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3D 인쇄 전자(3D Printing Electronics) 기술

정민훈 박사
입력 2019.09.18 13:11
수정 2022.09.15 11:59
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한밭대학교 정민훈 박사

정민훈 박사

인공지능(AI), 사물 인터넷(IoT), 빅테이터를 통한 산업 전반에 있어서 아이디어를 신속히 구현할 수 있는 3D 인쇄전자 기술은 4차 산업혁명 시대의 주된 기술로 주목받고 있다. 이러한 형태의 3D 인쇄전자 기술은 기존에 3D 인쇄 기술(AM : Additive Interconnect Device)과 2D 인쇄기술(PE: Printed Electronics)를 융합한 기술로서 MID(Molded Interconnect Devices, 3차원 회로부품) 기술을 통해 소비자가 원하는 형상과 성능을 한번에 구현할 수 있는 기술이다.

▲그림 1, 3D 인쇄전자 (이미지=본인 제공)

이러한 3D 인쇄전자 기술은 미국과 독일에서 가장 활발히 연구가 진행되어지고 있으며, 특히 NASA/GRC(National Aeronautics and Space Administration/Glenn Research Center)에서는 2013년에 우주선에 사용할 수 있는 내장형 전자소자를 FDM(Fused Deposition Modeling)과 디스펜서 인쇄 장비를 통해 제작 하였으며 [그림 2 (A)], UTEP(University of Texas at El Paso) 에서는 3D 프린팅 기술과 구리 와이어를 이용한 MID 형태의 캡패시터 센서 및 SL(Stereolithography)과 DW(Direct writing) 인쇄방식을 이용한 내장형 마이크로 컨트롤러를 제작하였다. [그림 2 (B), (D)] 더욱이 버클리 대학에서는 3D 인쇄기술과 액체 메탈을 이용하여 액체 식품의 품질을 무선으로 모니터링 할 수 있는 무선 수동 센서가 내장된 스마트 캡을 세계 최초로 데모 하였다. [그림 2, (C)], 또한 독일에서는 Neotech AMT사에서 3D와 2D 인쇄가 가능한 3D 인쇄전자용 인쇄 장비를 개발하여 판매를 진행하고 있다.

▲그림 2, 3D 인쇄전자 연구 동향(이미지=본인 제공)

이러한 3D 인쇄전자 기술은 4차 산업혁명에 핵심 시스템인 IoT 시스템 기술 뿐만아니라 국방, 자동차, 건축, 의료, 항공 우주, 환경 등 다양한 분야에 적용이 가능하기 때문에 국내에서도 많은 연구 투자가 필요하다.

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