요즘 4차산업혁명시대라고 해서 다양한 기술들이 주목받고 있죠? 특히나 코로나19 사태 이후로는 비대면 산업이 더욱 각광받으면서 IT기술과 관련된 분야들이 많이 떠오르고 있어요. 대표적으로 AI, VR, AR, 드론 등이 있지만 저는 이 중에서도 3D프린터 시장이 앞으로 크게 성장할 것이라 예상됩니다. 그래서 이번 포스팅에서는 3D프린터란 무엇인지, 어떤 종류가 있는지, 어떻게 활용되는지 등등 전반적인 내용들을 다뤄보려고 해요.
3D프린터란 무엇인가요?
3D프린터는 쉽게 말해서 입체 모형을 만드는 기계라고 보시면 됩니다. 종이에 인쇄하듯이 컴퓨터 속 가상공간에 입력하면 프린터처럼 물체를 만들어내는 기술이죠. 이 기술 덕분에 우리는 물건을 직접 만들지 않아도 원하는 모양 그대로 출력해서 쓸 수 있게 되었습니다. 예를 들어 자동차나 비행기 부품 등 여러 산업분야에서도 활용되고 있고, 심지어 인공장기까지도 제작가능하게 되었죠.
3d프린터 종류가 너무 많아요ㅜㅜ 뭘 사야할까요?
일단 프린터 자체로만 봤을때는 FDM방식(플라스틱) / SLA방식(레진) / DLP방식(액상수지) 이렇게 세가지 방식으로 나눌 수 있어요. 이 중에서 최근 각광받는 방식은 SLA방식이랍니다. 레진이라는 액체형 수지를 굳혀서 출력물을 만드는 방식이라 퀄리티가 높고 정밀도도 뛰어나답니다. 다만 재료비가 비싸고 경화시간이 오래걸리는 단점이 있어요. 그리고 필라멘트라는 플라스틱 소재를 녹여서 쌓아올리는 FDM방식은 비교적 저렴하지만 정교함이 떨어지고 내구성이 약하다는 단점이 있어요. 마지막으로 액상수지를 이용해서 빛을 쏘아 입체감있는 표면을 만들어내는 DLP방식은 다른 방식에 비해 정교한 표현이 가능하지만 고가이고 다루기 어렵다는 단점이 있어요.
집중적으로 살펴봐야할 부분은 출력물의 크기입니다. 너무 작은 사이즈의 출력물이라면 굳이 비싼 장비를 살 필요가 없겠죠? 또한 큰 사이즈의 출력물을 뽑으려면 그만큼 속도가 빠른 장비가 필요하겠죠? 따라서 자신이 원하는 출력물의 크기를 미리 파악해서 적당한 모델을 선정하는것이 좋습니다.
레진소재의 프린터는 어떤 장점이 있나요?
SLA/DLP방식의 프린터는 액체상태의 레진을 굳혀가며 적층하는 방식이기 때문에 표면조도가 매우 우수하다는 장점이 있습니다. 따라서 피규어 등의 정밀한 출력물을 얻고자 한다면 반드시 해당 방식의 프린터를 구입하시길 바랍니다.
가격대도 천차만별이던데 뭐가 좋을까요?
FDM방식 같은 경우에는 필라멘트라는 플라스틱 실을 녹여서 한층씩 쌓아올리는 방식입니다. 그렇기 때문에 재료비가 저렴하고 유지보수가 쉬운 장점이 있으나 속도가 느리고 정밀도가 떨어지는 단점이 있답니다.
20~30만원대에서도 충분히 좋은 모델을 찾을 수 있지만 아무래도 성능면에서는 조금 떨어지는 편이에요. 대신 유지비용이 저렴하고 간단한 모델링 작업같은건 쉽게 할 수 있다는 장점이 있죠.
SLA방식은 액체상태의 광경화성 수지를 굳혀서 만드는 방식이에요. 그래서 표면조도가 우수하고 디테일한 표현이 가능하지만 장비가격이 비싸고 소모품인 레진값이 비싸다는 단점이 있어요. 100만원이 넘어가는 비싼 장비이지만 그만큼 높은 퀄리티를 보여주고 다양한 디자인작업 및 시제품제작 등 전문적인 용도로 활용가능하답니다.
DLP방식은 아직 국내에선 많이 쓰이지 않지만 해외에서는 인기가 많다고 해요. 액체 상태의 소재를 경화시켜서 제작하는 방식이에요. 해상도가 높고 빠른제작속도를 자랑하지만 위 두 방식보다는 비쌉니다. 하지만 역시 고퀄리티 결과물을 얻을 수 있고 복잡한 형상도 제작이 가능하다네요. 최근엔 우리나라에서도 인기가 급부상중이라고하니 충분히 고려해볼만 합니다!
어떤식으로 공부해야하나요?
사실 3d프린터는 이론보단 실습위주의 교육이기 때문에 직접 다뤄보면서 배우는게 제일 좋아요. 시중에 나와있는 책들을 참고해도 좋고 유튜브 영상을 보면서 배워도 좋답니다. 아니면 주변에 3d프린터를 다루는 지인이 있다면 부탁해서 같이 연습해보는것도 좋겠죠? 처음 배울땐 어려울 수 있지만 계속 하다보면 금방 익숙해질테니 걱정말고 도전해보세요!
3d프린터 사양은 어떻게 보나요?
먼저 1.0mm 이하의 선 두께 표현이 가능한지 체크해야 합니다. 이 부분은 후가공 작업시 매우 중요한데요, 만약 0.4mm이하의 선 두께까지만 표현이 가능하다면 정밀하게 가공되지 않기 때문에 반드시 주의해야한답니다. 또한 레이어 높이 설정값인 DLP 해상도는 300DPI 이상이면 충분하답니다. 마지막으로 색상표현 여부 역시 살펴봐야 하는데요, 컬러 프린팅이 가능하면 좋지만 굳이 비싼 장비를 살 필요는 없어요. 다만 단색으로만 출력한다면 색 구현 범위가 넓은지 따져봐야겠죠?
출력물의 크기는 어떻게 알 수 있나요?
보통 인터넷 쇼핑몰 등에서 판매되는 대부분의 3d프린터는 가로세로높이(mm) 단위로 표시되어있습니다. 만약 100x100x200cm 의 출력물을 뽑고 싶다면 300x300x500mm 로 설정하면 됩니다. 물론 직접 재보는 방법도 있지만 이렇게 하면 오차범위가 커질 수 있으니 가급적이면 위의 공식을 이용하는 편이 좋습니다.
좀 다르게 설명드리자면,
보통 1인치(2.54cm)당 얼마인지 계산해서 가늠하는데요, 예를 들어 200mm x 200mm x 200mm 사이즈의 출력물을 뽑으려면 가로세로높이 각각 200mm씩 총 400mm니까 40000mm/200mm = 2.5 즉 25cm 두께만큼 쌓아야한다는 뜻이죠. 이렇게 대략적인 수치를 알고 있으면 나중에 원하는 결과물을 뽑을 때 도움이 된답니다.
필라멘트 재질은 뭐가 좋을까요?
재질별로 특성이 모두 다르기 때문에 자신의 취향에 맞게 고르면 되는데요, PLA 소재는 옥수수 전분가루로 만들어져 친환경적이며 열에 강하고 수축현상이 적어 초보자분들께 추천드리고 싶습니다. ABS소재는 단단하고 표면 광택이 뛰어나지만 유해물질이 나올 수 있으니 주의하세요. PETG는 투명도와 색상 표현력이 우수하지만 습기에 약하다는 단점이 있습니다.
속도는 얼마나 빠를수록 좋은가요?
일반적으로 200~300mm/s 이상의 속도라면 충분히 빠르게 작업할 수 있습니다. 다만 500mm/s 이상의 속도인 경우 안정성 문제가 발생할 수 있으므로 주의해야합니다.
가정용 3d프린터로도 충분히 만족스러운 결과물을 얻을 수 있을까요?
물론입니다. 가정용 3d프린터로는 주로 입문용 모델을 많이 선택하시는데요. 이러한 보급형모델만으로도 어느정도 퀄리티의 작품을 만드실 수 있습니다. 또한 최근에는 조립식 DIY형태의 3d프린터도 출시되어 직접 조립하면서 만드는 재미도 느낄 수 있습니다. 하지만 산업용 시제품 제작 및 목업제작 용도로는 다소 부족함이 많습니다. 정밀하게 가공하기 위해서는 고가의 장비가 필요한데 어느정도의 초기투자가 필요한 부분입니다!
후가공이란 무엇인가요?
후가공은 말 그대로 완성품을 만들기 위해 최종적으로 마무리 작업을 하는 것을 말한다. 예를 들어 도색작업 등이 대표적이다. 특히 레진계열의 경우 투명하게 표현되는 부분이 많기 때문에 채색 과정이 필수다. 또한 사출형(플라스틱)이라면 샌딩 및 퍼티질 같은 면처리 작업이 반드시 필요하다.
소음은 심한가요?
대부분의 3d프린터는 소음이 심한 편입니다. 조용한 환경에서 일하거나 공부하시는 분들에게는 적합하지 않을 수 있죠. 다행히 최근에는 저소음 설계 기술이 적용된 제품들이 나오고 있어서 이전보다는 소음이 줄어든 추세입니다.
유지비용은 얼마나 드나요?
보통 소모품인 필라멘트 교체 주기가 6개월~1년 정도이기 때문에 유지비용 측면에서는 크게 부담스럽지 않습니다. 그래서 초기구매비용만 부담하면 사실상 크게 드는 비용 없으니 좋겠죠?
어디서 구매하면 저렴한가요?
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지금까지 3d프린터 구매 가이드였습니다. 도움이 되셨나요? 이제 막 3d프린터에 입문하신 분들에게 조금이나마 도움이 되었으면 좋겠습니다. 앞으로도 유익한 정보글로 찾아뵙겠습니다. 감사합니다!
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