KR101556730B1

KR101556730B1 - 용융 침착 모델링 방식의 공간 조형 장치

Info

Publication number: KR101556730B1
Application number: KR1020140040257A
Authority: KR
Inventors: 조영삼; 이세환
Original assignee: 원광대학교산학협력단
Priority date: 2014-04-04
Filing date: 2014-04-04
Publication date: 2015-10-06

Abstract

용융 침착 모델링 방식의 공간 조형 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 조형 장치는, 3차원 모델링 재료를 공급하는 재료 공급 유닛; 상기 3차원 모델링 재료가 프린팅되어 3차원 구조체가 제작되는 빌드 플랫폼; 상기 재료 공급 유닛에서 공급된 상기 3차원 모델링 재료를 용융시켜 상기 빌드 플랫폼 상에 적층시키되, 상기 3차원 구조체에 대해 빈 공간의 상부 부분에 대한 제작 시 일시적으로 용융 상태의 3차원 모델링 재료가 놓여지는 보조 표면을 제공하는 헤드 유닛을 포함할 수 있다.

Description

용융 침착 모델링 방식의 공간 조형 장치{Space modeling device using fused deposition modeling}

본 발명은 용융 침착 모델링 방식의 공간 조형 장치에 관한 것이다.

빠르게 변화하는 시장의 경향만큼이나 제품의 개발 주기도 짧아지고 있다. 특정 제품 개발 시간을 단축하기 위해 현재 3차원 임의 형상 제작 기술이 주목을 받고 있다.

청사진, 도면 등의 2차원 평면 인쇄와 달리 곧바로 입체를 복제할 수 있는 3차원 프린팅 기술은 불과 수시간 정도의 짧은 시간에 제품 모습을 그대로 제작해 낼 수 있어 산업 전반에 걸쳐 기획부터 제품 생산에 이르기까지 많은 변화를 가져올 것으로 기대되고 있다.

3차원 프린팅 기술은 기존의 평면 프린팅 방식을 개선하여 출력물을 단계별로 쌓아 실제 모양을 만들어 내게 되는데, 의료산업에서는 치아 모형, 수술 전 모의수술 실험용 형상 등에 사용되고 있고, 건설산업에서는 소형 건축물 및 실시간 건축 디자인 형상 제작에 실제로 적용되고 있다.

3차원 프린팅 기술은 이미 제작한 형상물을 복제하거나, 3차원 컴퓨터 지원 설계(CAD)를 이용해 만든 형상을 실물로 제작함으로써 설계 오차를 줄이고 리버스 엔지니어링(완성된 제품을 상세히 분석해 기본적인 설계내용을 추적) 설계가 이루어질 수 있도록 해주고 있다.

이같은 일을 가능케 하는 3차원 프린터는 물건을 찍어내는 실물 복제기로서, 물체를 3차원으로 설계해 컴퓨터 파일을 CAD 방식으로 만든 후 프린터 노즐에서 액체형 플라스틱, 금속 파우더 등을 뿌려 설계 모양대로 만든다.

3차원 프린팅 기술은 설계된 형상을 단순히 보여주는 초기 단계의 쾌속 조형(RP, Rapid Prototyping) 기술을 넘어서 금속, 석회, 합성수지, 고무 등의 재료를 직접 분사해 기계 부품이나 제작품을 찍어내는 임의 형상 제작(SFF, Solid Freeform Fabrication) 기술로 진화하고 있다.

조직공학에서도 임의 형상 제작(SFF) 방법 중 용융 침착 모델링(FDM, Fused Deposition Modeling) 방법이 적용되고 있으며, 대한민국 등록특허 10-0893889호(압출 장치에서 용융물 유동 보상 방법)에도 용융 침착 모델링 장치가 개시되어 있다.

도 1은 기존의 용융 침착 모델링 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 기존 적층 방식에 따른 3차원 모델링 방법을 나타낸 도면이며, 도 3은 기존 적층 방식으로 제작이 불가능한 3차원 구조체의 예시도이다.

도 1을 참조하면, 기존의 용융 침착 모델링 장치(1)는 재료 공급 유닛(10), 몸체(21)와 노즐(23)을 포함하는 헤드 유닛(20), 및 빌드 플랫폼(30)을 포함한다.

몸체(21)는 내부 공간에 모델링 재료가 수용된 실린더형 배럴로서, 상부에 에어 프레셔가 마련되어 있어 모델링 재료가 에어 프레셔에 의한 공기압에 의해 하부에 형성된 노즐(23)을 통해 토출되어 빌드 플랫폼(30) 상에 3D 대상물을 프린팅하게 된다. 이처럼 지금까지 알려진 쾌속 조형, 용융 침착 모델링 등을 포함하는 3D 프린팅은 대부분 적층 제작(AM, additive manufacturing) 방법을 사용한다.

분사 또는 토출된 모델링 재료(5)는 경화되기 전에 용융 상태에 있게 되는데, 이 경우 자중에 의해 처짐이 발생하게 된다. 따라서, 처짐을 방지하고 용융 상태의 모델링 재료를 지지하기 위해서 대부분의 쾌속 조형기에서는 도 2에 도시된 것과 같이 하부에 빈 공간이 있는 3차원 구조체(50)를 지지하기 위한 지지체(supporter)(55)가 필요한 실정이다.

또한, 도 3에 도시된 것과 같이 내부에 빈 공간(60)이 존재하고 있는 3차원 구조체(50a)에 대해서는 도 2에 도시된 것과 같은 지지체를 이용할 수 없어 빈 공간(60)의 상부에 위치하는 부분에 대한 적층이 불가능하여 그 제작이 불가능한 한계가 있었다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

대한민국 등록특허 10-0893889호

본 발명은 기존의 적층 제작(AM) 방법으로는 제작이 불가능한 공간을 갖는 구조물 제작이 가능한 용융 침착 모델링 방식의 공간 조형 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 노즐에서 토출되는 용융 재료에 일시적으로 보조 표면을 제공하여 재료의 경화 형태를 유도함으로써 지지체 없이도 공중에 떠 있는 구조물 제작이 가능한 용융 침착 모델링 방식의 공간 조형 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 3차원 모델링 재료를 공급하는 재료 공급 유닛; 상기 3차원 모델링 재료가 프린팅되어 3차원 구조체가 제작되는 빌드 플랫폼; 상기 재료 공급 유닛에서 공급된 상기 3차원 모델링 재료를 용융시켜 상기 빌드 플랫폼 상에 적층시키되, 상기 3차원 구조체에 대해 빈 공간의 상부 부분에 대한 제작 시 일시적으로 용융 상태의 3차원 모델링 재료가 놓여지는 보조 표면을 제공하는 헤드 유닛을 포함하는 공간 조형 장치가 제공된다.

상기 헤드 유닛은, 상기 3차원 모델링 재료를 수용하는 몸체와; 상기 몸체의 하부에 결합되어 상기 3차원 모델링 재료를 용융 상태로 토출하는 노즐과; 상기 몸체의 둘레에 회전 가능하게 설치되는 모션 제어부와; 일단이 상기 모션 제어부에 연결된 연결 바와; 상기 연결 바의 타단에 연결되고, 상기 빌드 플랫폼의 표면에 평행하고 소정 간격 이격된 보조 표면을 제공하는 보조 표면부를 포함할 수 있다.

상기 연결 바는 수직 방향으로 신축 가능한 구조를 가질 수 있다.

상기 보조 표면부는 액티브 모드에서는 상기 보조 표면이 상기 노즐 끝단의 직하방에 놓여지도록 하고, 슬립 모드에서는 상기 보조 표면이 상기 노즐 끝단의 직하방에서 제거되도록 할 수 있다.

상기 보조 표면부는 상기 연결 바의 연결점에서 상기 노즐 끝단의 직하방을 향해 신축 가능한 텔레스코픽 구조를 가질 수 있다.

상기 보조 표면부는 상기 연결 바의 연결점에서 힌지 결합되어 있어, 상기 액티브 모드에서는 상기 연결 바와 상기 보조 표면부 사이의 각도가 90도(˚)가 되도록 하고, 상기 슬립 모드에서는 상기 연결 바와 상기 보조 표면부 사이의 각도가 180도(˚) 혹은 0(zero)도(˚)가 되도록 할 수 있다.

상기 보조 표면부는 상기 모션 제어부의 회전에 의해 거치 방향이 변경될 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기존의 적층 제작 방법으로는 제작이 불가능한 공간을 갖는 구조물 제작이 가능한 효과가 있다.

또한, 노즐에서 토출되는 용융 재료에 일시적으로 보조 표면을 제공하여 재료의 경화 형태를 유도함으로써 지지체 없이도 공중에 떠 있는 구조물 제작이 가능한 효과가 있다.

도 1은 기존의 용융 침착 모델링 장치를 나타낸 도면,
도 2는 기존 적층 방식에 따른 3차원 모델링 방법을 나타낸 도면,
도 3은 기존 적층 방식으로 제작이 불가능한 3차원 구조체의 예시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용융 침착 모델링 방식의 공간 조형 장치의 입체 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 공간 조형 장치의 정면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용융 침착 모델링 방식의 공간 조형 장치의 입체 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 공간 조형 장치의 정면도이다.

도 4 및 도 5에는 공간 조형 장치(100), 재료 공급 유닛(110), 헤드 유닛(120), 빌드 플랫폼(130), 몸체(121), 노즐(123), 모션 제어부(125), 연결 바(127), 보조 표면부(129), 모델링 재료(5)가 도시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공간 조형 장치(100)는 용융 침착 모델링(FDM) 방식으로 3차원 프린팅을 수행하는 과정 중에 일시적으로 바닥면으로부터 부유된 보조 표면을 제공하여 용융 상태의 모델링 재료가 경화될 때까지 원하는 높이에 위치하도록 하여 지지체 없이도 하부에 지지 구조가 없는 부분(예를 들어, 내부에 위치하는 빈 공간의 상부)에 대한 제조가 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공간 조형 장치(100)는 재료 공급 유닛(110), 헤드 유닛(120), 빌드 플랫폼(130)을 포함한다.

재료 공급 유닛(110)은 3차원 구조체의 재료(3차원 모델링 재료)가 되는 고분자 재료를 제공한다. 예를 들면, 재료 공급 유닛(110)은 스풀(spool) 형태이어서, 필라멘트 형태의 고분자 재료가 다수 회 감겨 있을 수 있다.

3차원 모델링 재료로는 빌드 물질(build material)이 이용될 수 있다.

빌드 플랫폼(130)은 3차원 모델링 재료가 프린팅되어 3차원 구조체가 제작되는 스테이지(stage)이다.

빌드 플랫폼(130) 상에는 폼 베이스(foam base)가 마련되어 있을 수 있다. 3차원 모델링 재료가 폼 베이스 상에 프린팅되어 빌드 플랫폼에서 용이하게 분리되도록 할 수도 있다.

헤드 유닛(120)은 재료 공급 유닛(110)에서 공급된 3차원 모델링 재료를 가열하여 용융시킨 후 빌드 플랫폼(130) 상에서 적층되도록 한다.

헤드 유닛(120)은 몸체(121), 노즐(123), 모션 제어부(125), 연결 바(127), 보조 표면부(129)를 포함한다.

몸체(121)는 그 내부에 재료 공급 유닛(110)으로부터 공급된 3차원 모델링 재료가 수용되는 부분으로서, 예를 들면 실린더형 배럴일 수 있다.

노즐(123)은 몸체(121)의 하부에 결합되며, 몸체(121) 내에 수용된 3차원 모델링 재료가 용융 상태로 하방향으로 토출되도록 한다.

몸체(121) 및/또는 노즐(123)에는 히터가 설치되어 3차원 모델링 재료를 가열하여 용융 상태로 만들 수 있다. 몸체(121)의 둘레에 히터가 설치된 경우 3차원 모델링 재료의 가열은 접촉식 방식으로 용융된 3차원 모델링 재료가 노즐(123)을 통해 토출될 수 있다. 노즐(123)의 둘레에 히터가 설치된 경우 3차원 모델링 재료가 필라멘트 형태로 제공되었을 때, 고분자 필라멘트가 노즐(123)과는 접촉하지 않은 상태로 관통되면서 히터의 가열에 의해 비접촉식 방식으로 용융 상태가 될 수도 있다.

몸체(121)의 둘레에는 모션 제어부(125)가 회전 가능하게 설치될 수 있다. 모션 제어부(125)는 그 자체가 회전하거나 하면이 회전함으로써 연결 바(127)에 의해 연결된 보조 표면부(129)의 거치 방향이 조절될 수 있다.

모션 제어부(125)와 보조 표면부(129)는 연결 바(127)를 통해 연결될 수 있다.

연결 바(127)의 일단은 모션 제어부(125)의 하면 혹은 측면에 연결되며, 타단은 보조 표면부(129)의 일 모서리에 연결될 수 있다.

연결 바(127)는 길이 방향(수직 방향, Z축 방향)으로 연장 가능한 구조(예를 들어, 텔레스코픽 구조)를 가지고 있어, 모션 제어부(125)의 제어에 따라 모션 제어부(125)와 보조 표면부(129) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 즉, 연결 바(127)에 의해 보조 표면부(129)가 빌드 플랫폼(130)의 표면으로부터 원하는 높이에 위치하도록 제어될 수 있게 된다.

보조 표면부(129)는 빌드 플랫폼(130)의 표면에 평행하면서 그 표면으로부터 임의의 높이만큼 부유된 상태의 보조 표면을 제공한다.

보조 표면부(129)는 제어에 따라 액티브 모드와 슬립 모드로 모드 전환이 가능하다. 액티브 모드는 보조 표면이 작동하는 상태를 나타내고, 슬립 모드는 보조 표면이 작동하지 않는 상태를 나타낸다.

액티브 모드에서는 노즐(123)의 직하방에 보조 표면이 놓여지도록 하고, 슬립 모드에서는 노즐(123)의 직하방에 보조 표면이 놓여지지 않도록 한다. 이는 3차원 구조체를 제작함에 있어서, 하부에 빈 공간이 개재되는 부분에 한하여 보조 표면이 이용되고 그 외 부분에 대해서는 기존과 같은 방식으로 적층이 이루어지면 충분하므로 보조 표면이 불필요하기 때문이다.

액티브 모드에서는 보조 표면이 노즐(123)의 직하방에 놓여져 있게 되어, 노즐(123)에서 토출되는 용융 상태의 모델링 재료가 보조 표면 상에 일시 거치된다. 거치 시간은 용융 상태의 모델링 재료가 경화되어 처짐이 발생하지 않을 정도의 시간으로, 보조 표면이 없더라도 처짐이 발생하지 않고 하부에 빈 공간이 유지될 수 있을 정도의 경화 상태로 경화되기에 충분한 시간일 수 있다.

이를 위해, 보조 표면부(129)는 연결 바(127)의 연결점에서 노즐(123) 끝단의 직하방을 향해 신축이 가능한 텔레스코픽 구조를 가질 수 있다(① 참조). 이 경우 액티브 모드에서는 보조 표면부(129)가 노즐(123) 끝단의 직하방을 지나가도록 연장되어 보조 표면이 노즐(123)에서 토출되는 모델링 재료를 일시적으로 거치할 수 있도록 하며, 슬립 모드에서는 보조 표면부(129)가 연결점을 향해 단축되어 노즐(123)의 직하방에 보조 표면이 존재하지 않도록 하여 노즐(123)에서 토출되는 모델링 재료가 그대로 빌드 플랫폼(130) 상에 적층되도록 할 수 있다.

또는 보조 표면부(129)는 연결 바(127)의 연결점에서 힌지 결합되어 있어(② 참조), 보조 표면을 필요로 하는 경우(액티브 모드)에는 연결 바(127)와 보조 표면부(129) 사이의 각도가 90도(˚)가 되도록 하고, 보조 표면을 필요로 하지 않는 경우(슬립 모드)에는 연결 바(127)와 보조 표면부(129) 사이의 각도가 180도(˚) 혹은 0(zero)도(˚)가 되도록 할 수 있다. 슬립 모드에서는 연결 바(127)의 길이가 단축되어 보조 표면부(129)가 빌드 플랫폼(130)의 표면과 만나지 않도록 하여 3차원 구조체의 제작에 방해가 되지 않도록 할 수 있다.

보조 표면부(129)의 거치 방향은 전술한 것과 같이 모션 제어부(125)의 회전 동작에 의해 제어될 수 있다. 제작하고자 하는 3차원 구조체에서의 하부 빈 공간의 형상에 따라 보조 표면부(129)의 거치 방향을 변경시킴으로써 빈 공간을 중심으로 주변에 모델링 재료가 적절하게 적층되도록 할 수 있다.

보조 표면부(129)의 거치 방향은 헤드 유닛(120)의 이송 방향에 따라서 Z축을 중심으로 360도(˚)까지 회전이 가능할 수 있다.

도면에서는 3차원 모델링을 위해 빌드 플랫폼(130)이 상하 방향(Z축 방향)으로 이동 가능하고, 헤드 유닛(120)이 수평면(XY 평면) 상에서 2차원적으로 이동 가능한 것으로 도시되어 있다. 하지만, 이는 일 실시예에 불과하며, 설계에 따라 빌드 플랫폼(130)이 수평면 상에서 2차원적으로 이동 가능하고 헤드 유닛(120)이 상하 방향으로 이동되거나, 혹은 빌드 플랫폼(130) 또는 헤드 유닛(120) 중 적어도 하나가 X, Y, Z축의 3차원 이동이 되는 등 3축 제어가 이루어지도록 할 수도 있음은 물론이다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 공간 조형 장치 110: 재료 공급 유닛
120: 헤드 유닛 130: 빌드 플랫폼
121: 몸체 123: 노즐
125: 모션 제어부 127: 연결 바
129: 보조 표면부

Claims

3차원 모델링 재료를 공급하는 재료 공급 유닛;
상기 3차원 모델링 재료가 프린팅되어 3차원 구조체가 제작되는 빌드 플랫폼;
상기 재료 공급 유닛에서 공급된 상기 3차원 모델링 재료를 용융시켜 상기 빌드 플랫폼 상에 적층시키되, 상기 3차원 구조체에 대해 빈 공간의 상부 부분에 대한 제작 시 일시적으로 용융 상태의 3차원 모델링 재료가 놓여지는 보조 표면을 제공하는 헤드 유닛을 포함하되,
상기 헤드 유닛은,
상기 3차원 모델링 재료를 수용하는 몸체와;
상기 몸체의 하부에 결합되어 상기 3차원 모델링 재료를 용융 상태로 토출하는 노즐과;
상기 몸체의 둘레에 회전 가능하게 설치되는 모션 제어부와;
일단이 상기 모션 제어부에 연결된 연결 바와;
상기 연결 바의 타단에 연결되고, 상기 빌드 플랫폼의 표면에 평행하고 소정 간격 이격된 보조 표면을 제공하는 보조 표면부를 포함하는 공간 조형 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 연결 바는 수직 방향으로 신축 가능한 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 공간 조형 장치.
제1항에 있어서,
상기 보조 표면부는 액티브 모드에서는 상기 보조 표면이 상기 노즐 끝단의 직하방에 놓여지도록 하고, 슬립 모드에서는 상기 보조 표면이 상기 노즐 끝단의 직하방에서 제거되도록 하는 것을 특징으로 하는 공간 조형 장치.
제4항에 있어서,
상기 보조 표면부는 상기 연결 바의 연결점에서 상기 노즐 끝단의 직하방을 향해 신축 가능한 텔레스코픽 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 공간 조형 장치.
제4항에 있어서,
상기 보조 표면부는 상기 연결 바의 연결점에서 힌지 결합되어 있어, 상기 액티브 모드에서는 상기 연결 바와 상기 보조 표면부 사이의 각도가 90도(˚)가 되도록 하고, 상기 슬립 모드에서는 상기 연결 바와 상기 보조 표면부 사이의 각도가 180도(˚) 혹은 0(zero)도(˚)가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 공간 조형 장치.
제1항에 있어서,
상기 보조 표면부는 상기 모션 제어부의 회전에 의해 거치 방향이 변경되는 것을 특징으로 하는 공간 조형 장치.