일 ~ 2017년 7월 19일
- 1962년: 임페리얼 칼리지 런던(Imperial College London) 유기화학 박사 학위 취득 (적외선 분광법 연구)
- 1964년: 과학 저널 New Scientist에 칼럼 기고 시작
- 1967년: 스트래스클라이드 대학교(Strathclyde University) 조교수 임용
- 주요 경력: 임페리얼 케미컬 인더스트리(ICI) 분광학 연구 과학자 및 뉴캐슬 대학교 연구원(1974년~)
그는 1964년부터 New Scientist 저널에 칼럼을 연재했으며, 바로 이 칼럼을 통해 세계 최초로 3D 프린팅의 개념을 대중에게 소개했습니다.
New Scientist 칼럼에 등장한 3D 프린팅 아이디어 (1974년)
데이비드 존스는 1974년 10월 3일 발행된 New Scientist의 'Ariadne(아리아드네)'라는 칼럼에서 3D 프린터의 초기 개념을 구체적으로 서술했습니다.
해당 칼럼에서 그는 그리스 로마 신화의 뛰어난 발명가 '다이달로스(Daedalus)'라는 가상의 인물과 'DREADCO'라는 가상의 회사를 등장시켜, 자신의 혁신적인 아이디어를 유쾌하게 풀어냈습니다. 칼럼의 핵심 내용은 다음과 같습니다.
"이번 주에 나의 별난 친구인 다이달로스(Daedalus)는 새로운 플라스틱 제조 공정에 대해 계속 생각을 하고 있다. 그는 액체 모노머(Monomer)가 자외선 또는 가시광선에 의해 고체로 중합될 수 있다는 점에 주목하고 있다."
"모노머 탱크를 통과한 레이저 빔은 해당 경로에 직선인 섬유 조직을 남기게 될 것이다. 따라서 DREADCO의 물리 화학자들은 복잡한 패턴의 거울로 둘러싸인 액체 모노머 탱크를 실험하고 있다. 올바른 방향으로 겨냥한 레이저 빔으로 복잡하게 엮이는 섬유 조직을 만들 수 있으며, 이는 무한한 확장성을 가진다."
"디자이너들은 무겁고 값비싼 주철 금형에서 해방될 것이며, 레이저 수조에서 자신의 정열을 시험해 볼 수 있을 것이다. 프로그래밍된 수치 제어 상태에서 레이저 빔은 동일한 물체를 재생산할 수 있고, 한 번의 단계로 유연한 대량 생산이 가능해질 것이다. 이런 전체 프로세스는 사실 일종의 3D 생각에 대한 즐거운 낙서이다."
이 내용은 레이저와 액체 모노머를 통해 입체적인 제품을 조형할 수 있다는 놀라운 아이디어였으나, 현재 널리 쓰이는 SLA(광경화성 수지 적층 조형) 방식과는 기술적으로 약간의 차이가 있었습니다. 참고로 실제 SLA 기술의 구체적인 개념을 최초로 확립하고 특허를 출원한 인물은 일본의 히데오 코다마(Hideo Kodama) 박사입니다.
시대를 앞서간 화학자의 통찰력
1974년에 이러한 3D 프린팅의 원리를 구상했다는 점은 매우 놀랍습니다. 1940년대의 핵무기 개발이나 1960~70년대 인간을 달로 보낸 아폴로 계획 등 당대의 폭발적인 과학 발전상을 고려하면 완전히 불가능한 상상만은 아니었을 것입니다. 평범한 발명가가 아닌 화학 전공자였기에, 물질의 중합 반응(Polymerization)을 활용한 입체 조형 아이디어를 구체적으로 떠올릴 수 있었다고 생각합니다.