Students using a 3D printer together

고등 교육에서 3D 프린팅을 통해 얻을 수 있는 5가지 주요 이점

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수준과 과목에 상관없이 교육에 가장 긍정적인 영향을 주는 기술은 무엇일까요? 프로젝터, 프린터, 노트북, 개인용 컴퓨터가 떠오르시죠? 지난 10년 동안 이 질문을 받은 사람이라면 누구나 주저 없이 3D 프린터를 목록에 추가할 것입니다.

고등 교육 기관의 교수거나 관리자라면, 학생과 교수진에 3D 프린터가 제공할 수 있는 혜택을 반드시 알아야 합니다. 이 문서에서는 3D 프린팅이 어떻게 여러분의 작업 방식에 파격적이고 긍정적인 변화를 일으키는지를 설명합니다.

3D 프린터는 쉽게 사용할 수 있으며 그 어느 때보다도 가격이 저렴합니다.

너무 비싸거나 활용도가 제한적이라는 이유로 3D 프린팅을 거부한 적 있다면, 지금이야말로 다시 생각해봐야 할 때입니다. 지난 10년 동안 3D 프린팅은 장족의 발전을 통해 기술의 가격은 낮아졌지만 기능과 안정성은 사상 최고 수준이 되었습니다.

특히 FFF(필라멘트 기반) 및 SLA(레진 기반) 프린터에서 뚜렷하게 드러나는 이러한 발전 덕분에 가격이 대폭 내려가, 10년 전에는 프린터 1대를 살 수 있는 돈으로 연구실 전체에 바로 사용할 수 있는 프린터를 구비할 수 있게 되었습니다. 프린터 1대가 학생의 교과서보다 저렴한 경우도 있습니다.

재정적 장애물만 감소한 것은 아닙니다. 반드시 알아야 하는 지식의 양도 대폭 줄어들었습니다. 3D 프린터를 가동하려면 3D 프린터를 설계하고 제작하는 데 필요한 수준의 전문 지식이 있어야 했던 시절은 이미 지나갔습니다.

지금은 지침을 따르고 몇 가지 기본적인 문제 해결만 수행할 수 있다면 누구나 프린터를 가동할 수 있습니다. 따라서 학생들은 숙련된 전문가 없이 프린터를 직접 사용하여 전체 과정을 진행할 수 있습니다. 또한 프린터의 안정성도 역대 최고 수준이라 점검 관련 요구 사항도 대폭 감소했습니다.

3D 프린팅을 최대한 쉽게 도입할 수 있도록, Ultimaker에서는 Ultimaker 프린터를 구매할 때마다 Ultimaker 아카데미 이용권을 제공합니다. Ultimaker 아카데미 사용자는 신규 사용자에게 장비 작동 방법을 설명하는, 공들여 제작한 온라인 강좌 모음을 이용할 수 있습니다. 따라서 Ultimaker를 구매하면 직원과 학생들은 교실에서 3D 프린터를 자신 있게 사용하는 데 필요한 지식을 얻을 수 있습니다.

Students using an Ultimaker.
폰티스응용과학대학교의 Objexlab에서 3D 프린팅 및 기타 기술을 사용 중인 학생들

3D 프린팅은 우리가 상상할 수 있는 가장 다기능적인 형태의 제조 형태입니다

3D 프린터를 사용하면 놀라울 정도로 다양한 재료를 이용해 프린트할 수 있습니다. 온갖 종류의 플라스틱은 물론 금속, 탄소 섬유를 채운 필라멘트 등도 사용할 수 있죠. 모든 재료는 고유한 속성 조합을 사용하기 때문에 유연하거나, 단단하거나, 내열성/내화학성인 물체가 필요하다면 그에 맞는 옵션을 선택할 수 있습니다.

이것이 이점인 이유는 3D 프린팅은 적용 분야가 무궁무진하기 때문입니다. 3D 프린터의 기능을 아는 사람이라면 누구나 3D 프린터가 공학이나 설계에 얼마나 유용한지를 쉽게 상상할 수 있습니다. 하지만 3D 프린팅이 생물학, 지리학, 수학 등을 공부하는 학생에게도 도움이 될 수 있음을 보여주는 놀라운 방법이 있습니다. 3D 프린팅은 궁극의 학제 간 기술이며, 활용 방식을 제한하는 유일한 요소는 직원과 학생들의 상상력입니다.

3D 프린터를 이용해 임상의, 학생 및 환자를 지원하는 토마스제퍼슨대학교의 Health Design Lab을 예로 들어보겠습니다. 이 실험실은 환자 CAT 스캔과 MRI를 3D 프린트한 물체로 변환하면 외과의가 수술을 앞둔 환자의 해부학적 모형을 손에 들고 검사할 수 있음을 알아차렸습니다.

Thomas Jefferson University
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3D 프린팅을 이용해 학생들의 참여도와 흥미를 유지하십시오

3D 프린터가 작동하는 모습을 보면 사람들은 독특한 표정을 짓습니다. 3D 프린팅을 도입하면, 프린터를 처음 사용하는 모든 학생들의 얼굴에서 이러한 표정을 자주 보게 될 것입니다.

3D 프린팅은 이론 상의 주제와 종이에 적힌 단어를 손으로 만지고 상호작용할 수 있는 유형의 존재로 바꿀 수 있습니다. 이러한 능력을 제공하면, 학생들은 놀라운 창작품과 창작에 대한 열정으로 여러분에게 충격을 선사할 것입니다.

이러한 열정을 긍정적인 방식으로 받아들인 대표적인 예는 3D 프린트 정형술을 연구하는 NYU Tandon 팀입니다. 이들의 목표는 뇌성마비 같은 퇴행성 근육 장애가 있는 아이들을 위한 저렴한 맞춤형 교정기를 설계하고 제작하는 일입니다. 이 팀은 다학년 연구 프로젝트(VIP)이며, 따라서 학생들은 학위 취득을 위한 학점을 얻고 지속 가능한 장기 연구 프로젝트에 기여할 수 있습니다.

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2018년 연구 박람회에서 3D 프린트한 생체 의료 장비를 전시 중인 VIP 학생들

3D 프린팅은 새로운 수준의 혁신을 구현할 수 있습니다

다용도 기술이 있고 이를 대단히 의욕적인 사용자에게 전달하면, 혁신을 위한 완벽한 환경이 조성됩니다.

3D 프린팅을 사용하면 혁신적인 교육과정, 학제 간 협업, 첨단 연구 프로젝트 같은 방대한 활동을 구현할 수 있습니다. 3D 프린팅 기술이 제공한 기회 덕분에 많은 스타트업이 대학교에서 탄생하고 있습니다.

이러한 기회를 포착하여 실행한 대표적인 업체는 PROTECT3D입니다. 듀크대학교 미식축구 선수 출신이 설립한 이 업체는 선수의 해부학적 구조를 스캔하고 이를 바탕으로 보호구를 설계 및 프린트하여 맞춤형 운동 장비를 제작합니다.

PROTECT3D의 인상적인 이야기는 듀크대학교 쿼터백인 Daniel Jones가 쇄골 골절 때문에 교정 수술을 받아야 했던 순간부터 시작됩니다. 그는 당시 팀 동료였던 Kevin Gehsmann 및 Clark Bulleit과 함께 3D 프린팅을 하나의 기회로 보았고, 덕분에 쇄골을 보호하는 패드를 설계 및 프린트하여 3주 만에 경기장에 복귀할 수 있었습니다.

3D printed protective collarbone pad
비디오 시청

Kevin과 Clark은 문제를 확인하고, 혁신적인 솔루션을 만들고, 이러한 솔루션을 이용해 회사를 설립하여 NFL 1차 미래 피치 대회(NFL 1st & Future Pitch Competition)에서 상금 50,000달러를 득했습니다. 동시에 수많은 전문 운동 팀 및 조직과 협업할 수도 있었죠.

PROTECT3D 및 수많은 유사 기업은 3D 프린팅을 조기에 도입하면 학생들은 캠퍼스 안팎에서 놀라운 영향력을 발휘하게 된다는 사실을 보여주는 증거입니다.

3D 프린팅은 여러분의 생각보다 회복력이 뛰어납니다

COVID-19 팬데믹은 이전에는 과소 평가되었던 3D 프린팅 기술의 특징이 부각되는 계기가 되었습니다. 3D 프린팅 기술은 중대한 시스템 장애에 대한 저항력이 놀라울 정도로 뛰어납니다.

3D 프린터는 대규모 인력 없이도 가동할 수 있습니다. 데스크톱 프린터는 작고 다양한 장소에 배치할 수 있습니다. 복잡한 설치 요구 사항도 없죠. 무엇보다도, 전원 공급장치와 프린트할 약간의 재료만 있으면 됩니다. 덕분에 기존 3D 프린팅 기능을 이용하는 많은 기관에서 팬데믹 시기에도 프린터를 계속 가동할 수 있었습니다. 프린터를 개별 교실로 옮겨 사회적 거리 두기 규정을 준수할 수도 있었습니다. 또한 프린트를 프린터나 프린터 작업자에게 원격으로 보낸 다음 작업이 끝나면 수령하거나 전달할 수도 있었죠. 프린터를 아예 집으로 가져가는 학생도 있었습니다.

따라서 3D 프린팅 실험실을 만들 계획이거나 프린터 1~2대를 메이커스페이스나 교실에 추가할 생각이라면, 안심하셔도 됩니다. 올바르게 점검하고 책임감 있게 운영하기만 한다면 새로운 프린터는 아무리 혼란스러운 환경 속에서도 프린팅을 멈추지 않기 때문입니다.

그리고 전 세계적인 팬데믹 때문에 전 세계가 위협받지 않을 때도, 3D 프린터는 이동식 카트에 담아 가장 필요한 곳으로 옮길 수 있습니다. 캘리포니아대학교 샌프란시스코 캠퍼스는 놀라운 성공을 거두었습니다.

다른 교육자들의 말을 들어 보십시오

이 문서의 주제에 맞는, 교육자들이 3D 프린터를 활용하는 놀라운 방법을 보여주는 추가 사례가 존재합니다. 더 많은 정보를 알고 싶다면, 저명한 교육자 3명이 3D 프린팅의 다기능성과 접근성을 적용한 방법을 알려주는 당사의 토론 웨비나를 시청하십시오.

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