소개글
"한 종류의 최근 식품가공기술 및 개발동향에 대한 조사"에 대한 내용입니다.
목차
1. 3D 프린팅의 이해
1.1. 3D 프린팅의 개념과 특성
1.2. 3D 프린팅의 종류와 동작원리
1.3. 3D 프린팅의 경제, 사회적 의의
1.4. 기존 제조공정과 3D프린팅 공정 비교
1.5. 3D 프린팅이 야기할 수 있는 부작용
2. 3D 프린팅 분야별 기술 동향
2.1. 식품 분야
2.2. 의료
2.3. 인쇄전자 분야
2.4. 과학 분야
2.5. 패션 분야
2.6. 음악 분야
2.7. 건축 분야
2.8. 게임 완구 분야
3. 국가별 3D 프린팅 육성 동향
3.1. 미국
3.2. 영국
3.3. 일본
3.4. 한국
3.5. 중국
3.6. 네덜란드
4. 3D프린팅의 향후 전망과 나아가야 할 방향
4.1. 한국의 나가가야 할 방향
4.2. 세계 3D 프린팅 시장의 향후 전망
4.3. 3D 프린팅으로 변화될 미래생활 전망
5. 참고 문헌
본문내용
1. 3D 프린팅의 이해
1.1. 3D 프린팅의 개념과 특성
3D 프린팅은 특정 소프트웨어로 그린 3차원 설계도를 통해 마치 종이에 인쇄하듯 밀도와 부피를 갖춘 사물과 제품을 찍어내는 기술이다. 3D 프린터는 1984년 3D System Corp.의 척 힐이 UV 레이저를 이용해 광 조형 공정을 개발하면서 시작되었다. 개발 초기에는 플라스틱으로 국한되었으나 점차 나일론과 금속으로 확장되었다. 3D 프린터는 21세기 첨단기술의 핵심으로 주목받고 있는데, 이는 거의 모든 재료를 이용해 모든 모형을 만들 수 있고, 필요한 소량만 낭비 없이 맞춤 생산이 가능하며 제품 출시도 매우 빠르기 때문이다. 또한 향후 산업계를 완전히 재편하고 신제품과 서비스 시장을 창조할 수 있는 와해성 기술이라는 점에서 주목받고 있다. 3D 프린팅은 보안체계, 제조, 의료, 패션, 우주 분야를 획기적으로 변화시킬 수 있고 인간 수명 연장에도 관여할 수 있게 된다는 점에서 큰 기대를 모으고 있다.
1.2. 3D 프린팅의 종류와 동작원리
3D 프린팅의 종류와 동작원리는 다음과 같다.
3D 프린트는 액체, 분말 등을 연속적으로 적층해서 도면을 따라 물체를 형성해 가는 동작을 반복한다. 이때 다양한 3D 프린트 종류는 프린팅 방식으로 분류할 수 있는데, 재료에 따라 그 방식이 결정되는 경우가 가장 많다. 프린팅의 재료는 열가소성 수지, 식용 물질, 금속 합금, 티타늄 합금, 스테인리스강, 알루미늄, 세라믹 분말, 종이, 플라스틱 필름, 광경화성 수지 등 거의 모든 재료가 가능하며, 이러한 재료로 세상의 모든 모형을 만들어낼 수 있다.
대표적인 3D 프린팅 방식으로는 다음과 같은 것들이 있다. 첫째, 압출 적층 조형(FDM : Fused Deposition Modeling) 방식은 피자나 과자 등의 식품을 만들 수 있다. 둘째, 직접 금속 레이저 소결(DMLS : Direct Metal Laser Sintering)과 선택적 레이저 용해(SLM : Selective Laser Meltering) 방식은 총기류나 금속 펜던트류를 만들 수 있다. 셋째, 선택적 열 소결(SHS : Selective Heat Sintering) 방식은 예술 작품을 제작할 수 있다.
이처럼 3D 프린팅은 다양한 재료와 방식으로 폭 넓게 활용되고 있으며, 제한적이었던 기존의 제조 공정에 비해 보다 다양한 제품 생산이 가능해졌다고 볼 수 있다.
1.3. 3D 프린팅의 경제, 사회적 의의
3D 프린팅의 경제, 사회적 의의는 다음과 같다.
첫째, 3D 프린팅은 패러다임 변화의 촉매역할을 한다. 3D 프린팅은 소비자인 프로슈머가 아이디어 제품과 부품 등을 직접 제작, 생산, 소비할 수 있도록 함으로써 좀 더 소통하고 창의적인 결과물을 내놓는 집단지성 협업문화를 활성화 시킬 수 있다"이다.
둘째, 3D 프린팅은 제조업의 디지털화, 민주화를 이끌어낸다. 3D 프린팅이 활발해지면 누구나 설계, 디자인, 서비스를 활용해 개인 맞춤형 생산과 거래를 확산시킬 수 있게 되어 제조업이 보편화된다"이다.
셋째, 3D 프린팅은 부가가치 창출과 소비지 생산 확산을 가져온다. 앞으로 3D 프린팅으로 인해 제품에 대한 아이디어와 디자인과 콘텐츠 등이 중요해지는 시대가 올 것이며, 기획 다음 생산 다음 유통 순서에서 기획을 거쳐 유통 다음 생산 방식으로 변화되어 수요처에서 원격 생산하고 소비지 생산이 확산되게 될 것이다"이다.
넷째, 3D 프린팅은 새로운 산업과 일자리 창출을 이끌어낸다. 디자인 콘텐츠 유통과 플랫폼 서비스 등 다양한 신산업이 3D 프린팅을 통해서 발전할 수 있으며, 이에 따라 전 세계적으로 취업난이 벌어지고 있는 청년들에게 다양한 일자리가 생길 수 있다"이다.
1.4. 기존 제조공정과 3D프린팅 공정 비교
기존 제조공정과 3D프린팅 공정은 다음과 같은 차이점을 가지고 있다"
첫째, 강점 측면에서 금형을 활용한 전통 제조 공정은 대량 생산 분야에서 강점을 보였지만, 3D 프린팅을 활용한 공정은 맞춤형 생산 분야에서 강점을 드러낸다"
둘째, 제조방식 측면에서 전통 제조 공정은 부품을 생산한 뒤 조립해서 완성품을 만들었지만, 3D 프린팅 공정은 재고 없이도 조립된 형태의 제품을 생산할 수 있다"
셋째, 생산비용 측면에서 생산 비용은 전통 제고공정의 경우 제품 구조가 복잡할수록 비용이 증가했지만, 3D 프린팅은 제품의 복잡도와 생산비용이 무관하다"
넷째, 유통 측면에서 전통 제조공정에서는 물류를 직접 수송했지만, 3D 프린팅 공정 유통은 제품대신 디지털 도면을 유통하고 소비자가 원하는 장소에서 출력할 수 있다"
다섯째, 공장유형 측면에서 전통 제조 공정에서는 제품별 서로 다른 생산라인이 필요했지만, 3D프린팅 공정에서는 하나의 3D프린터로 여러 종류의 제품을 생산할 수 있다"
이처럼 기존 제조공정과 3D프린팅 공정은 생산과 유통 방식 등 많은 측면에서 차이를 보이며, 3D프린팅 공정이 맞춤형 생산과 제품 다양화 등에 강점을 가지고 있다"
1.5. 3D 프린팅이 야기할 수 있는 부작용
3D 프린팅이 야기할 수 있는 부작용은 무엇인지 살펴보면 다음과 같다.
일본 가와사키에서 한 일본인이 체포된 사례를 보면, 그는 인터넷을 통해 다운받은 3D 프린팅 권총 설계 도면을 더욱 개조해 자신만의 설계 도면을 만들었고 이를 통해 총을 프린팅 했기 때문이다. 그는 38구경 탄약 6발을 발사할 수 있는 6자루의 총기를 소유하고 있었다. 이처럼 3D 프린팅 기술은 언제나 양날의 칼이다. 인류에게 이로운 기술을 극단적인 방법으로 사용하는 사람들이 있기 마련이다.
하지만 세계적으로 3D 프린팅 된 총기류에 대한 규제는 매우 거의 없다. 2013년 미 의회에서는 3D 프린팅 된 총기류를 규제하는 데 실패했는데 그 위법성이 좀처럼 판단하기 쉽지 않고 난해했기 때문이었다. 이처럼 3D 프린팅 기술이 발달함에 따라 불법적인 제품 제작에 악용될 수 있으나, 이에 대한 체계적인 규제와 대응책이 아직 마련되지 않은 실정이다.
따라서 3D 프린팅이 야기할 수 있는 부작용으로는 불법적인 제품 제작, 특히 총기류 제작에 악용될 수 있다는 점이 가장 큰 문제라고 할 수 있다. 향후 3D 프린팅 기술의 발전에 따른 부작용에 대한 우려가 커지고 있으며, 이에 대한 체계적인 규제와 대응책 마련이 시급한 과제라고 볼 수 있다.
2. 3D 프린팅 분야별 기술 동향
2.1. 식품 분야
식품 분야에서 3D 프린팅 기술은 매우 주목받고 있다. 3D 프린팅은 요리사들에게 마술과 같은 창의력을 발휘할 수 있는 기회를 제공한다. 3D 시스템즈는 부엌용 3D 프린터 '셰프젯'을 개발했는데, 이 프린터를 이용하면 무지개 각설탕을 만들거나 꽃잎이 살아있는 초콜릿 장미를 제작할 수 있다. 또한 건축미를 갖춘 케이크 받침대도 제작할 수 있다. 국내 중소업체 로킷은 초콜릿 전용 3D 프린터 'CHOCO SKETCH'를 선보였다. 이 프린터는 전 세계적으로 약 40조 원 규모로 추정되는 초콜릿 시장을 공략하기 위해 개발되었다. 적층 기술을 활용해 매우 창의적이고 정교한 초콜릿을 만들어낼 수 있다. 이처럼 3D 프린팅 기술은 식품 분야에서 다양한 혁신을 이끌어내고 있다.
2.2. 의료
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