3D스캔과 3D프린트 기술을 활용해 복제된 인조 암석은 투수. 투과성을 포함한 다양한 속성들을 보여주는데, 이는 과학자들에게 물리적 속성을 전달함과 동시에 그 근거를 추측, 또는 확신 할 수 있게 해줍니다. 더 흥미로운 부분은 이렇게 인공적으로 만들어진 암석 샘플의 구조물에 대해 미묘한 변화를 만들 수 있는데, 실험을 통해 특정 환경과 조건에서 어떤 변화를 야기할 수 있는지도 확인할 수 있는 것이죠. 어떤 암석이 어떻게 왜 형성되었는지 시간을 거슬러 올라가 확인할 수 있는 것은 물론, 지질학적으로 문제가 있는 지역을 탐구하는데도 굉장한 도움을 줍니다.
미국 스탠포드 대학 지구/에너지 환경과학과 지구물리학 조교수 ‘티지아나 베노리오 (Tiziana Vanorio)’ 씨는
“현대의 3D프린트 기술 발전은 디지털과 실험실에서의 실험들 모든 장점만을 결함시킴으로써, 미시적 그리고 거시적으로 연결시킬 수 있는 전례없는 기회를 제공해 줄 것입니다.” 라고 말했습니다.
지질학과 3D프린트 기술이 최근에 만난 것은 아닙니다. 그러나 현재에 이르러 과학자들은 작은 구조적 세부사항을 확대하기 위해 3D프린터를 적극적으로 사용하기 시작했고, 그 구조물들을 더 효과적으로 시각화 할 수 있게 되었습니다.
베노리오 조교수는 발레 슈즈를 3D프린트를 활용한 주문 제작 서비스를 받은 적이 있는데, 문득 3D스캔과 3D프린트 기술을 활용해 암석을 만들 수 있지 않을까 하는 생각을 하게 되었다고 합니다. 현재는 CAT 스캐너를 사용해서 완벽한 스캔 데이터를 만든 후에, 3D프린터가 탄산암에 있는 미세 조직을 실제로 만들 수 있는지를 분석하고 연구하는 단계라고 합니다.
무엇보다 중요한 부분은 암석의 표본 채취인데, 이미 가지고 있지 않은 표본을 획득하기 위해서 스탠포드 연구팀은 드론을 이용하는 방법을 찾았습니다. 간단한 원리이고 아직 실행에 옮기지는 않았습니다만, 원거리 3D스캐닝에 적합한 방법입니다. 그리고 매력적인 암석들은 직접 사람이 도달하기 어려운 곳에 있다는 사실도 이 방법에 무게를 실어줍니다. 활화산이나 해저는 물론 다른 행성의 표본도 드론을 활용하면 3D스캔 할 수 있을 겁니다. 이는 신소재 연구에 매우 중요한 부분입니다.
이러한 연구들이 성과를 낸다면, 향후 어떠한 변화를 기대할 수 있을까요?
많은 과학자들은 암석의 미세구조 속의 변화들이 어떻게 그것의 투수성과 투과성과 같은 많은 속성들에 영향을 끼치는지를 증명할 수 있게 됩니다. 이는 우리가 각각의 암석의 구조와 형태에 관해 더 많은 것을 알 수 있다는 것을, 그리고 실질적인 응용이 가능하다는 것을 의미합니다. 3D프린트 기술이 발전해 감에 따라, 연구팀은 완벽히 복제된 다양한 물성의 인조 암석을 가지고 연구할 수 있게 될 것입니다.
> 달의 암석.
또한 현재 금속이나 세라믹 그리고 플라스틱 등의 소재 만을 사용해 3D프린트 할 수 있는 것에서 탈피하여 지구 밖의 달이나 화성 등지에서 현지의 소재를 바로 사용해 3D프린트 할 수 있게 될 것 입니다.
이미지 출처: themarysue.com / 3dprintingindustry.com
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