코로나 바이러스(COVID-19)에 대응하는 3D프린팅 안전고글

2020. 4. 16. 17:343D프린터 소개/SLS방식 3D프린터

 

 

코로나 바이러스(COVID-19)는 기침이나 재채기로 공기 중에 방출되는 비말을 통해 주로 전염되는 매우 전염성이 강한 바이러스입니다. 특히 오염이 심한 병원 환경에서 감염을 예방하기 위해 환자와 가까이 접촉하는 의료인은 코와 입을 통해 전염되는 감염을 예방하기 위해 마스크와 장갑 그리고 호흡기 시스템을 포함한 개인 보호 장비 (PPE)를 착용해야 합니다. 마스크나 장갑 이외에도 중요하다고 볼 수 있는 또 다른 보호 장비는 바로 '안전 고글'입니다. 안구를 촉촉하게 하기 위해 눈꺼풀 안에 위치한 결막은 우리 신체에서 유일하게 노출된 점막입니다. 결막은 눈을 뜨면 노출되기 때문에 간과되기 쉬운 바이러스 감염 입구입니다. 이 경우, 사방에서 날아오는 입자와 비말을 포함한 위험을 차단하기 위해 효과적인 안전 고글이 필요합니다.

 

 

 

■ Farsoon사의 산업용 SLS 3D프린터를 활용하여 제작한 안전고글 사례

중국의 Huaxiang Group에서 설계하고 Farsoon 403P 3D프린터로 출력된 안전고글의 도표 ​

 

 

안전 고글 제작을 위해, 중국 의료 3D프린팅 응용분야의 선두기업 Huaxiang Group과 3D프린터 및 재료를 직접 개발하고 판매하는 중국 최고의 산업용 SLS,SLM 3D프린터 공급사인 Farsoon사가 만났습니다. 먼저, 의료 3D 프린팅에 대한 탄탄한 지식을 가진 중국의 Huaxiang Group이 단 10일 만에 안전 고글 디자인을 개발하여 최적화 및 검증과정을 거쳤고, 각 분야의 세계적인 전문가들이 모인 SLS, SLM 방식의 3D프린터 공급사 Farsoon의 플래그쉽 3D프린터 403P 장비를 이용하여 수천 쌍의 안전 고글 제품을 신속하게 생산해냈습니다.

 

Huaxiang Group은..

Huaxiang Group은 중국 의료 3D프린팅 응용분야의 선두 기업입니다. 산업용 3D프린팅 기술을 연구개발하고 판매할 뿐만 아니라 상용 어플리케이션에 집중하고 있습니다. Huaxiang Group은 전문 의료 컨설턴트 직원들과 전문가들로 구성되어 의료 3D프린팅 R&D 및 3D프린팅 장비, 재료 판매, 3D 설계 및 처리와 같은 기타 포괄적인 상업용 어플리케이션 분야의 전체 산업 체인이 확립되어 의료분야에 정확하고 효율적인 솔루션을 제공합니다.

 

메인 고글 프레임은 Farsoon의 FS3300PA 재료를 사용하여 제작되어 강도와 내구성이 매우 뛰어나며, 실링 링은 LEHVOSS사의 신축성과 유연성이 뛰어난 LUVOSINT TPU 재질로 만들어져 기존의 PC 재질에 비해 더 향상된 실링 보호 기능을 보장합니다. LUVOSINT® TPU 재료는 강력하고 내마모성이 뛰어난 탄성 소재로 높은 재활용성으로 인하여 비용 효율적인 생산이 가능합니다.

Farsoon의 FS3300PA 재료는 PA(폴리아미드)1212 기반의 파우더로 다음과 같은 특성을 지니고 있으며 다양한 응용분야에 활용됩니다.

FS3300PA 재료 (SLS 3D프린팅 방식을 위한 폴리아미드 분말 가루 형식의 재료)

 

특성

• 컬러 안정성

• 훌륭한 산화 방지

• 우수한 크기 안정성

• 훌륭한 표면 칠

• 우수한 기계적 성질

• 낮은 수분 흡수력

 

응용분야

• 높은 기계적 성질과 인성치를 가진 프로토타입 제품 및 최종 사용 부품

• 복잡한 부품과 플라스틱 모델

• 예비 부품 제작 및 접착제로 결합된 큰 부품

• 의료 모델 및 가이드, 소비재, 가전제품 등

안전고글 제품 출력을 담당한 Farsoon의 403P 장비는 Farsoon사의 플래그쉽 제품으로서 향상된 온도 차폐기능과 레이저 파워, 열 제어 기능을 통해 뛰어난 생산성뿐만 아니라 최종 부품의 변형을 줄이고 정확성을 높여줍니다.

 

Farsoon 403P Series

 

 

 

아래의 영상에서 403P 시스템의 작동영상을 확인해보세요!

 

 

고글의 렌즈는 투명 아크릴로 만들어져 김서림 방지 코팅되었습니다. 이 안전 고글 제품은 최적화된 디자인 설계로 인해 무게를 줄이면서 장시간 착용시에도 편안함을 느낄 수 있도록 제작되었습니다. 출력이 완료된 고글 부품은 모두 조립한 뒤에 고온, 고압 UV 광선에서 살균과정을 거치게됩니다. 이렇게 완성된 안전 고글은 2020년 3월 18일에 중국 적십자사 협회에 1000쌍이 기증되었습니다. 현재, Farsoon은 이탈리아 서비스 뷰로 업체인 Prosilas Rapid Prototyping의 도움으로 LEHVOSS의 LUVOSINT TPU 소재를 사용하여 안전 고글이 필요한 이탈리아 병원에 제공할 제품을 제작하고 있습니다.

 

UV 살균기에서 소독되는 고글의 모습. 이미지 출처 : Huaxiang Group ​

 

전 세계 3D프린팅 산업은 코로나 바이러스 비상 사태에 대한 강력한 대응책을 제시하였습니다. 이 안전고글 제작 사례는 공급 부족이라는 중대한 문제 상황에서 3D프린팅이 대체 공급망으로서의 역할을 하게 된 좋은 사례라고 할 수 있습니다. Farsoon은 재료, 산업 및 서비스 분야의 파트너들과 긴밀히 협력하여 보다 개방적이고 연결 가능하며 성능이 뛰어난 3D프린팅 친환경 시스템을 구축하기 위해 노력하고 있습니다. 또한, 이러한 파트너와의 협력을 통해 Farsoon의 3D프린터에서 동급 최고의 품질 생산을 보장할 수 있습니다. 이 안전 고글의 디자인은 현재 3D프린팅 미디어 네트워크 포털의 전용 포럼을 통해 전세계 의료 시설에서 이용할 수 있습니다.

 

3D프린팅 안전 고글이 배송 준비가 된 모습. 이미지 출처 : Huaxiang Group

 

Huaxiang Group이 설계한 안전 고글 3D디자인 파일은 무료로 배포되어 전세계적으로 생산이 가능합니다. 고글 디자인은 모든 의료인들에게 더 잘 맞도록 소형과 대형, 2가지 사이즈가 배포되며 고글 프레임과 실링 링 부분은 SLS, FDM, SLA 방식의 3D프린터를 이용하여 출력이 가능합니다.

아래의 다운로드 버튼을 통해 무료 디자인 파일(STL)을 받아보세요!

무료 디자인 파일 다운로드: Safety Goggle-Large Size

무료 디자인 파일 다운로드: Safety Goggle-Small Size

■ Qubea사의 산업용 SLA 3D프린터를 활용하여 제작한 안전고글 사례

(주)퓨전테크놀로지가 공식 리셀러로 국내에 판매하고 있는, 산업용 Qubea SLA 3D프린터의 제조사인 Ghangzhou Jiehe Electronics사 역시 중국 내 COVID19 바이러스 치료에 일조하기 위해 팔을 걷어 부치고 나섰습니다. 2020년 3월 11일, 중국 광저우 의과 대학교(Guangzhou Medical University)의 제 3 부속 병원에서 열린 기부 행사에서, 그간 의료진에게 공급이 부족했던 안면고글을 Qubea SLA 3D프린터로 제작하여 무료로 기부하였습니다.

Qubea SLA 3D프리터로 출력한 안전고글을 광저우 의과대학 제 3 부속 병원에 기부하는 모습

 

코로나바이러스의 진원지였던 중국은 바이러스가 퍼지기 시작하고 난 이후, 약 세달 동안의 국가적 노력 끝에, 코로나바이러스가 효과적으로 통제될 수 있었는데요, 이는 전국의 대기업들과 소기업들이 무료로 자원을 풀어 중국 병원들을 지원하였기 때문에 가능했다고 합니다. 그럼에도 불구하고, 마스크와 고글과 같은 가장 기본적인 의료인용 보호장구의 공급부족이 여전히 숙제로 남아 있었습니다. 이 소식을 들은 광저우 최대 산업용 SLA 3D프린터 제조사인 Ghangzhou Jiehe Electronics사는 여러대의 Qubea(큐베아) SLA 3D프린터를 활용하여 2주만에 약 2000개의 고글을 제작하여 광저우 의과대학의 제 3 부속 병원에 무료로 기부를 할 수 있었습니다.

 

(왼쪽) 포장이 완료되고 실제 납품된 안전고글의 사진 / (오른쪽) 고글 2000개, 마스크 4000개를 무료 지원!

 

 

특히 안전고글의 경우, 중국 의료 3D프린팅 응용분야의 선두 기업 Huaxiang Group이 직접 3D모델링 설계를 해 만든 무료 3D디자인 데이터(STL)를 활용하여 제작되었습니다.(3D데이터의 무료 공유 덕분에 지역적 제한 없이, 3D프린터가 있다면 어디서든 같은 제품을 출력할 수 있는 세상이 점점 다가오고 있는 사례입니다!) 특히 Huaxiang Group이 설계한 이 고글은 인체공학적으로 매우 잘 설계되어 사람의 얼굴에 잘 맞아, 김서림이 방지되는 좋은 고글로서, 의료진에게 매우 필요한 기본 장비 중 하나입니다. 추가적으로 공급이 턱없이 부족하였던 마스크 2,000개 및 일회용 마스크 2,000개를 합하여 총 4,000개의 마스크도 무료로 기부하였답니다.

 

 

◇ Qubea SLA 3D프린터를 활용하여 안전 고글을 출력하는 모습

Qubea SLA 3D프린터 내 빌드 챔버에서 출력된 안전고글 외곽 부분의 모습

 

(왼쪽) Qubea SLA 3D프린터 제어 프로그램에서 고글 외관파트가 배치된 모습 / (오른쪽) 완성된 고글의 모습

 

(주)퓨전테크놀로지가 국내에 공급하고 있는 Qubea SLA 3D프린터를 제조하는 Guangzhou Jiehe Electronics는 산업용 3D프린터의 정교한 출력물 덕분에 김서림이 방지되는 안전 고글을 직접 출력하여 지역 의료진을 도울 수 있어 매우 뿌듯하며, 직접 제조하고 있는 산업용 SLA 3D프린터의 효용성과 가치에 대해 다시 재고해 볼 수 있었던 좋은 사례라고 말합니다.

 

 

특히 "Qubea(큐베아) SLA 3D프린터" 제품의 브랜드 철학인, "사람 중심, 기술 중심, 그리고 사람들에게 실용적이어야 한다!" ("people-oriented, technology-driven, and practical for the people")라는 믿음을 실현할 수 있어서 감사하다고 전했습니다. Qubea SLA 3D프린터의 국내 총판 리셀러로서 (주)퓨전테크놀로지도 "고객에게 우수한 산업용 3D프린터와 효율적인 솔루션을 제공하는 것이 다가 아니다! 기술은 사람 중심적이어야 하며 사회에 기여를 할 수 있는 기술이 가장 핵심 기술이다!"라는 마음을 다시금 되새기게 되었답니다.

(주)퓨전테크놀로지는 위 글에 언급된 Farsoon사의 SLS 3D프린터와 Qubea브랜드의 SLA 3D프린터를 국내 기업, 기관, 연구소 및 학교에 판매 및 유지보수를 전문으로 일하고 있습니다. 보다 가격적으로 합리적이며 성능이 우수한 산업용 3D프리터를 공급하여 고객의 당면한 요구사항을 해결하고 고객의 기업 경쟁력을 높이는데 일조하고 있습니다. 또한 세계 최고의 금속 3D프린터인 독일 SLM Solutions사의 국내 유일한 공급사로서 설계 경량화를 통한 최종 파트생산을 돕고 있습니다. 긴 글 읽어 주셔서 감사합니다.

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