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교육용 활용 사례

3D 프린팅은 실무 학습과 밝은 미래를 의미합니다.

실험실과 교실에서 3D 프린팅을 사용함으로써 오늘날의 연구자와 미래의 과학자, 엔지니어, 설계자는 세계적인 과제를 해결해 나가고 있습니다.

Huntville에 위치한 University of Alabama의 시제품 개발 전문가 Stephen Collins에게는 한 가지 행복한 고민거리가 있었습니다. 이 대학의 인기 학과인 우주항공 공학부 학생이 10년 사이에 200 명에서 1,000명으로 늘어나면서 Stephen Collins의 서비스를 요청하는 학생이 급증한 것입니다.

Collins는 이 대학의 12,000제곱피트에 달하는 학생 제작실습실의 책임자입니다. 이 실습실에는 학생들의 개인 프로젝트는 물론 NASA, 미육군 및 BAE 시스템 같은 공공 기관이나 사기업의 후원을 받는 프로젝트의 시제품 제작에 쓰이는 컴퓨터 제어 및 수동 장비가 다양하게 갖춰져 있습니다.

학생 수 증가로 인해, 단지 시제품의 수량 뿐만 아니라 기존 제조 방식으로는 구현하기 어렵고 시간도 많이 소요되는 복잡한 기하학적 구조의 모델에 대한 수요도 계속해서 늘어나고 있었습니다.––

3D 프린팅과 FDM(Fused Deposition Modeling) Technology에 대해 도입 초기부터 잘 알고 있었던 Collins는 생산량 문제를 해결하기 위해 결국 Fortus® 3D Production 시스템을 도입하게 되었습니다. “시중에 있는 다른 모든 제조업체 및 시스템을 검토해보니 결정을 내리기는 매우 쉬웠습니다.”라고 Collins는 말했습니다. “이런 재정 지원 기회는 한 번뿐이기 때문에, 한 번 결정을 내릴 때 올바른 선택을 해야만 했습니다.”

Fortus 3D Production 시스템을 구매한 후, Collins는 그 결과에 매우 만족하고 있습니다. “이 제품은 학생들이 사용법을 배우기에도 쉬울뿐만 아니라, 낮이든 밤이든 항상 보다 정밀한 기능성 모델을 생산합니다. 마치 제조 설비에서 무인으로 2-3교대 근무를 하는 것 같습니다.”

Fortus로 더욱 풍부해진 학생들의 디자인

최근 학생들의 디자인 프로젝트는 Fortus 3D Production 시스템 사용의 혜택을 크게 받고 있습니다. USLI(University Student Launch Initiative)가 대표적인 예입니다. NASA가 후원하는 이 국제 경연 대회에서는 여러 학생 팀이 참가하여 과학적인 유상하중 설계, 제작하여 지정된 고도로 발사하는 실력을 겨룹니다. Alabama 대학 팀인 Charger Rocker Works는 다음과 같은 주요 이유로 Fortus 3D Production 시스템을 폭넓게 활용하여 프로젝트를 개발하고 있습니다.

  • 시간.촉박한 대회 일정 속에서도 여러 가지 크기의 다양한 모델을 빠르게 제작할 수 있는 Fortus 3D Production 시스템 덕분에 팀은 공정의 엔지니어링과 설계 및 과학적 측면에 집중할 수 있었습니다.
  • 설계의 복잡성. 올해의 유상하중 설계는 가능한 민간 우주 비행선으로 활용하도록 개발된, Gemini 우주선의 현대적 업데이트 버전입니다. 팀은 원래 설계의 변경 사항과 추가 사항 일부의 비행 특성에 대해 기본적인 공기역학 테스트를 수행하고 있습니다. 이 모델은 사출 성형 같은 기존의 모델 로켓 제작 기법으로는 불가능한 정도의 정확도를 필요로 합니다. 또한 이 팀은 대부분의 로켓 하중보다 훨씬 큰 하중을 견딜 수 있도록 금속 인서트를 갖춘 Fortus 빌드 ABS 핀을 개발 중에 있습니다.
  • 사람들을 감탄하게 하는 요소. 최근 실시된 축소 발사에서, 여러 참가자와 청중들은 이 팀의 모델을 보고 “이 분야에서 전례 없이 혁신적인 방법”이라며 감탄을 아끼지 않았습니다.

미래 직업과도 연결되는 가교 역할

Fortus 3D Production 시스템 도입 이후, 외부 민간 및 공공 기관이 이 대학에 시제품 생산 지원을 위탁하는 뜻밖의 일도 있었습니다. Stephens는 “우리 대학에서 이 장비를 보유했다는 소문이 전해졌고, 미처 사업을 준비하기도 전에 사람들이 찾아왔습니다.”라고 말했습니다. “현재 NASA, 미 육군, BAE Systems 및, 이름을 알리지 않은 여러 다른 유사 기관과 함께 작업을 진행하고 있습니다.”

Huntsville 학생들은 Fortus 3D 생산 시스템을 사용하여 한 민간 발명가의 화재 센서 설계를 돕고 있습니다. 이 센서는 원격 삼림 지대에서 산불이나 총격까지도 탐지할 수 있는 무인 헬리콥터에 탑재될 예정입니다. Fortus 3D Production 시스템이 민간 기업의 시제품 제작에 사용된 또 다른 예로, 시장 규모가 2800억 달러에 달할 것으로 예상되고 있는 정밀 자동차 메커니즘을 들 수 있습니다.

Stephens는 이러한 협력 관계로 제공되는 금전적 이점도 중요하지만 학생 입장에서는 대학 외부의 엔지니어와 함께 작업할 수 있는 좋은 기회일 뿐만 아니라 미래의 직장이 될 수도 있는 곳에 강한 인상을 남길 수 있다고 강조했습니다.

“우리 대학의 역량에 관한 소문이 관련 업계에 알려지면서, Fortus 시스템은 다른 방법으로는 불가능했을 협력 관계를 구축할 수 있는 기회들을 제공하고 있습니다. Fortus 시스템은 대학과 학생, 연구/교수진, R&D 커뮤니티 협력업체의 관계를 지원, 개선 및 향상하도록 하는 원동력입니다.”

마지막으로, Stephens는 성능 부분에서 이렇게 결론을 내렸습니다. “Fortus 시스템은 부품 기능성, 재료 선택 및 운영 비용 측면에서 적절한 균형을 통해 우리 대학의 요구 사항을 충족한 최고의 시스템입니다. 더할 나위 없이 옳은 결정이었다고 생각합니다.”

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