적층 제조: 순환 경제에서의 3D 프린팅

지미 송SNHS 소식2022년 12월 26일 16시 38분, 대만, 중국

적층 제조: 순환 경제에서의 3D 프린팅

소개

"땅을 잘 보살피면 땅이 당신을 보살펴 줄 것이고, 땅을 파괴하면 땅이 당신을 파괴할 것이다"라는 유명한 격언은 환경의 중요성을 잘 보여줍니다. 환경을 보존하고 더 이상의 피해를 막기 위해서는 지속가능성 개발에 집중해야 합니다. 이를 위해서는 기존 제조 방식(CM) 대신 적층 제조(AM) 공정을 활용한 순환 경제를 구축해야 합니다(Velenturf and Purnell). 3D 프린팅으로 널리 알려진 적층 제조는 폐기물을 최소화하고, 친환경 소재를 사용하며, 에너지 소비를 줄여 환경적으로 지속가능한 미래를 위한 핵심적인 역할을 할 수 있습니다.

폐기물 및 오염을 최소화합니다

적층 제조(AM)는 기존 제조 방식(CM)에 비해 원자재 낭비와 오염 물질 배출량을 줄여줍니다. 지겐 대학교의 MR 코스라바니 교수와 T. 라이니케 교수에 따르면, "[AM]은 모델, 프로토타입, 공구, 금형, 최종 제품의 모든 부품을 단일 공정으로 제작하기 때문에 제조 과정에서 발생하는 폐기물을 최소화합니다." (코스라바니, 라이니케). 모든 부품이 아래에서 위로 층층이 쌓아 올려지기 때문에 3D 프린팅 장비는 최종 부품과 간단한 지지 구조물에 필요한 재료만 사용합니다. 기존 제조 방식과 달리 AM 방식에서는 제품 조립이 필요하지 않습니다. 이는 운송 과정에서 발생하는 온실가스 배출을 줄여 오염 수준을 낮추는 데 기여합니다.

에너지 절약

적층 제조(AM)는 폐기물을 줄이고 환경 친화적인 재료를 사용하는 것 외에도 산업계에 더 높은 자원 효율성을 제공합니다. AM은 제조 과정에서 연료 소비를 줄이면서 에너지 효율을 극대화합니다(Javaid et al.).

더 나아가 백악관은 "적층 기술은 기존에 재료를 깎아내고 폐기하는 방식이 아니라, 처음부터 새로 쌓아 올리는 방식이기 때문에 재료비를 90%까지 절감하고 에너지 사용량을 절반으로 줄일 수 있다"고 발표했습니다(백악관). 현재의 제조 공정을 적층 제조 공정으로 대체할 수 있는 모든 산업 분야에서 그렇게 한다면, 우리는 지속가능성에 훨씬 더 가까워질 수 있을 것입니다.

결론

생태적 효율성은 지속가능성의 초석이며, 에너지 사용량과 폐기물 발생량을 줄이면 지구 온난화를 상당히 늦출 수 있습니다(Javaid et al.). 적층 제조(AM) 연구 개발에 더 많은 시간과 자원을 투자한다면, 마침내 기능적인 순환 경제를 구축할 수 있을 것입니다.