유럽위원회(European Commission)의 Horizon 2020 프레임워크는 암 탐지 물질(cancer-measuring transducer)에서부터 두뇌활동을 촉진시키는 MESO-BRAIN 이니셔티브의 연구, Bionic Aircraft 연구프로젝트, 달의 모래먼지를 모사한 재료를 이용한 3D 프린터 벽돌(bricks) 등 다양한 연구를 지원한다.

다양한 3D 프린팅 프로젝트들도 이 Horizon 2020을 통해서 자금을 지원 받아왔다. 2020년까지 약 800억 유로를 운용할 수 있는 Horizon 2020은 유래가 없는 대규모의 EU 연구 혁신 프로그램이며, 경제성장을 이끌고 일자리를 창출해 줄 수 있을 것으로 기대를 받고 있다. 프레임워크가 지원하고 있는 가장 큰 3D 프린팅 프로젝트는 벨기에, 독일, 이탈리아, 스페인, 스웨덴 등지의 11개 파트너가 참여하고 있는 36개월 장기 연구 프로젝트인 프로젝트 BARBARA(Biopolymers with advanced functionalities for building and automotive parts processed through additive manufacturing)이다.

프로젝트 BARBARA의 예산은 270만 유로로 대부분이 유럽연합(European Union)에서 얻어졌다; 최근 스페인 사라고사(Zaragoza)시에서 프로젝트 발족행사가 열렸다. 화학, 연구, 4차 산업혁명을 중심으로 하는 이 프로젝트의 목표는 바이오매스 첨가제를 통합하여 새로운 바이오유래 3D 프린팅 소재를 개발하는 것으로, 이로써 FFF 방식 3D 프린팅 공정을 통해 산업적 프로토타입을 만들 수 있다. 프로젝트의 파트너들은 자동차 및 건설 산업에 새로운 바이오 소재의 장점과 전망을 보여주는 두 가지 프로토타입을 개발하는데 매진할 것이다.

사람들은 이미 해양폐기물, 플라스틱 쓰레기, 심지어 여러분의 프린터에서 나오는 쓰레기들로 만든 3D 프린팅 소재들을 보아왔다. 하지만, 프로젝트 BARBARA의 파트너들이 개발하고 있는 새로운 소재는 옥수수에서 나오는 농업 부산물, 석류, 아몬드, 당근 등과 같은 과일, 견과류, 채소 등에서 나오는 음식쓰레기를 기반으로 해야 한다. 또한, 새로운 바이오소재는 자동차 및 건설 분야에서 요구되는 산업적 구성요소로 사용될 수 있도록 기계적, 열적 성질에서부터 항균, 광학 성질 등 매우 특별한 물성들을 가져야 한다.  

PLA 같은 바이오매스 기반 플라스틱들이 소비자 및 가정용 3D 프린팅에 자주 사용되고 있지만, 프로젝트 BARBARA는 산업적 수준에서 소재의 사용할 수 있도록 노력하고 있으며, 소재의 강화를 위해 첨가제 및 엔지니어링 물질이 배합되었을 때 프린팅 시작 과정에서 소재에 요구되는 성질들도 만족시킬 수 있는 지를 고려해야 한다. 스페인 아라곤(Aragon) 소재 민간 연구개발 재단 AITIIP Technology Centre이 이 프로젝트를 주관하고 있다; 웹사이트에 따르면, 센터는 플라스틱, 금속, 복합소재 및 세라믹 등을 이용할 수 있는 수준 높은 산업용 3D 프린팅 능력을 갖추고 있으며, 자동차 항공을 포함해서 다양한 산업에서 인증 받은 소재로 완벽한 기능을 가진 부품들을 만들고 있다고 한다.  

AITIIP는 현재 총 7개의 Horizon 2020 프로젝트에 참여 하고 있으며, 새로운 3D 프린팅 절차를 개발하고 자동차 및 건설 산업을 위한 시제품 프로토타입을 제조할 계획이다. 이탈리아 페루쟈대학(University of Perugia)은 프로젝트 BARBARA 전체 과정을 모니터링 하게 되며, 프로젝트에 참여한 다른 참여 파트너 및 기업들은 식품 및 폐기물 공급에서부터 자동차 및 건설 부문 최종 사용자에 이르는 전체 프로젝트 체인을 포괄하여 다루게 될 것이다. 프로젝트 BARBARA의 파트너들은 아래와 같다.

- Fecoam과 Cargill ; 식품 및 농장 부산물 공급

- KTH 국립기술연구소, CELABOR, 알리칸테 대학 ; 기능성 분자 및 다당류 추출용 화학공정개발

- NUREL과 Tecnopackaging ; 3D 프린팅 소재 및 스풀 개발

- ACCIONA Construccion와 Centro Ricerche FIAT ; 3D 프린팅된 프로토타입 검증

자동차와 건설 분야는 이 프로젝트로 수혜가 예상된다. 그러나, 다른 분야들도 얻어진 결과물과 효과로부터 득을 기대할 수 있을 것이다. 초기의 목표는 자동차용 대시보드와 차량 도어핸들, 건축용 트러스 조인트 및 구조물용 금형 같은 시제품 프로토타입의 개발이다. 하지만 궁극적으로 프로젝트는 새로운 가치사슬을 창출할 뿐만 아니라 나아가 신규 소재 생산을 완전하게 변화시킬 수 있는 잠재력을 가진 미래지향적인 현대 산업을 개발하는 데 도움이 될 것이다; 만약 보다 친환경적인 생산공정이 성공적으로 도출된다면, 소재의 소비 및 에너지 사용이 줄어들게 될 것이다. 더하여, 프로젝트 BARBARA는 “바이오경제 및 순환경제 유럽 프레임워크 내에서 관계한 산업들의 성장에 기여하게 될 것이다”라고 Aitiip는 강조했다.

본 자료 이용 시, 출처: 한국바이오안전성정보센터(KBCH)『바이오화학산업동향(TWB)』를 밝혀 주시기 바랍니다.

원문출처

https://3dprint.com/176136/3d-printing-bio-based-materials/