TEDxVienna
Klaus Stadlmann: The world's smallest 3D printer
Filmed:
Readability: 3.4
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What could you do with the world’s smallest 3D printer? Klaus Stadlmann demos his tiny, affordable printer that could someday make customized hearing aids -- or sculptures smaller than a human hair.
(Filmed at TEDxVienna.)
Klaus Stadlmann - Engineer
Klaus Stadlmann was pursuing his PhD at Vienna's Technical University when a broken laser system gave him some unexpected free time to think. Instead of working on his thesis, he decided to build the world's smallest 3D printer. Full bio
Klaus Stadlmann was pursuing his PhD at Vienna's Technical University when a broken laser system gave him some unexpected free time to think. Instead of working on his thesis, he decided to build the world's smallest 3D printer. Full bio
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안녕하세요. 반갑습니다.
00:47
Hello everybody,
thanks for having me today.
thanks for having me today.
0
1442
2550
00:50
I'm a little bit injured,
1
4460
1405
지금 제가 차 사고로 약간 다친 상태인데요.
00:51
but it takes more than a car
to stop me from talking to you.
to stop me from talking to you.
2
5889
3292
자동차 정도야 저를 이 자리에
나오는 걸 막을 순 없었죠.
나오는 걸 막을 순 없었죠.
00:55
(Laughter)
3
9205
2516
(웃음)
00:57
(Applause)
4
11745
3167
(박수)
01:00
Maybe a tank?
5
14936
1272
탱크 정도는 되어야 하려나요?
01:04
So today, I want to talk
about the microprinter,
about the microprinter,
6
18919
3101
오늘 마이크로 프린터에
대해 이야기하려 합니다.
대해 이야기하려 합니다.
01:08
about my work, how everything started,
7
22044
2794
제 일에 대해서도,
그리고 어떻게 이 모든 것들이 시작됐는지도요.
그리고 어떻게 이 모든 것들이 시작됐는지도요.
01:10
what was my motivation to build
the smallest 3-D printer in the world.
the smallest 3-D printer in the world.
8
24862
5721
세상에서 가장 작은 3D 프린터를
만들게 된 동기를 말씀드리겠습니다.
만들게 된 동기를 말씀드리겠습니다.
01:16
Let's start with my daily business.
9
30607
3319
일상 업무부터 이야기하죠.
01:19
So, my normal working field is called
two-photon polymerization.
two-photon polymerization.
10
33950
4331
제 연구 분야는 이광자 중합입니다.
01:25
It sounds very nerdy, it is very nerdy.
11
39111
3258
괴짜 같은 분야처럼 들리죠.
네, 사실 맞습니다.
네, 사실 맞습니다.
01:28
(Laughter)
12
42393
1319
(웃음)
01:30
What do you need for making this stuff?
13
44465
3336
이런 장치를 만들려면
무엇이 필요할까요?
무엇이 필요할까요?
01:33
You need a complex laser system,
14
47825
2200
복합 레이저 시스템이 필요합니다.
01:36
a so-called femtosecond laser system,
15
50049
2318
펨토초 레이저
시스템이라고도 불리는데요.
시스템이라고도 불리는데요.
01:38
which you focus onto a very tiny spot --
very, very, very tiny --
very, very, very tiny --
16
52391
5463
작은 면적에 초점을 맞출 수 있죠.
아주 작은 면적에요.
아주 작은 면적에요.
01:43
and this is a very expensive,
not very durable laser system. (Laughs)
not very durable laser system. (Laughs)
17
57878
5693
아주 비싸지만, 가격만큼
내구성이 좋지는 않아요.
내구성이 좋지는 않아요.
01:50
And on the other hand, you need
a very complex positioning system.
a very complex positioning system.
18
64264
4189
꽤 복잡한 포지셔닝
시스템도 필요합니다.
시스템도 필요합니다.
"아가사" 라고 이름 붙였습니다.
이 기계가 무거워서,
이 기계가 무거워서,
01:54
We call it "Agathe,"
because it's very heavy,
because it's very heavy,
19
68477
3587
아가사가 적당한 이름이라고 생각했어요.
01:58
and we thought Agathe was a nice name.
20
72088
2305
02:00
(Laughter)
21
74417
1150
(웃음)
이 시스템은 레이저를 표본 이곳저곳으로
움직이는 데에 쓰입니다.
움직이는 데에 쓰입니다.
02:02
And, well, you need this system
to move the laser through,
to move the laser through,
22
76757
3441
02:06
for example, at the very accurate
level, about 200 nanometers,
level, about 200 nanometers,
23
80222
3881
약 200나노미터의
정밀도로 움직일 수 있습니다.
정밀도로 움직일 수 있습니다.
02:10
so very accurate.
24
84127
1159
아주 정밀하죠.
02:11
And, well, what can you do with that?
25
85310
2483
이 장치들로
무슨 일을 할 수 있을까요?
무슨 일을 할 수 있을까요?
02:13
You can do things
that you cannot see with your eyes.
that you cannot see with your eyes.
26
87817
3307
눈으로 확인되지 않는
작은 물체를 다룰 수 있습니다.
작은 물체를 다룰 수 있습니다.
02:17
So you can print out whatever you want,
27
91148
2368
원하는 모양으로
3D 프린팅을 할 수 있습니다.
3D 프린팅을 할 수 있습니다.
02:19
you can print out a tower bridge,
you can print out Agathe's husband ...
you can print out Agathe's husband ...
28
93540
4319
런던 타워 브리지, 아가사의 남편도
프린팅할 수 있습니다.
프린팅할 수 있습니다.
02:24
(Laughter)
29
98343
1968
(웃음)
02:27
OK, but, what makes it so mind-blowing?
30
101145
6065
그렇다면, 이 기술이 흥미로운
이유는 무엇 일까요?
이유는 무엇 일까요?
02:33
You maybe notice this scale bar,
and it's 100 microns for the tower bridge
and it's 100 microns for the tower bridge
31
107234
6376
크기 기준자를 보면,
타워 브리지는 100미크론이고
타워 브리지는 100미크론이고
02:39
and 20 microns for the fat man.
32
113634
2383
살찐 남자 모형은 20미크론입니다.
02:42
For comparison, the diameter
of a human hair is around 50 microns.
of a human hair is around 50 microns.
33
116041
4631
참고로 사람 머리카락의 지름은
50미크론 정도입니다.
50미크론 정도입니다.
그러니까 이 모형들은
먼지 입자 또는 그보다 작은 셈이죠.
먼지 입자 또는 그보다 작은 셈이죠.
02:46
So these objects are like
a dust particle or even smaller,
a dust particle or even smaller,
34
120696
5258
육안으로는 거의 확인할 수 없습니다.
02:51
so you can hardly see them.
35
125978
2760
02:55
What you can also do
and what we are also working on
and what we are also working on
36
129551
4245
반면에 우리가 할 수 있는 일,
즉 제가 하는 일은
즉 제가 하는 일은
프린터 시스템을 발전시키고
더 나은 레진을 만드는 것입니다.
더 나은 레진을 만드는 것입니다.
02:59
is improving the system,
improving the resins,
improving the resins,
37
133820
4088
03:03
the material we use for catching
a worm or something else.
a worm or something else.
38
137932
5605
참고로 레진은 벌레 등을
잡아두는 용도로 쓰는 재료입니다.
잡아두는 용도로 쓰는 재료입니다.
지금 보고 계신 것이
레진에 잡혀 있는 벌레입니다.
레진에 잡혀 있는 벌레입니다.
03:09
Inside the resin, we move the laser
through the resin, it gets polymerized,
through the resin, it gets polymerized,
39
143561
5330
레이저를 움직이고 있는 걸 보시면
레진에 중합 반응이 일어납니다.
레진에 중합 반응이 일어납니다.
03:14
and we catch a living animal,
40
148915
2814
03:17
here, a special worm.
41
151753
1694
이런 식으로 살아있는 동물을 잡아 둘 수 있죠.
03:19
What we're trying to do,
or what the next step would be,
or what the next step would be,
42
153471
3811
현재 우리가 시도 중인
다음 단계로는
다음 단계로는
03:23
is to make biocompatible polymers
and maybe to write some things
and maybe to write some things
43
157306
6568
생체적합 고분자를 만들어
몸속 또는 몸속 벌레 안에
몸속 또는 몸속 벌레 안에
03:29
inside your body
or inside the body of a worm,
or inside the body of a worm,
44
163898
3252
뭔가를 새기거나
03:33
or to attach cells
to our structures, and so on.
to our structures, and so on.
45
167174
4905
세포나 신체기관에
덧붙이고자 합니다.
덧붙이고자 합니다.
03:38
But, OK, that's my normal working field.
46
172103
3134
여기까지가 평소 제 연구 분야입니다.
03:41
Today I want to tell the story
behind the microprinter.
behind the microprinter.
47
175261
4418
이제 마이크로 프린터에 관한
뒷이야기를 해볼까 합니다.
뒷이야기를 해볼까 합니다.
03:45
What was my motivation?
48
179703
1735
저의 동기는 무엇이었을까요?
03:47
Well, everything started
on Monday morning, 6:30.
on Monday morning, 6:30.
49
181462
4539
모든 것은 어느 월요일
아침 6시 30분에 시작되었습니다.
아침 6시 30분에 시작되었습니다.
03:52
OK, that's a lie. Maybe it was 10 o'clock.
50
186025
3198
네, 거짓말이에요.
사실은 오전 10시였어요.
사실은 오전 10시였어요.
03:55
(Laughter)
51
189247
1017
(웃음)
저는 레이저 연구실에 출근했습니다.
03:56
I went to my laser lab, which is located
near Karlsplatz, in Freihaus,
near Karlsplatz, in Freihaus,
52
190288
4967
연구실은 빈 공과대학교에 칼 광장 근처의
프라이하우스에 있어요.
프라이하우스에 있어요.
04:01
at the Vienna University of Technology.
53
195279
2430
04:03
I went in, and I saw
that this laser system was broken,
that this laser system was broken,
54
197733
3964
연구실에 들어갔더니
레이저 시스템이 망가져 있더군요.
레이저 시스템이 망가져 있더군요.
04:07
and I tried to fix it.
55
201721
1323
반나절 동안 몇 시간에 걸쳐
붙잡고 고치려고 시도했습니다.
붙잡고 고치려고 시도했습니다.
04:09
It took me half a day, several hours.
56
203068
3442
04:12
Then I noticed, OK, there is a major
issue with the pump source.
issue with the pump source.
57
206534
4280
결국, 문제는 펌프의 동력원에
있다는 것을 깨달았습니다.
있다는 것을 깨달았습니다.
04:16
I cannot fix that myself; we have to call
the service technician.
the service technician.
58
210838
3392
제가 고칠 수 없어서
서비스 기술자를 불러야 했죠.
서비스 기술자를 불러야 했죠.
04:20
And from that point on,
I noticed I had time to think.
I noticed I had time to think.
59
214254
3487
다른 생각을 할 시간을
벌었다는 사실을 깨달았습니다.
벌었다는 사실을 깨달았습니다.
04:23
So I thought, "What to do now?
Maybe start to write my PhD thesis."
Maybe start to write my PhD thesis."
60
217765
4357
"이제 뭘 하지? 박사 학위 논문을 적어볼까."
라고 생각했어요.
라고 생각했어요.
04:28
(Laughter)
61
222146
2313
(웃음)
04:30
No, no, not a good idea at all.
62
224483
2489
아니죠, 이건 좋은 아이디어가 아니에요.
04:32
So I started thinking, maybe
write a scientific paper.
write a scientific paper.
63
226996
4592
그래서 또 생각하길, 과학 논문을
쓰는 건 어떨까 싶었죠.
쓰는 건 어떨까 싶었죠.
04:37
Not a good idea at all.
64
231612
1532
이것도 좋은 생각이 아닌 것 같았어요.
04:39
And then, on Saturday,
after a week of thinking,
after a week of thinking,
65
233168
3922
그리고 토요일이 돼서야,
한 주 동안이나 고민한 끝에
한 주 동안이나 고민한 끝에
04:43
I came up with the idea
66
237114
1366
무엇을 할지 생각해 냈습니다.
04:44
to build the smallest
3-D microprinter in the world.
3-D microprinter in the world.
67
238504
3120
세계에서 가장 작은 3D 마이크로 프린터를
만들기로 생각한 것입니다.
만들기로 생각한 것입니다.
04:47
(Laughter)
68
241648
1375
(웃음)
04:49
Or, the smallest 3-D printer in the world.
69
243047
2275
세계에서 가장 작은 3D 프린터라고
불러도 상관없습니다.
불러도 상관없습니다.
04:51
(Applause)
70
245346
3373
(박수)
04:56
So I called my professor
and told him about it.
and told him about it.
71
250390
4022
그래서 교수님께 말씀드렸습니다.
05:00
"Hey, let's build the thing!
I have time. Is it OK?"
I have time. Is it OK?"
72
254436
2733
"교수님, 프린터를 만들어볼까요?
마침 그럴 만한 시간도 있어요."
마침 그럴 만한 시간도 있어요."
05:03
"Go ahead, build it."
73
257193
1159
"그래, 만들어보렴."
05:04
And so I went to the university,
and from that point on,
and from that point on,
74
258376
3437
그때부터 대학교에 나가서
05:07
I just put everything out of my brain
inside the computer
inside the computer
75
261837
3255
전체 프린터에 대한
CAD 구조를 만들기 위해
CAD 구조를 만들기 위해
05:11
to make this CAD construction
of the whole thing.
of the whole thing.
76
265116
3471
제가 머릿속에 그리던 것 전부를
컴퓨터로 쏟아 넣었습니다.
컴퓨터로 쏟아 넣었습니다.
05:14
And after a few months,
we had the first test run with the system.
we had the first test run with the system.
77
268611
5259
몇 달 뒤, 시스템의 첫 시연이 있었습니다.
05:19
It worked brilliantly
from the first test on,
from the first test on,
78
273894
4301
첫 테스트부터 시스템은
멋지게 잘 돌아갔어요.
멋지게 잘 돌아갔어요.
05:24
and it had the same resolution
as systems which cost 60,000 euros,
as systems which cost 60,000 euros,
79
278219
5317
60,000유로를 들인 시스템과
같은 해상도를 냈습니다.
같은 해상도를 냈습니다.
05:29
and we only spent 1,500 euros
for the system,
for the system,
80
283560
4080
1,500유로 정도의 비용으로요.
05:33
not including my salary,
81
287664
3956
물론 여기서 제 월급은 포함되지 않아요.
05:37
but that wouldn't add so much on its own.
82
291644
2711
어차피 크게 보태지도 못하겠지만요.
05:40
(Laughter)
83
294379
1418
(웃음)
05:41
OK, how does this work?
84
295821
1818
이제 작동원리에 관해 얘기해볼까요.
05:43
I brought you a video
85
297663
1501
삼차원 파일 상에서 동작하는
모습을 볼 수 있는
모습을 볼 수 있는
05:45
where you can see how you can put
in your three-dimensional file.
in your three-dimensional file.
86
299188
4865
영상을 준비해 왔습니다.
05:50
This video was produced
by a friend of mine, Junior Veloso.
by a friend of mine, Junior Veloso.
87
304077
5083
제 친구 주니어 벨로소가
촬영한 영상입니다.
촬영한 영상입니다.
05:55
And you can see, you have
a set stage which moves up.
a set stage which moves up.
88
309184
3766
네모난 시험판이
위로 움직이고 있습니다.
위로 움직이고 있습니다.
시험판 아래에는
05:58
And under the set stage,
there is a liquid,
there is a liquid,
89
312974
2509
빛을 받으면 고체화하는
액체가 들어 있습니다.
액체가 들어 있습니다.
06:01
which gets solidified by the light.
90
315507
3004
06:04
And slice by slice, you create the model,
91
318535
5065
얇고 넓적하게 생긴 조각들로
층층이 이루어진 모델이 만들어집니다.
층층이 이루어진 모델이 만들어집니다.
06:09
so you really pull it out of the liquid.
92
323624
5962
모델을 말 그대로
액체에서 건져 올리는 것이죠.
액체에서 건져 올리는 것이죠.
06:16
And it just depends
on how big your model is.
on how big your model is.
93
330091
3510
조각의 개수는
모델의 크기에 따라 다릅니다.
모델의 크기에 따라 다릅니다.
06:19
Maybe you have 100 slices,
1,000 or 10,000 slices.
1,000 or 10,000 slices.
94
333625
3935
100조각 일 수도, 1,000조각이나
10,000조각 일 수도 있습니다.
10,000조각 일 수도 있습니다.
06:23
So that's how it works.
95
337584
2635
3D 프린터의 작동원리를 보셨습니다.
06:26
Of course, this is a much bigger machine
than the microprinter,
than the microprinter,
96
340243
3299
물론 영상의 프린터는 마이크로 프린터
보다는 훨씬 크지만,
보다는 훨씬 크지만,
작동 방식은 같다고 보시면 됩니다.
06:29
but it uses more or less
the same principles,
the same principles,
97
343566
2615
06:32
so that's what I want to show you.
98
346205
2220
그래서 이 영상을 보여드렸어요.
06:34
At the end, this head, this alien head,
99
348449
3272
마지막으로, 결과물인 이 외계인 머리는
06:37
is attached to the building platform,
100
351745
2161
아직 지지 구조물에 붙어있는데요.
06:39
and when the process is done,
you just simply have to break the head
you just simply have to break the head
101
353930
6208
프린팅 작업이 모두 끝난 후에
떼어내야 합니다.
떼어내야 합니다.
06:46
from the support structure you need,
102
360162
2738
손으로 잡고 가볍게
떼어 주시면 됩니다.
떼어 주시면 됩니다.
06:48
and then everything is ready.
103
362924
2114
그러면 완성입니다.
06:51
So.
104
365843
1390
자, 그러면
06:54
OK, but what does
the microprinter look like?
the microprinter look like?
105
368663
3295
마이크로 프린터는 어떤 모양일까요?
06:57
Well, maybe some of you
have already seen this picture.
have already seen this picture.
106
371982
3438
이 사진을 이미 보신 분도 계시겠네요.
07:01
I also brought it to you in person,
so I want to kindly introduce you
so I want to kindly introduce you
107
375444
5237
3D 마이크로 프린터를 실물로 보여드리려고
07:06
to the 3-D microprinter,
which looks like this.
which looks like this.
108
380705
2950
직접 가지고 왔습니다. 이렇게 생겼어요.
07:09
So it's very small,
it's really a desktop version.
it's really a desktop version.
109
383679
4073
아주 작습니다. 사실 탁상용이에요.
07:13
It's a really affordable system.
110
387776
1890
가격도 비싸지 않아요.
07:15
And we are really proud of it,
actually, and --
actually, and --
111
389690
4263
자랑스럽게도 말이죠.
07:19
(Laughter)
112
393977
2000
(웃음)
07:23
And you have this tiny little system;
there are bigger ones.
there are bigger ones.
113
397006
5718
큰 3D 프린터들도 많이 있지만,
이렇게 작은 프린터도 있습니다.
이렇게 작은 프린터도 있습니다.
그렇다면, 이런 저렴한 프린터로
무슨 일을 할 수 있을까요?
무슨 일을 할 수 있을까요?
07:28
What can you do
with a cheap, affordable system?
with a cheap, affordable system?
114
402748
2617
07:31
For example, you all know
these hearing aids?
these hearing aids?
115
405389
4726
예를 들어, 보청기에 대해 모두 아시죠?
07:36
They have to be produced
individually for each person,
individually for each person,
116
410139
4353
보청기는 사람에 따라 맞춤형으로
제작되어야 합니다.
제작되어야 합니다.
07:40
so this is a perfect example
117
414516
1701
아주 좋은 예시죠.
07:42
for using this technology
to create the shell for a hearing aid.
to create the shell for a hearing aid.
118
416241
4556
마이크로 프린터 기술을 사용해서
보청기를 만들 수 있습니다.
보청기를 만들 수 있습니다.
07:47
Normally, you go to the store,
they scan your ear,
they scan your ear,
119
421847
2829
보통은 가게에 가서 귀 모양을 스캔하고
07:50
they send the data
to Germany via email, and --
to Germany via email, and --
120
424700
4336
이메일을 통해
독일로 스캔한 정보를 보냅니다.
독일로 스캔한 정보를 보냅니다.
07:55
(Laughter)
121
429060
1693
(웃음)
07:56
and then they print it out with a --
122
430777
2277
그리고 독일 사람들이
보청기를 만들어 주겠죠.
보청기를 만들어 주겠죠.
07:59
(Applause)
123
433078
1006
(박수)
08:00
Thank you.
124
434108
1341
감사합니다.
08:01
(Applause)
125
435473
3116
(박수)
08:06
Then they print it out with a big machine,
126
440894
2261
거대한 장치로
보청기 구조물을 만들 겁니다.
보청기 구조물을 만들 겁니다.
08:09
and then, when it's ready
to send back to Vienna
to send back to Vienna
127
443179
3542
그리고 완성이 되면 빈이나,
08:12
or wherever you are --
128
446745
1499
어디든 간에 주문을 받은 곳으로
다시 보내주겠죠.
다시 보내주겠죠.
08:15
via post --
129
449284
1168
택배로요.
그 후 구조물에
전자회로를 설치합니다.
전자회로를 설치합니다.
08:17
then they put in the electronics.
130
451249
1789
08:19
When you have a microprinter
in your store,
in your store,
131
453062
2377
그러나 가게에 마이크로 프린터가 있다면,
08:21
you can go to the store,
132
455463
2064
가게에 들어가서
08:23
they scan your ear,
133
457551
1565
귀 모양을 스캔하고
08:25
they just press "Print,"
134
459140
2864
"프린트" 버튼을 누릅니다.
08:28
the 3-D model gets sliced,
135
462028
3446
그러면 3D 모델이
준비되기 시작할 겁니다.
준비되기 시작할 겁니다.
08:31
and you can go for a coffee,
136
465498
1643
커피를 마시러 다녀오거나
08:33
you can go to the university,
whatever you want,
whatever you want,
137
467165
3300
대학교에 다녀오거나,
하고 싶은 일을 하며 기다리세요.
하고 싶은 일을 하며 기다리세요.
5일을 기다리는 대신,
단지 하루만 있으면
단지 하루만 있으면
08:36
and instead of five days, you can have
your ear shell or your hearing aid
your ear shell or your hearing aid
138
470489
5547
맞춤 보청기가 만들어집니다.
08:42
in just one day.
139
476060
2536
08:45
And that is an example
of how these tiny little machines
of how these tiny little machines
140
479065
4288
이 작은 기계가 우리의 일상을
어떻게 바꿀 수 있는지에 대한
어떻게 바꿀 수 있는지에 대한
08:49
or other cheap 3-D printers
could change our everyday lives.
could change our everyday lives.
141
483377
4520
사례를 말씀드렸습니다.
08:54
So thank you very much,
142
488539
1245
감사합니다.
08:55
and start printing whatever
you want, whatever you need.
you want, whatever you need.
143
489808
4047
이제 원하는 것, 필요한 것이 있으면
무엇이든 프린트하세요.
무엇이든 프린트하세요.
08:59
(Applause)
144
493879
2030
(박수)
ABOUT THE SPEAKER
Klaus Stadlmann - EngineerKlaus Stadlmann was pursuing his PhD at Vienna's Technical University when a broken laser system gave him some unexpected free time to think. Instead of working on his thesis, he decided to build the world's smallest 3D printer.
Why you should listen
Klaus Stadlmann graduated from the Technical University of Vienna with a degree in Industrial Engineering. While pursuing his PhD at the Institute of Material Sciences and Technologies at Vienna's Technical University, Klaus led the project to develop the world's smallest 3D printer.
Klaus Stadlmann | Speaker | TED.com