생각하는 대로 만드는 3D 프린팅, 한번 보실래요?

3D 프린팅에 대해 아시나요? 과연 3D 프린팅은 무엇일까요?

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3D 프린팅은 프린터를 이용해 입체 도형을 찍어내는 기술을 말하는데요.

종이를 인쇄하듯이 실제 사물을 인쇄하는 기술로 그 쓰임새가 무궁무진한 기술이라고 합니다.

학생들이라면 예쁜 캐릭터가 좋겠지만

주부인 저는 일상에서 쓸 수 있는 실용적인 물건을 만들어 보고 싶더라고요.

3D 프린팅으로 음식을 만드는 식당이 있다는데

언제쯤 우리나라에 들어올지도 궁금합니다.

오늘 제가 소개해 드릴 곳은 2023년 군포시 정보교육센터에서

진행하는 1기 정보화 교육 중 [생각하는 대로 만드는 3D 프린팅]입니다.

최승연 강사님은 오랜 기간 자동차 부품 관련 업체에서 일을 하셨고, 4차 산업에 관심이 많아 일찍부터 3D 제작 활동을 해오셨고, 3D 프린팅을 하면서 쌓아온 노하우와 재미를 타인에게 공유하고 싶다는 생각으로 강사의 길을 걷고 있다고 합니다.

1D는 1차원 직선을, 2D은 2차원 평면을, 3D는 3차원 입체 면을 말하는데요.

3D 프린터의 역사·종류·재료·활용·제작 단계·원리 등을 배우고 끝으로 시연하는 시간을 가졌습니다.

3D 프린터가 처음 만들어진 것은 1980년대 미국의 3D 시스템즈라는 회사에서 플라스틱 액체를 굳혀 입체 물품을 만들어 내는 프린터를 개발한 것이 그 시초였다고 합니다. 처음에는 항공이나 자동차 산업 등에서 시제품을 만드는 용도로 사용하다가, 최근에는 개인이 3D 프린터를 소유하는 등 보급이 확산되고 있는데요. 그렇다면 3D프린터의 종류에는 어떤 것이 있을까요?

3D 프린터는 FDM(고체의 재료를 열로 녹인 후 겹겹이 쌓아 올리는 방식), SLA(레이저를 사용하여 광경화성 액상 수지를 응고 시키는 방식), SLS(입자가 작은 분말의 재료를 쌓아 융합시키는 방식)의 세 가지 방식이 있는데요. 최근 보급되는 3D 프린터는 대부분 FDM(적층형) 프린터라고 합니다.

3D 프린터에는 플라스틱, 고무, 금속, 세라믹 등 다양한 소재가 이용되고 있는데요. 그중 플라스틱 소재를 가장 많이 사용하고, 최근에는 초콜릿 등 음식재료를 이용하기도 한다고 해요. 요즘 핫이슈인 친환경 플라스틱 원료를 이용한 필라멘트 중에서는 카사바나 옥수수 같은 친환경 수지를 원료로 사용해서 100% 생분해 되는 것들도 있다고 합니다.

3D 프린터는 원래 항공이나 자동차 같은 제조업 분야에 주로 활용되었는데요. 요즘은 의료분야에 적극적으로 도입해서 관절, 치아, 두개골, 의수 등을 만드는데도 사용하고 있습니다. 또, 내전이 있는 아프리카에서 의족을 만들어 달아주는 장면은 굉장히 인상적이었는데요. 인공위성을 띄울 때도 3D프린터를 함께 보내서 필요한 부품을 바로 만들 수 있게 한다고 합니다!

3D 프린팅은 작은 노즐을 통해 가스와 레이저가 분말형 재료를 분사하게 되는데요. 이를 상하좌우로 움직여서 단면을 만드는 방식입니다. 이렇게 만들어진 레이어 위에 또 다른 레이어를 쌓는 방식인데요. 먼저 프로그램을 이용해 3D 조형물을 설계하고, 설계한 것을 출력하여 만드는 작업을 진행하게 됩니다.

3D 프린팅의 제작은 모델링(modeling) → 슬라이싱 → 출력 순으로 이루어집니다. 먼저 도면 작성 프로그램인 캐드(CAD)를 이용해 프린팅 하고 싶은 아이템을 설계해야 합니다. 이후 모델링 한 파일을 STL 포맷으로 저장하고 슬라이서에서 G-code로 변환해야 하는데요. 그 이유는 3D 프린터는 아직 3차원을 개념화할 수 없기 때문에 프린터가 제품을 만들 수 있도록 레이어를 분할해 주는 작업을 해 줍니다. 이 과정에서 슬라이싱 소프트웨어를 통해 모델의 각 레이어를 스캔하고, 이 레이어를 만들기 위해 이동하는 방법을 프린터에게 학습시키는데요, 이렇게 데이터를 입력한 후에는 3D 프린터를 이용해 출력하고 후처리를 진행하면 됩니다.

설명을 마치고 본격적인 실습에 들어갔습니다.

이번 수업에서 모델링은 틴커캐드로, 슬라이싱은 큐라로, 출력은 신도리코 3D프린터를 이용했습니다.

프린팅 하는데 드는 소요시간은 제작물의 크기와 복잡도에 따라 다르지만 5cm 정도의 모양을 만드는데 45분 정도의 시간이 걸린다고 해요.

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앞에 설명이 좀 길었지만 지금부터 실습한 모습을 보여드릴게요.

저는 주부이다 보니까 살림에 관심이 많기도 하고, 냄비 뚜껑 받침이 필요한데 구입할 만한 곳이 없어서 3D 프린트로 출력해 보았습니다.

① 싱기버스에서 원하는 모형을 다운로드합니다.

② 3DWOX Desktop (x64 build)로 슬라이싱 해 USB에 복사합니다.

③ 3D프린터에 USB를 넣어 작동시킵니다.

④ 냄비 뚜껑 받침이 완성되었습니다.

⑤ 싱크대 하부장에 달아서 냄비 뚜껑을 걸어보았습니다.

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하나부터 열까지 강사님을 따라 천천히 진행했더니 3D 프린터도 별로 어렵지 않더라고요. 앞으로 3D 프린터로 또 어떤 걸 만들어 볼까에 대한 설렘과 3D 프린팅 기술의 미래가 얼마나 달라질지 기대되었던 강의였습니다.

여러분도 한 번 3D 프린팅에 도전해 보시는 건 어떨까요?

*본 게시글은 군포시 블로그 기자단이 작성한 글로, 군포시 공식 입장과는 다를 수 있습니다.

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