1984년 찰스 헐이 최초의 3D 프린터를 발명한 이래 3D 프린터는 그 속도와 정확성 면에서 비약적 발전을 이뤘다. 오늘날 최신 3D 프린터들은 일반 잉크젯프린터처럼 수백만 개의 폴리머 수지 방울을 살포, 이들을 한 층씩 적층해 가면서 물건을 제작한다.

그런데 대다수 3D 프린터는 한 번에 한 가지 재료만을 사용한다. 따라서 완성품은 항상 한 가지 색으로 되어 있으며 밀도도 동일하다. 반면 미국 오브제의 '코넥스(Connex)'는 두 가지 재료를 동시에 프린팅한다.

심지어 두 재료를 섞어서 사용할 수도 있다. 이렇게 코넥스는 다양한 유연성과 색상, 질감을 가진 물건을 만들어낸다. 한 병원은 속이 들여다보이는 인체해부 모형을 제작했으며 MIT의 한 학생은 힌지가 움직이고 고무 개스킷까지 부착된 실제로 연주 가능한 플롯을 만들기도 했다.


3D 프린팅 메커니즘

1. 재료 충전
제작하고자 하는 물건의 물성에 적합한 두 개의 감광성 수지를 선택해 프린터에 넣는다. 수지는 딱딱함, 고무질, 컬러, 내열성, 투명 등 다양한 종류가 있으며 카트리지를 갈아 끼우는 식으로 손쉽게 교체할 수 있다.

2. 초박막 프린팅
8개의 프린트헤드가 좌측에서 우측으로 움직이며 0.015㎜ 두께의 액상 수지를 분무하면서 원하는 모양을 만든다. 코넥스는 2종의 원료와 9종의 혼합물 등 한 개의 물건 제작에 총 11종의 수지로 프린팅이 가능하다. 그만큼 유연성과 색상을 다양하게 표현할 수 있다.

3. 경화(硬化)
프린팅 장치에는 프린트헤드와 함께 2개의 자외선 라이트가 달려있다. 자외선을 감광성 수지에 비추면 경화(硬化)가 이뤄진다. 이와 함께 물건의 빈공간에는 4개의 프린트헤드에 의해 왁스물질이 도포돼 다음번 도포될 수지의 적층이 가능하도록 한다.

4. 재료 적층
이렇게 맨 바닥면의 프린팅이 한차례 끝나면 그 위에 앞서와 동일한 방법으로 계속해서 수지를 층층이 쌓아올려 입체적 형상을 구현한다.
수지의 적층을 위해 프린터의 바닥면은 1회 프린팅 완료 시 마다 0.015㎜씩 아래로 내려간다. 작은 물건은 제작시간이 30분 정도지만 코넥스의 최대 능력인 48.26×38.1×20.3㎝ 크기의 물건은 1만2,500회의 프린팅이 필요해 약 83시간이 소요된다.

5. 왁스 제거
모든 프린팅이 완료되면 사용자는 뚜껑을 열고 물건을 꺼낸다. 그리고 고압 물 분사기를 사용해 빈 공간을 메우고 있는 왁스 소재를 씻어내면 최종 완성품을 얻을 수 있다.