최근에 만들어보고 싶은게 있어서 3D 프린터를 하나 구매했다. 처음에는 아무것도 몰라서 정말 막연했는데 내가 검색을 통해 알게 된 기초적인 정보들을 써본다.
기본 지식
3D 프린터는 보편적으로 두가지 방식이 있다. FDM 방식과 SLA 방식이 있는데 내가 이해하기로는 FDM 방식은 보편적으로 사람들이 생각하는 그 방식이다. 위에서 치약처럼 쭈욱 짜서 밑부분부터 한층한층 위로 올리는 방식이다. 관리나 사용이 크게 어렵지 않고 기기나 재료가 저렴하다는 장점이 있다. 하지만 층의 결이 보이는 등의 단점도 있다.
SLA 방식은 액체나 가루같은 것을 한층씩 레이저를 쏴서 만드는 방식으로 FDM 방식보다 훨씬 정밀도가 높지만 기기나 재료도 FDM에 비해서 비싼 편이고 사용이나 관리도 더 어려운 편이다. 레진 소재는 빛을 쏴서 경화 작업이 필요하다거나 분말가루 소재는 환기 시설이나 전문적인 마스크가 필요하다는 것이다.
구매
3D 프린터는 종류가 엄청나게 많고 가격도 천차만별이다. 내가 구매한 3D 프린터는 킹룬 KP3S 3.0라는 모델이다. 처음부터 비싼 것을 샀다가 쓰지도 못하고 버릴 것 같아서 최대한 저렴한 모델 중에서 하나를 골랐다. (내가 고민했던 다른 모델은 엔더3였다. 둘다 저렴하고 대중적인 모델이다.)
3D 프린터와 같이 사야 할 것이 원하는 것을 만들 때 필요한 재료인 필라멘트이다. (킹룬을 살 때 샘플로 오긴 하는데 아주 소량이었다.) 참고로 FDM 프린터를 사면 온도를 조절할 수 있기 때문에 PLA, PETG, ABS와 같은 여러가지 재료들을 뽑을 수 있다. (물론 각 재료마다 세팅을 잘 맞춰줘야 한다.)
내가 킹룬을 구매하면서 같이 구매한 재료는 PLA였다. 다른 재료(보편적으로 ABS, PETG 정도가 있다.)에 비해서 저렴하고 난이도가 낮다고 해서다. 또한 PLA의 또다른 장점은 건강에 덜 해롭다고 한다. 옥수수 전분을 활용한 친환경 플라스틱 소재이기 때문에 ABS 소재보다는 환기에 덜 신경을 써도 된다는 것이다. (ABS도 환기에 신경을 많이 쓴다면 상관 없겠지.)
현재는 PETG라는 소재를 주로 사용하고 있다. 이 재료도 PLA 만큼 건강에 해롭다는 내용은 찾기 어려운 것 같고, PLA보다 더 높은 온도에서 출력을 해야 하는 만큼, PLA은 차 안과 같은 곳에서 실내 온도가 높아지면 흐물흐물거릴 수 있고 시간이 지나면 푸석푸석해질 수 있다고 하는데 PETG는 그게 덜하다고 한다. 한마디로 더 튼튼하고 오래 간다는 것이다. (하지만 분명히 출력이 더 어렵긴 하다. 거미줄 같은 것이 훨씬 더 많이 생겨서 세팅을 잘 해줘야 한다.)
조립
나는 다 합쳐서 대략 30만원 미만의 비용이 든 것 같다. 킹룬 KP3S 3.0을 받으면 조립을 해야 하는데, 나는 생각보다 조립이 쉽지 않았다. 설명서에 내용이 너무 친절하지 않았기 때문이다. 유튜브에서 업그레이드 킹룬 KP3S 3.0 가격은 그대로 가성비는 더 좋아짐! 입문자 3D 프린터 추천라는 영상을 보고 겨우 따라서 할 수 있었다. (내가 헤매던 부분은 그 위에서 움직이는 큰 것(?)을 바닥의 기기(?)에 꽂을 때였다. 그 사이에 뭔가(?)를 걸쳐놓고 꽂아야 하는데 제품의 설명서에는 그 내용이 없었던 것 같다. 그 부분 이외에는 뭐 그렇게 어려운 부분은 없었다.)
프린팅
프린팅하는 것은 크게 어려운 부분이 없다. 기기의 온도를 올려준 이후에 필라멘트를 깊숙하게 꽂아주고, 안에 있던 SD카드를 3D 프린터에 꽂아서 샘플 gcode 파일을 프린트하도록 실행해주면 끝이다. (이 부분은 설명서나 유튜브 영상에도 많이 나와있다.)
샘플은 생각했던 것보다 잘 나왔다.
내가 궁금했던 부분은 프린트를 하고 나서는 필라멘트를 빼줘야 하는 것인지, 어떻게 관리를 해야 하는 것인지였다. 필라멘트를 뽑는 방법은 필라멘트가 녹는 온도까지 높인 후에 설정에서 위로 밀어내도록 설정을 해주면서 손으로 당겨서 빼주면 된다는 것이었고, 평소에는 굳이 빼주지 않아도 됐다. 단, 프린트를 다 하고 나면 온도는 알아서 차츰 떨어지게 되는데 40도 이하로 떨어질때까지 기다렸다가 전원을 꺼주면 된다. (40도 이상일 때 전원을 끄면 노즐이 막혀서 문제가 생길 수 있다고 한다.)
그리고 PLA는 습기를 잘 먹고, 습기를 먹으면 출력물의 퀄리티가 떨어질 수 있기 때문에 보관에 유의해야 한다고 한다. 내가 현재 주로 사용중인 PETG는 검색을 해보면 내용이 다 다르다. 습기에 강하다는 말도 있고, 습기에 약하다는 말도 있는데 뭐 장마철에도 큰 이상 없이 잘 쓰고 있어서 PLA보다는 습기에 영향을 덜 받는 것 같다.
3D 소스, 모델링 프로그램
내가 3D 프린터를 산 이유는 어떤 제품을 직접 만들어보고 싶어서였다. 그런데 꼭 스스로 3D 모델링을 하지 못하더라도 싱기버스라는 사이트에 3d 프린터 출력 관련 소스 매우 많기 때문에 그중에서 마음에 드는 것을 뽑아보는 재미도 쏠쏠할 것 같다.
하지만 나는 직접 3D 모델링을 해보고 싶었기 때문에 관련 프로그램을 알아봤다. 유명한 무료 프로그램으로는 블렌더, 스케치업, 틴커캐드 정도가 있고 퓨전360, 솔리드웍스, rhinoceros, 마야, 카티아, 솔리드웍스, NX, 지브러시, 오토캐드, Inventor, 3DS Max, 온쉐이프 등등의 많은 유료 프로그램들이 있다.
틴커캐드는 웹에서 모델링을 할 수 있고 배우기도 쉽다는 장점이 있다고 하고, 블렌더는 많이는 안 써봤지만 매우 전문적이고 디테일한 기능들이 많다고 한다. (포토샵이랑 비슷한 느낌?) 그 중간 어디쯤에 스케치업이 있을 거라고 생각한다. 정확한 건 모르겠지만 내 추측으로는 단순한 도형이나 건물을 만든다면 틴커캐드, 스케치업이 좋을 것 같고, 조금 더 복잡하고 어려운 모양을 만들고 싶다면 블렌더를 배우는게 맞을 것 같다.
슬라이서 프로그램
3D 모델링 프로그램으로 모델링을 하거나 싱기버스에서 모델을 다운받고 나면 3D 프린터로 프린팅할 수 있게 gcode로 변환을 해줘야 한다. 그것을 슬라이싱한다고 하고 그것을 해주는 프로그램을 슬라이서 프로그램이라고 한다. 단순히 파일을 변환한다기보다는 온도나 속도나 서포트 유무 등등 아주 다양한 설정을 슬라이서 프로그램에서 해주는 것이다. (서포트란 3D 프린팅을 할 때 모양이 너무 기울어져있다거나 특정 부분이 공중에 떠 있을 때 바닥부터 위로 지지해주는 부분을 말한다.)
검색해보니 Simplify3D, Cura, Slic3r, KISSlicer, OctoPrint 3D printing slicer software, Repetier 3D printing slicer, CraftWare 3D Slicer, 3DPrinterOS, IdeaMaker, AstroPrint 등등 정말 많은 슬라이서 프로그램들이 있었다.
나는 무료이기도 하고 가장 보편적으로 쓰이는 울티메이커의 Cura를 사용했었다. 큐라의 사용 방법은 유튜브나 검색을 통해서 배울 수 있다. 개인적으로는 크게 아쉬운 점은 없는 것 같다. 하지만 기본 설정이 그렇게 최적화되어 있는 것 같진 않아서 살짝 아쉽다. (결국 여러가지를 뽑아보면서 내 프린터에 맞는 설정을 최적의 설정을 찾아야 하는 것은 어떤 프로그램이든지 마찬가지이긴 한듯.)
현재는 prusa slicer를 주로 사용하고 있다. 이유는 다른 글을 통해서 더 디테일하게 쓸 예정이지만, 간단하게 말해서 큐라보다는 프루사 슬라이서가 기능이 조금 더 다양하고 전문적이다. (하지만 큐라보다는 훨씬 더 신경써줘야 할 부분들이 많다. 큐라에서는 자체적으로 킹룬 KP3S 3.0라는 모델을 지원하지만, 프루사는 지원하지 않는다. 그래서 프루사에서 지원하는 비슷한 다른 기기를 선택해서 킹룬에 맞게 설정을 바꿔서 사용해야 한다.)
탈조 불량
내가 모델링한 것을 프린팅 해봤는데 자꾸 옆으로 밀리면서 모양이 제대로 나오지 않았다. 검색해보니 탈조 불량이라는 문제였다. 결론적으로 나의 문제는 프린팅 속도 문제였다. 속도가 너무 빨라서 탈조가 발생하는 것이었다. (나는 현재 프린팅 속도는 30, 이동 속도는 60 정도로 낮춰서 사용중이다.)
나와 같은 문제가 발생한다면 여기 유튜브 영상에 상세한 내용들이 도움이 될 것 같다.
관련 유용한 링크
대한민국 No.1 3D 프린터 커뮤니티
네이버 카페다. 회원분들이 친절하고 질문을 하면 답변도 잘 달아주신다. 질문하기 전에 검색으로 알아보면 질문하려고 했던 내용은 대부분 있었던 것 같다.
싱기버스
전세계적으로 유명한 3d 프린터용 소스 사이트
북리지 유튜브
북리지 블로그
북리지의 유튜브와 블로그. 3D 프린트 관련 전문적이고 디테일한 정보가 많다. 개인적으로는 프루사 슬라이서를 공부하면서 정말 많은 도움을 받았다.
메이커 다은쌤 유튜브
메이커 다은쌤의 유튜브. 유용한 정보가 많고 라이트한 초보 유저들에게 도움이 될만한 내용들이 많다.
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