리사 하로우니(Lisa Harouni) : 3D 인쇄술 맛보기

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오늘날 우리가 웹으로부터 제품을
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다운로드 받을 수 있다는 것은 실제 현실입니다
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엄밀히 말해서 제품의 자료를 웹에서 받는다고 해야겠네요
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그리고 아마도 여러분의 선호나 입맛에 맞춰서
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약간 수정도 할 수 있으며,
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그 정보를
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즉시 가공할 수 있는 기계로
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보낼 수도 있을 겁니다
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저흰 여러분들을 위해서
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아주 신속하게 물리적인 것을
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만들어 드릴 수 있습니다
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그리고 저희는
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첨삭 가공(additive manufacturing) 또는 3D 인쇄술이라고 불리는
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신기술을 통해서 이런 일을
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할 수 있게 됐죠
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이게 바로 3D 인쇄기입니다
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이들은
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거의 30년 동안 존재했었는 데,
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생각해보면 꽤나 놀라운 사실이죠
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하지만 이제사
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공공의 영역에 알려지기 시작했습니다
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그리고 보통, 여기 있는
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이 펜의 정보와 같이,
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그 물건에 대한 3차원의 기하학적인 묘사를 가지고
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재료와 함께 그 자료를
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기계에 넘기면 됩니다
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그리고 기계 안에서 일어나는 공정은 아마
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그 제품이 만들어지는 하나하나의 층을 의미할 것입니다
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그리고 나서 물리적인 제품을 꺼내면
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바로 사용할 수 있거나,
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혹은 다른 것과 조립할 수 있을 것입니다
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그런데, 이 기계가 거의 30년이나 된 것이라면,
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왜 우리는 잘 모르고 있을까요?
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왜냐만 일반적으로 이 기계들이 너무나도 비효율적이고,
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접근성도 떨어졌으며,
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그다지 빠르지도 않고
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아주 비쌌기 때문입니다
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하지만 이제는
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그들이 성공적이라는 것이
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현실이 되어가고 있습니다
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많은 장벽이 무너졌습니다
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이 말인 즉슨, 여러분들께서도
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지금 이 순간이 아니더라도 가까운 시일 내에
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이 기계를 다시 볼 거란 뜻입니다
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그리고 이들은 제조업의 지형을
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변화시키고 무너트릴 것이며,
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우리의 삶과 일, 그리고 우리 아이들의 삶까지
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바꿔놓을 것이라고 확신합니다
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그렇다면 어떻게 작동할까요?
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보통은 전문적인 제품 디자인 프로그램인
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CAD에서 만들어진
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제품 디자인의 자료를 읽어들입니다
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그리고 여러분들께서 보시는 여기 이 공학자,
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혹은 건축학자나 전문 제품 디자이너일 수도 있는 사람이
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3차원으로 제품을 만듭니다
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그리고 이 데이터는 기계로 보내져서
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머리부터 발끝까지
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그 제품의 2차원 형태로
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잘려집니다
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살라미(주:이탈리아식 드라이 소시지)를 자르는 것과 비슷합니다
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그리고 층층이 나눠진 그 자료는
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기계를 통과하면서 제품의 바닥부터 시작해서
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겹겹이 재료를 쌓고,
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가법 공정을 통해서 재료의 새로운 층을
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그 전의 층에 붙입니다
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그리고 이 축적되는 재료는
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액체 또는 가루의 형태로
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시작됩니다
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이어서 이를 묶는 작업은
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녹여서 쌓던가 쌓은 다음에 녹이는 방식으로 진행되죠
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이 경우에 우리는 EOS에 의해 개발된 레이져 소결 장치(laser sintering machine)을 볼 수 있습니다
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이 기계는 실제로 재료의 새로운 층을
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이전의 층에 접합시키기 위해서 레이져를 이용합니다
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시간이 지나면,
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사실 꽤나 빠르게, 수 시간이 지나면,
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기계에서 꺼내서 사용할 수 있는
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물리적인 제품을 만들 수 있습니다
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이는 아주 진기한 생각이었지만,
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지금은 현실이 되었습니다
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즉, 여러분들께서 화면에서 보시는 이 모든 제품들은
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동일한 방법으로 만들어졌습니다
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모두 3차원 인쇄된 것이죠
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보시다시피,
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신발에서 비롯하여
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스테인리스 스틸로 만들어진 반지,
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플라스틱으로 뒤덮인 전화기,
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그리고 예를 들어, 의학용 티타늄으로 만들어진
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척추 임플란트나
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엔진 부품에 이르기까지 아주 다양합니다
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하지만 여러분들께서 이 모든 제품들에게서 알아채실 점 한 가지는
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바로 이들이 정말, 정말 정교하다는 것입니다
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디자인도 아주 비범하죠
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왜냐하면 저희가 이 물건이 기계를 통과하기 전에 자르는
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3차원 형태로 데이터를 받아들이기 때문에
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다른 제조 기술들보다 훨씬 더 정교한,
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또는 다른 방법으로는
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절대로 만들 수 없는
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구조들을 만들 수 있습니다
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뿐만 아니라 움직이는 부품이나,
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경첩, 부품 안의 부품을 가진 것들도 만들 수 있습니다
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그래서 몇몇 경우에는
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수작업의 필요성을 아예 없애 버릴 수도 있죠.
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굉장한 이야기죠
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대단합니다
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우린 현재 이렇게 생긴 구조들도 만들 수 있는
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3D 프린터를 소유할 수도 있습니다
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이건 약 3미터 정도 높이입니다
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이 구조물은
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5~10mm의 두께를 가진
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인공 사암을 층층이 쌓음으로써 만들어졌습니다
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천천히 높여나갔죠
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Shiro라고 하는 건축회사에서 만든 것입니다
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그리고 실제로 안으로 걸어 들어갈 수도 있습니다
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그리고 스펙트럼의 정반대쪽에는
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미세구조물이 있습니다
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이것은 약 4 미크론(micron)의 층을 쌓아서
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만들었습니다
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그 정교함은 믿을 수 없을 정도죠
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오늘날 여러분이 얻을 수 있는 세밀함은
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아주 놀랍습니다
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그래서 누가 사용하고 있냐고요?
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아주 빠른 속도로 제품을 만들 수 있기 때문에
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보통 제품 디자이너나 시제품을 원하고
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디자인을 아주 빠르게 만들거나, 고치고자 하는
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모든 사람들이 이 기술을 사용합니다
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그리고 사실 이 기술에 있어서 아주 놀라운 것은
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주문형 제품을 대량으로 생산할 수 있다는 것이에요
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아주 작은 규모의 경제인 것이죠
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즉, 하나 밖에 없는 것을 아주 쉽게 만들 수 있습니다
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건축가를 예를 들면,
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그들은 건물의 시안을 만들려고 하겠죠
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다시 여러분들께서 보시다시피,
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이건 베를린에 있는 Free University의 건물인데요,
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포스터&파트너스(Foster and Partners)에 의해서 설계되었습니다
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다시 한 번 말씀드리자면, 이걸 지을 수 있는 다른 방법은 없습니다
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심지어는 손으로 조차도 만들기가 아주 어렵죠
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자, 이것은 엔진 부품입니다
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이 부품은 Within Technologies와 3T RPD라고 하는 회사들에 의해
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개발되었습니다
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이 디자인의 내부는
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아주 정말 엄청나게 세밀합니다
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이제 3차원 인쇄술은
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대량 생산이라는 제약에
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도전하게 만들었던
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디자인에 있어서의 장벽을 깨트릴 수 있습니다
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여기 보시는 것과 같이 제품을 자른다면,
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내부를 통과하는 수많은 냉각 통로를 보실 수 있습니다
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이는 이것이 더 효율적인 제품임을 의미하는 것이죠
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설사 손으로 이것을 만든다고 하더라도,
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기존의 제조 기술로는 절대로 만들 수 없습니다
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이제 우리가 제품 내부에
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액체를 냉각시키는 이러한 공간들을 만들 수 있기에
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훨씬 더 효율적이죠
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이 부품은
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우주선이나 자동차에 사용됩니다
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이게 더 가볍고,
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재료의 낭비가 더 적습니다
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그러니까 이것의 전반적인 성능과 효율성이
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표준화된 대량 생산 제품을 훨씬 뛰어넘는다는 말이에요
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또, 이 아주 미세한 구조물을
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만드는 아이디어를 가지고,
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우리는 이를 벌집모양 구조물에 적용시켜서
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체내 삽입물에 사용할 수 있습니다
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일반적으로 우리 신체 조직이
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그 안으로 자랄 수 있기 때문에
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체내 삽입 구조물에 구멍이 많다면
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몸 안에서 훨씬 더 효과적입니다
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거부할 확률이 더 적죠
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하지만 원래의 방법으로 만들기란 아주 힘듭니다
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3차원 인쇄술로
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우리는 훨씬 더 나은 체내 삽입물을
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만들 수 있다고 보고 있습니다
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그리고 사실 주문형 제품을
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대량 생산하거나, 하나 밖에 없는 제품을 만들 수 있기 때문에
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개인에게 특화된
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삽입물을 만들 수도 있습니다
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보시다시피,
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이 기술과 이런 기계들에서 나오는 제품의 질은 환상적입니다
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그리고 저희는 최종 제품에
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이 기술이 사용될 것으로 보기 시작했습니다
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그리고 실제로 점점 더 정교해지고,
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질적으로 향상되면서,
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기계의 가격은 떨어지고 있고
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점점 더 빨라지고 있습니다
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이제는 책상에
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놓을 수 있을 정도로 작아졌습니다
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이제는 혼자서도 만들 수 있는 기계를
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300 달러에 사실 수 있습니다
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아주 놀랍죠
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그런데 또 이러한 질문을 남기죠
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그렇다면 우리 집에는 왜 없는 걸까?
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그 이유는 간단하게도, 오늘날
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대부분의 사람들이 3차원 프린터가 읽는 데이터를
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만들 줄 모른다는 것입니다
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만약에 제가 여러분께 3차원 프린터를 준다고 해도,
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본인이 원하는 것을 만들도록
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지시하는 방법을 모른다는 것입니다
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하지만 오늘날
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이러한 장벽을 무너트리는
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많은 기술이나 소프트웨어, 그리고 공정들이 존재합니다
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제가 생각하기에 우리는
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지금 우리가 피할 수 없는
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티핑포인트(tipping point)에 있는 것 같습니다
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이 기술은
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진짜로
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제조업의 판도를 바꾸고,
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제조업에서의 혁명을 일으킬 것이라고
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생각됩니다
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오늘날,
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우리는 웹에서 제품들을 받을 수 있습니다
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여러분들이 책상 위에 가지고 있는
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펜이나 호루라기, 레몬즙 짜는 기계 같은 모든 것들을요
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그리고 제품들을
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처음서부터 아주 손쉽게 만들기 위해서
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Google SketchUp과 같은 소프트웨어를 사용하실 수도 있습니다
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웹에서 여분 부품들을 받는데도
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3차원 인쇄술이 사용될 수도 있습니다
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그러니까 여러분이 집에
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Hoover(진공청소기)를 가지고 있는데, 고장났다고 상상해보세요
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대체 부품이 필요한데,
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Hoover's 사가 망했다는 걸 깨달았어요
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이건 실제로 일어나는 일입니다
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여러분께서는 인터넷에서
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절판된 그 제품의
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기하학적 구조의 데이터베이스로부터
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예비용 부품을 찾아서, 그 정보를 다운로드 받고,
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여러분의 필요에 의해서
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집에서 사용할 수 있는 상태로
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제품을 만든다는 것을 상상하실 수 있으신가요?
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그리고 사실 우리가 예비 부품을 만들 수 있기 때문에
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말 그대로 기계들이
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스스로 자기 자신을 만들게 되는것이죠.
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자기 자신을 만들어내는 기계를 가지게 된다는 말입니다.
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이건 일종의 탁상용 인쇄기인
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RepPap의 일부입니다
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그러나 제 회사의 관심을 가장 많이 끈 것은
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사람들이 개개의 특정 부품을
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대량으로 만들 수 있다는 사실입니다
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수많은 검사를
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할 필요도 없고,
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본을 뜨러 중국으로 그 제품을 보낼 필요도 없습니다
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바로 그 자리에서 만들 수 있죠
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그 말인 즉슨,
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우리는 이제 주문 제작의 다음 세대를
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대중들에게 보여줄 수 있습니다
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사람들이 자신의 제품이
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어떻게 보이길 원하는 지 개인적으로
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지시할 수 있다는 것은 오늘날 가능한 일입니다
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우리는 다들 주문생산이나
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개인화라는 생각에 익숙합니다
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나이키와 같은 회사가 하고 있죠
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인터넷에는 만연하고 있습니다
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사실 모든 거대한 잘 알려진 브랜드는
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사람들로 하여금
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매일 자신들의 제품과
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소통할 수 있도록 합니다
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예를 들자면, 스마트 자동차에서부터
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프라다나
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레이벤에 이르죠
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하지만 이는 진정한 대량 맞춤제작이 아닙니다
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이는 같은 제품의 변형이라고 할 수 있는
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이형 제품이라고 알려져 있습니다
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여러분들께서 진정으로 할 수 있는 것은 이제 여러분의 제품에 영향을 주고,
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모양을 만들어낼 수 있는 것이죠
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여러분들은 어떨런지 잘 모르겠지만,
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저는 제가 가게에 들어갈 때
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제가 어떤 걸 원하는지 정확하게 알고,
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집에서 어디다가 놓을 지 알고 있는
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그 완벽한 전등을 찾기 위해 모든 곳을 뒤졌지만
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바로 그걸 찾을 수 없었던,
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또는 선물이로나 제 자신에게 딱 맞는 장신구를 찾을 수 없었던
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경험이 있습니다
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이제 여러분들이 이제
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회사와 관계를 맺고
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서로 연락해서,
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여러분이 사게 될 그 제품에
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본인의 개인적인 취향을 반영할 수 있다고 생각해보세요
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오늘날 사람들은
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이러한 소프트웨어에 제품을 다운 받아서
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3차원으로 그 제품을 볼 수 있습니다
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이게 기계가 불러들일
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3차원 데이터입니다
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이건 전등이에요
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또 우리가 디자인을 계속 바꿀 수 있죠
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색깔도 정할 수 있고,
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아마 재료도 정할 수 있을꺼에요
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게다가, 그 제품의 모양을 만드는 데에도 참여할 수 있겠지만,
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안전이 보장되는 범위에서만 가능해요
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왜냐하면 일반인들은 당연히 전문 제품 디자이너가 아니기 때문이죠
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그 소프트웨어가 개인들을
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가능한 범위 안에 둘꺼에요
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그리고 다른 사람이 자신들에게 맞는 디자인의 제품을
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구매할 준비가 되었을 때
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"확인"을 누르면, 이 데이터가
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3차원 인쇄기가 읽어 들이는 자료로 변환이 되고,
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아마 누군가의 책상 위에 있는
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인쇄기를 통과하게 될 겁니다
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하지만 바로 나오리라곤 생각하지 않습니다
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그렇게 되려면 오랜 시간이 걸릴 거에요
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더 가능성이 있고, 오늘날 실제로 일어나고 있는 것은
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데이터가 지역의 제조 센터로
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보내지는 것이죠
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이는 더 적은 탄소 배출량을 의미해요
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이제 우리는 물건을 전세계로 운송하는 대신에,
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인터넷을 통해 데이터를 보내고 있습니다
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이게 제조 중인 물품입니다
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보시다시피, 이게 기계에서 한 부분으로 나오고,
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전기 설비는 나중에 추가돼요
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여기서 보이는 이 램프에요
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그러니까, 우리가 그 데이터를 가지고 있는 한,
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언제든지 만들 수 있게 됩니다
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또한 이를 단지 개인의 미적인 감각을
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반영하는 제품에도 사용할 수 있지만,
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원하는 기능을 만드는 데에도 사용할 수 있죠
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이는 전체의 일부분을 읽어 들여서
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거기에 맞는 것을 만드는 것들 말이죠.
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즉, 우리는 이를 개인의 장애에 고도로 특화된
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인공 기관 같은 것들에까지 사용할 수 있게 되죠
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아니면 그 사람만을 위한
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맞춤 인공기관을 만들 수도 있습니다
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오늘날 치아를 스캐닝해서,
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이러한 방식으로
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여러분께 딱 맞게 씌울 수도 있습니다
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여러분이 치과에서 기다리는 동안
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기계가 조용히 여러분의 치아에
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씌울 수 있는 것을 만들게 될 것입니다
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그리고 이제 체내 삽입물을 만드는 것,
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데이터를 읽어 들이는 것, 다른 사람의 MRI 자료에 대한
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아이디어들이 3차원 데이터로 변환이 될 수 있고,
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그들을 위해 특별한 체내 삽입물을 만들어줄 수 있습니다
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또한 이를 가지고 우리 속에 있는 것을 만드는 것에 대한
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아이디어에까지 적용할 수 있죠
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이건 한 쌍의 폐와 기관지 나무(bronchial tree)입니다
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아주 정교하죠
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우린 그 어떤 방법으로도 이를 만들거나 흉내낼 수 없었습니다
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하지만 보시다시피,
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MRI 데이터가 있으면
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아주 정교하게 똑같은 것을 만들 수 있죠
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이러한 공정을 사용하면서,
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오늘날 산업의 선두 주자들은 세포들을 층으로 쌓고 있습니다
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그러니까 예를 들자면, 앤써니 아탈라(Anthony Atala) 박사는
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그러한 선두 주자들 중 한 명인데,
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방광이나 판막, 신장과 같은 신체 일부를 만들기 위해
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세포들을 층화시키는 작업을 해왔습니다
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자, 이건 아직 공개적으로 사용될 수 있는 것은 아니지만,
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점차적으로 잘 작동하고 있습니다
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마지막으로, 우리는 모두 다릅니다
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선호하는 것도 다르고, 필요로 하는 것도 다르죠
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모두 다 다른 것들을 좋아해요
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키도 서로 다 다르고, 동료들도 마찬가지죠
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사업은 다른 것들을 원하고 있습니다
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한 톨의 의심의 여지 없이,
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전 이 기술이
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제조업계에 혁명을 일으킬 것이라고 믿습니다
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그리고 우리가 알고 있던 제조업의 판도를 바꿀 것입니다
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감사합니다
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(박수)

Title:: 리사 하로우니(Lisa Harouni) : 3D 인쇄술 맛보기
Speaker:: Lisa Harouni
Description:: 2012년은 아마도 3D 인쇄술이라는 30년된 기술이 마침내 가능해지고, 심지어는 흔해지는 해가 될 것입니다. 리사 하로우니가 이전에는 절대 만들 수 없었던 정교한 것들까지도 만들어내는 이 매력적인 제조법에 대해 소개합니다.

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Video Language:: English
Team:: closed TED
Project:: TEDTalks
Duration:: 14:29

Kyo young Chu added a translation

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Kyo young Chu

리사 하로우니(Lisa Harouni) : 3D 인쇄술 맛보기

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