아직까지 3D 프린팅이라는 새로운 패러다임은, 그 누구도 명확하게 기존 산업에 미칠 영향력이나, 그로부터 파생될 수 있는 새로운 비즈니스 모델의 형태나 규모를 규정하거나 가늠하기가 힘들지만, 3D프린팅 기술이 내포한 잠재적 가능성에 대하여 부정하는 이는 없으리라고 예상된다. 본 연구는, 3D 프린팅 기술이 가지는 무한한 가능성으로 인하여 각종 미디어를 통하여 자주 소개되고는 있으나, 정작 대학의 교육현장에서 활용할 수 있는 실질적인 정보와 자료가 부족하다고 판단, 새로운 창작도구로서 3D 프린팅 기술의 활용과 영향이 클 것으로 예상되는 디자인 관련학과에서, 실질적 적용과 활용이 가능한 현실적 교육안을 연구하는 것에 그 목적과 의의를 두고 진행되었다. 이를 위해 3D 프린팅 기술의 공정과정에 대한 분석을 기반으로, 학생들이 완성도 높은 결과물을 제작할 수 있도록 이론과 실습이 병행된 세 개의 순차적 구조를 지닌 교육과정을 구성, 제언해 보았다.
아직까지 3D 프린팅이라는 새로운 패러다임은, 그 누구도 명확하게 기존 산업에 미칠 영향력이나, 그로부터 파생될 수 있는 새로운 비즈니스 모델의 형태나 규모를 규정하거나 가늠하기가 힘들지만, 3D프린팅 기술이 내포한 잠재적 가능성에 대하여 부정하는 이는 없으리라고 예상된다. 본 연구는, 3D 프린팅 기술이 가지는 무한한 가능성으로 인하여 각종 미디어를 통하여 자주 소개되고는 있으나, 정작 대학의 교육현장에서 활용할 수 있는 실질적인 정보와 자료가 부족하다고 판단, 새로운 창작도구로서 3D 프린팅 기술의 활용과 영향이 클 것으로 예상되는 디자인 관련학과에서, 실질적 적용과 활용이 가능한 현실적 교육안을 연구하는 것에 그 목적과 의의를 두고 진행되었다. 이를 위해 3D 프린팅 기술의 공정과정에 대한 분석을 기반으로, 학생들이 완성도 높은 결과물을 제작할 수 있도록 이론과 실습이 병행된 세 개의 순차적 구조를 지닌 교육과정을 구성, 제언해 보았다.
The new paradigm of 3D printing is that no one is clearly easy to regulate or estimate the impact adverse on existing industry or the form of new business models. Nevertheless, it will be judged that there is no person to deny about potential possibility of implicated 3D printing technology by indus...
The new paradigm of 3D printing is that no one is clearly easy to regulate or estimate the impact adverse on existing industry or the form of new business models. Nevertheless, it will be judged that there is no person to deny about potential possibility of implicated 3D printing technology by industrial and business aspects. This study has the purpose and significance of that to suggest practical education which is available as practical application because new creative tools in design department are expected to have greater impact and use of 3D printing technology. Based on the analysis of research on the work process of 3D printing technology for this purpose, we composed the step-by-step curriculum linkages which combined theory and practice for student to create the well-made final output.
The new paradigm of 3D printing is that no one is clearly easy to regulate or estimate the impact adverse on existing industry or the form of new business models. Nevertheless, it will be judged that there is no person to deny about potential possibility of implicated 3D printing technology by industrial and business aspects. This study has the purpose and significance of that to suggest practical education which is available as practical application because new creative tools in design department are expected to have greater impact and use of 3D printing technology. Based on the analysis of research on the work process of 3D printing technology for this purpose, we composed the step-by-step curriculum linkages which combined theory and practice for student to create the well-made final output.
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문제 정의
메인프로덕션 과정의 실습 부분에서는 완성도 높은 결과물을 만드는데 있어, 실질적 도움을 줄 수 있는 실용적 방법들을 제안하는 것에 목적을 두고, FDM방식의 3D 프린터가 지닌 장점을 유지하면서, 다른 유형의 3D 프린터와 비교하여 취약한 부분인 출력 사이즈의 제한, 서포터의 생성, 출력물 표면의 거침을 작업적으로 일정부분 해결할 수 있도록, 분할 출력, 적증 방향이라는 작업적 해결 방안을 제시하는 것에 중점을 두었다. 이는 3D 출력물의 구조적 이해에서 더 나아가 형태적 분석을 바탕으로, 작업자가 재료 소비, 출력 시간 및 표면 상태를 보다 효과적으로 제어함으로서, 피교육자가 최종 결과물의 완성도를 높일 수 있는 실무적 관점의 방법들을 습득토록 하는 것을 목표로 한다.
본 연구는 앞의 언급과 같이 대학에서 활용할 수 있는 교육정보가 부족하다는 점에 착안하여 대학의 제한된 교육환경, 특히 디자인 관련학과에서 3D 프린터를 새로운 창작도구의 하나로 활용하는 것을 목표로, 교육과정의 내용적 구성에 초점을 두고 진행되었음을 밝힌다.
본 연구는 최근 3D 프린팅 기술이 지닌 다양한 가능성으로 인하여, 높은 대중적 관심과 교육적 필요성이 대두되고 있는 상황에서, 디자인대학에서 3D 프린터를 새로운 창작 도구의 하나로 활용할 수 있는 교육안을 제언하는 데 목적을 두고 진행하였다. 이를 위해, 대학의 제한된 교육환경에서 3D 프린팅 교육이 가능할 수 있도록 최소한의 제반시설을 전제 조건으로, 현시점에서 3D 프린터의 대표적 기술유형 중, 출력물의 완성도는 떨어지지만 비용적 측면에서 가장 큰 장점을 가지고 있음과 동시에, 전반적인 3D 프린터의 운용을 습득함에 큰 무리가 없는 FDM방식의 프린터를 중심으로, 실무적 관점의 순차적 교육내용들을 구성해 보았다.
이 과정에서는 3D 프린팅 기술에 대한 전반적인 개념적 이해를 득하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 3D 프린터를 창작툴로 활용키 위해, 선이해가 필수적인 이론적 부분과, 3D 프린터로 간단한 조형물을 직접 출력, 직관적 경험의 획득을 우선으로 한, 실습적 부분으로 교육 내용을 구성하였다.
메인프로덕션 과정의 실습 부분에서는 완성도 높은 결과물을 만드는데 있어, 실질적 도움을 줄 수 있는 실용적 방법들을 제안하는 것에 목적을 두고, FDM방식의 3D 프린터가 지닌 장점을 유지하면서, 다른 유형의 3D 프린터와 비교하여 취약한 부분인 출력 사이즈의 제한, 서포터의 생성, 출력물 표면의 거침을 작업적으로 일정부분 해결할 수 있도록, 분할 출력, 적증 방향이라는 작업적 해결 방안을 제시하는 것에 중점을 두었다. 이는 3D 출력물의 구조적 이해에서 더 나아가 형태적 분석을 바탕으로, 작업자가 재료 소비, 출력 시간 및 표면 상태를 보다 효과적으로 제어함으로서, 피교육자가 최종 결과물의 완성도를 높일 수 있는 실무적 관점의 방법들을 습득토록 하는 것을 목표로 한다. 덧붙여, 피교육자의 3D 모델링 기술이 어느 정도 갖추어졌다는 전제하에 해당 내용이 구성되었음을 밝힌다.
이와 같이 작업적 측면에서 출력물의 완성도를 높일 수 있는 방법들을 중심으로 교육내용을 구성해 보았다. 무엇보다 메인프로덕션 과정에서는, 콘셉트에 기초하여 작업된 3D 데이터의 출력 품질을 높일 수 있는 방법들에 대한 숙지뿐만 아니라, 피교육자가 다음의 과정인 후가공 작업까지도 고려하여 작업을 진행할 수 있도록, 실무적 관점의 방법들을 제공하고 이를 실습할 수 있도록 충분한 기회를 제공하는 것이 중요하다고 생각된다.
이와 같이 프리프러덕션 과정에서는, 3D 프린터로 출력된 결과물의 주요 구성요소들에 대한 명확한 개념적 숙지를 목적으로, 단순한 형태의 기하학 입체 조형물을 다양하게 출력, 그것을 시각적으로 확인하고 비교해봄으로서, 구성요소들 간의 상관관계를 명확히 이해, 추후 창작툴로 3D 프린터를 활용할 수 있는 기본 토대를 마련하는 것에 중점을 두고 내용을 구성해 보았다.
프리프로덕션 과정에서는 3D 프린터 출력을 직관적으로 경험하는 것에 중점을 두었다면, 메인프로덕션 과정에서는 계획된 디자인 콘셉트에 부합되는 정확한 출력물을 득하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 이론 부분에서는 오브젝트의 외형적 특성에 따라, 출력 시 고려가 필요한 3D 프린터의 주요 세팅들, 특히 슬라이서(slicer) 작업에 대한 이해를 중심으로 세팅 수치의 차이가 결과물에 미치는 영향을 이해할 수 있도록 구성하였으며, 실습 부분에서는 출력 전 오브젝트의 형태적 분석을 통하여, 결과물의 표면상태 그리고 재료의 소비와 출력시간의 경감을 통하여 작업 효율성을 높일 수 있는 실질적 방법들을 제시하는 것으로 교육내용을 구성하였다.
제안 방법
국내 디자인대학의 교육환경에서 3D 프린터를 창작툴로 활용, 입체조형물의 제작을 목적으로 교육내용을 구성하기 위하여, 전체적인 내용을 프리프로덕션, 메인프로 덕션, 포스트프로덕션, 세 과정으로 나누어 기술토록 하겠다. 각각의 과정은 독립된 구조가 아닌, 순차적 구조로 구성을 하였기에, 앞의 교육과정이 다음 교육과정의 토대를 이루는 꼬리에 꼬리를 무는 형식으로 이루어져 있으며, 각각의 과정은 이론적 접근을 바탕으로 실습 중심의 교육내용들로 구성을 하였다.
이 과정에서 중점적으로 요구되는 실습내용은, 후가공과 관련된 이론적 내용을 기반으로 출력물의 시각적 완성도를 높일 수 있는 실질적 방법들을 습득하는 것을 목표로, 세부적인 실습내용은 서포터 제거 및 표면정리와 도색으로 크게 구분하여 작업 연계성에 초점을 둔 순차적 구조로 구성하였다.
이렇게 3D 프린터의 대표적인 세 가지 기술유형들에 대한 장, 단점을 요약해 보았는데, 본 연구에서는 앞의 연구범위에서 언급했듯이 고체기반의 FDM방식을 중심으로 교육내용을 구성하였다. 물론 결과물의 완성도 측면에서는 액체기반의 SLA방식이나 분말기반의 SLS방식이 우수하나, 교육현장이라는 제한된 환경 아래에서 운용적인 측면을 고려하였을 때, 현 시점에서 기기와 소재의 가격적 측면에서 큰 이점을 가지고 있는 FDM방식이 교육용으로 가장 적합한 것으로 판단되고, 또한 유형별 특성으로 인한 차이가 존재하나, 적층방식이라는 조형원리가 동일하여 전반적인 제작공정이 유사하기 때문에, 추후 FDM방식 이외의 SLA나 SLS방식의 프린터를 실무환경에서 창작툴로 활용하게 되더라도, 그 운용에 큰 애로점이 없다고 판단, FDM방식을 중심으로 교육내용을 구성하는 것에 큰 무리는 없을 것으로 사료된다.
이 과정에서는 3D 프린팅 기술에 대한 전반적인 개념적 이해를 득하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 3D 프린터를 창작툴로 활용키 위해, 선이해가 필수적인 이론적 부분과, 3D 프린터로 간단한 조형물을 직접 출력, 직관적 경험의 획득을 우선으로 한, 실습적 부분으로 교육 내용을 구성하였다. 이 과정의 수업진행을 위한 제반조건으로는, 3D 프린터로 출력할 입체 조형물을 모델링하고, 이를 데이터화하는데 필요한 3D 소프트웨어7)와 FDM방식 3D 프린터가 준비되어야 한다.
이 과정의 교육목표는, 3D 프린터로 출력된 결과물의 최종 완성도를 높이기 위한 공정인 후가공 작업의 필수적 내용들에 대한 이해와 숙지를 통하여, 출력물의 표면 상태를 최대한 말끔하게 보정하고 도장 작업을 거쳐, 최초 디자인 콘셉트가 유지된 최종 작품을 완성토록 하는데 있다. 이를 위해 교육내용을 후가공의 전체적 공정과 각각의 필요이유에 대한 설명과 함께, 상품화과정에 대한 내용이 포함된 이론 부분과, 후가공 과정의 핵심적 내용인 출력 결과물의 표면 가공과 처리에 대한 부분을 설명한 실습 부분으로 구성하였다. 이 과정의 수업진행을 위한 제반조건으로는, 세공공구 및 핸드피스, 그리고 기본 도료와 같은 후가공을 위한 최소한의 공구 및 장비들이다.
프리프로덕션 과정에서는 3D 프린터 출력을 직관적으로 경험하는 것에 중점을 두었다면, 메인프로덕션 과정에서는 계획된 디자인 콘셉트에 부합되는 정확한 출력물을 득하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 이론 부분에서는 오브젝트의 외형적 특성에 따라, 출력 시 고려가 필요한 3D 프린터의 주요 세팅들, 특히 슬라이서(slicer) 작업에 대한 이해를 중심으로 세팅 수치의 차이가 결과물에 미치는 영향을 이해할 수 있도록 구성하였으며, 실습 부분에서는 출력 전 오브젝트의 형태적 분석을 통하여, 결과물의 표면상태 그리고 재료의 소비와 출력시간의 경감을 통하여 작업 효율성을 높일 수 있는 실질적 방법들을 제시하는 것으로 교육내용을 구성하였다. 수업을 위한 제반조건으로는, 3D 소프트웨어를 활용하여 작업이 완료된 모델링 데이터와 FDM방식 3D 프린터가 준비되어야 한다.
본 연구는 최근 3D 프린팅 기술이 지닌 다양한 가능성으로 인하여, 높은 대중적 관심과 교육적 필요성이 대두되고 있는 상황에서, 디자인대학에서 3D 프린터를 새로운 창작 도구의 하나로 활용할 수 있는 교육안을 제언하는 데 목적을 두고 진행하였다. 이를 위해, 대학의 제한된 교육환경에서 3D 프린팅 교육이 가능할 수 있도록 최소한의 제반시설을 전제 조건으로, 현시점에서 3D 프린터의 대표적 기술유형 중, 출력물의 완성도는 떨어지지만 비용적 측면에서 가장 큰 장점을 가지고 있음과 동시에, 전반적인 3D 프린터의 운용을 습득함에 큰 무리가 없는 FDM방식의 프린터를 중심으로, 실무적 관점의 순차적 교육내용들을 구성해 보았다.
이와 같은 선행연구를 바탕으로 본 연구인 교육내용의 제언에서는, 3D 프린터를 활용, 실질적 조형 결과물을 만들어 내는 일련의 과정을 교육하기 위하여, 3D 프린팅 기술의 기본개념과 전체 작업공정의 이해를 목적으로 한 프리프러덕션(pre-production) 과정, 3D 데이터의 출력을 위한 파일변환 및 세부 셋팅의 이해, 그리고 작업 효율성을 높일 수 있는 방법적 제시를 목적으로 한 메인프러덕션(productin) 과정, 그리고 마지막으로 출력물의 표면처리와 같은 후가공 작업의 이해를 목적으로 한 포스트프러덕션(post-production) 과정, 이렇게 크게 세 개의 과정으로 구분하여 각각의 과정에서 이론과 실습을 병행, 대학이라는 제한된 교육환경에서 3D 프린터를 하나의 창작툴로서 활용할 수 있는 교육내용을 제시하였다.
또한 본 연구에서 중점적으로 다루어질 FDM 방식 3D 프린터의 구동원리를 구조적으로 설명함으로써, 실습교육에서 다루어지는 내용을 보다 쉽게 이해할 수 있는 근간을 마련토록 하는 것이 중요하다. 이와 관련하여 3D 프린팅 기술적 배경과 유형별 특장점 및 제작공정에 대한 부분은 본 연구의 선행연구 부분을 참고, 교육환경에 맞추어 수정, 적용하면 될 듯하여, 본문에서는 FDM 방식 3D 프린터에 대한 구조적 설명만을 덧붙이도록 하겠다.
첫 번째 단계는 3D 프린터로 출력할 입체조형물에 대한 콘셉트를 설정하고 이를 바탕으로 3D 데이터를 제작하는 단계로, Autodesk사의 Maya나 Max, McNeel사의 Rhino와 같은 3D 모델링 프로그램을 활용하여 직접 3D 데이터를 제작하는 방법과 3D 스캐너를 통해 데이터를 득하고 그것을 활용하는 방법, 인터넷상에서 작업된 3D 데이터를 구입하거나, 무료로 배포되어 있는 3D 데이터를 활용하는 방법등 다양한 접근들이 있으며, 본 연구에서는 창작도구로서 3D 프린터를 활용한 교육내용의 연구라는 측면에서, 3D 스캐너를 활용하는 방법이나 타인에 의해 작업된 유무료 데이터를 활용하는 방법들은 본 연구에 부합되지 않는다고 판단, 3D 모델링 프로그램을 활용하여 직접 3D 데이터를 작업하는 것을 전제로 내용을 구성하였음을 밝힌다.
최종적으로 다음의 [Table 2]는 본 연구에서 세 개의 과정으로 구성, 제언한 교육내용의 주요 사항들을 요약, 정리한 표로, 각 과정에 평가항목들을 추가하여 작성해 보았다.
성능/효과
둘째, 결과물의 견고함과 시각적 효과를 극대화 할 수 있는 도색 작업은, 디자인 콘셉트에 따라 출력물에 색을 입히는 과정으로서 표면마감 이후에 하도(下塗), 상도(上塗), 그리고 마감코팅 순서로 구분하여 진행되는 것이 일반적이다. 하도 도색은 하도용 안료를 표면처리가 된 출력물에 뿌리거나 칠해 줌으로서, 표면상태의 이상유무를 확인함과 동시에, 다음의 상도 도색에서 사용될 안료의 안착성을 높일 수 있도록 하는 작업이다.
마지막으로 FDM방식의 가장 큰 장점은, 프린터의 가격과 소재의 가격이 제일 저렴하다는 점이며, 다른 장점으로는 타 방식에 비하여 내구성이 우수하다는 점과 소재인 열가소성 플라스틱의 다양한 색상을 출력물에 적용할 수 있다는 점을 들 수 있다. 단점으로는 출력물의 표면이 상대적으로 거칠기 때문에 세부묘사와 표면조도가 떨어진다는 점과 출력속도 또한 상대적으로 느리다는 점이다.
서포터 제거 후, 입체 조형물의 제작 시 일반적인 표면정리 방법인 샌딩(sanding)과 필링(filling) 기법을 사용, 원하는 표면상태를 얻을 때까지 인내심을 가지고 반복적으로 표면정리 작업을 하는 것이 좋다. 본 연구를 진행하면서 다양한 테스트를 진행한 결과, 샌딩 작업 시, 처음부터 고운 사포를 사용하게 되면 가공시간이 오래 걸리기 때문에 작업 초반에는 거침 정도가 조금 강한 사포를 사용, 전체적으로 거친 면을 제거한다는 느낌으로 작업을 한 후에, 면의 형태나 면적에 따라 적합한 거침 정도를 가진 사포를 사용하여 작업하는 것을 추천한다. 또한 거침 정도가 강한 사포를 사용할 경우에는 표면에 사포자국이 남을 수 있으므로, 되도록 하나의 방향으로 작업을 하는 것이 좋다.
첫 번째, 분할 출력을 하는 가장 중요한 이유는, 출력할 오브젝트의 전체 크기가 FDM방식 프린터의 출력 가능 영역보다 클 경우이다. 최근 100x100x100(cm) 크기의 조형물을 출력할 수 있는 국산 3D 프린터가 등장하기는 하였으나, 현재 운용되고 있는 FDM방식 프린터의 출력 사이즈는 30x30x40(cm) 이하의 출력 사이즈를 지닌 것이 보편적인 상황으로, 그 이상의 조형물을 3D 프린터로 조형하기 위해서는, 프린트 할 오브젝트를 하나의 덩어리가 아닌 분할 출력 후, 이를 조합하여 최종 결과물을 만들어 내는 것이 최선의 방법이라 하겠다.
첫째, 서포터 제거 및 표면정리에서 최우선적으로 해야 하는 작업은, 출력과정에서 지지대 역할을 했던 서포터의 신속한 제거로, 서포터는 시간이 경과하면서 경화(硬化)가 진행되기 때문에, 출력 후 최대한 빨리 제거를 하는 것이 서포터로 인한 출력물 외형의 손상과 변형을 최소화할 수 있는 방법이다. 서포터 제거 후, 입체 조형물의 제작 시 일반적인 표면정리 방법인 샌딩(sanding)과 필링(filling) 기법을 사용, 원하는 표면상태를 얻을 때까지 인내심을 가지고 반복적으로 표면정리 작업을 하는 것이 좋다.
후속연구
그러나 아직까지 3D 프린팅 기술을 근간으로 추후에 야기될 기존 산업의 변화나, 아니면 이를 통해 태동이 될 새로운 산업유형과 비즈니스 모델들에 대해서는, 그 누구도 명확하게 발전의 방향이나 규모를 언급치 못하고 있는 것 또한 지금의 현실이다. 다만 적은 공정으로 시제품을 확인할 수 있다는 기업적 측면의 장점과, 공산품이 아닌 자신만의 커스터마이즈(customize)된 제품을 출력할 수 있다는 개인적 측면의 장점만으로도, 어떤 방향으로든 3D 프린팅 기술이 우리 생활 전반에 영향을 미칠 것만은 분명할 것으로 예상된다. 이런 점에서, 3D 프린팅 기술의 활용방안들에 대하여 현실적인 관점의 다양한 실무적, 학술적 고민들이 필요한 시점이라 할 수 있다.
다음으로 SLA방식과 유사한 조형방식을 가지고 있는 SLS방식의 가장 큰 장점은, 분말에 덮여 있는 상태로 조형물이 출력, SLA방식과 FDM방식에서 출력물을 지지하기 위해서 필연적으로 생기는 서포터가 생기지 않기 때문에 상대적으로 후처리(가공)가 수월하다는 점과, 금속, 세라믹, 모래 등과 같은 다양한 소재를 활용할 수 있다는 점이다. 단점으로는 상대적으로 프린터와 소재의 가격이 비싸기 때문에, 아직은 장비의 운용적 측면에서 애로점이 크다고 할 수 있다.
다만 기술적 한계와 핵심 기술의 특허 문제들로 인하여, 그간 관련 기술들이 특정 산업분야에서 한정적으로 사용되어 왔기 때문에, 관련 정보들을 접할 수 없었을 뿐, 최근 새롭게 개발된 기술은 아니라 하겠다. 다음의 본문에서는 연구 범위와 방법에서 언급한 것과 같이, 본 연구에서 제언할 교육내용의 구성적 근간이 되는 제작공정과 프린터의 유형별 장단점에 대하여, 핵심적인 내용들을 중심으로 요약, 정리하도록 하겠다.
즉 디자인 결과물을 조형하는 일련의 디자인 행위뿐만 아니라, 제도적 접근방식인 디자인특허출원 및 등록출원과 생산적 접근방식인 양산(量産), 유통 및 마케팅 등이 이에 포함된다고 할 수 있는데, 현실적으로 디자인 관련학과에서 이 부분의 전문적 내용을 모두 강의하기는 힘들다고 판단된다. 따라서 디자인 관련학과에서는 3D 프린터로 제작된 디자인 결과물의 사용 목적을 보다 명확히 피교육자가 인지하고 작업을 진행할 수 있도록 시장동향을 분석한 자료들을 피교육자에게 충실히 제공함과 동시에, 최종 결과물을 돋보이게 할 수 있는 포장디자인을 담당하고, 추가적으로 경영대학과 함께 디자인 결과물의 상품성을 향상시킬 수 있는 내용 중심의 융합형 협동강의를 제언해 본다.
이렇게 3D 프린터의 대표적인 세 가지 기술유형들에 대한 장, 단점을 요약해 보았는데, 본 연구에서는 앞의 연구범위에서 언급했듯이 고체기반의 FDM방식을 중심으로 교육내용을 구성하였다. 물론 결과물의 완성도 측면에서는 액체기반의 SLA방식이나 분말기반의 SLS방식이 우수하나, 교육현장이라는 제한된 환경 아래에서 운용적인 측면을 고려하였을 때, 현 시점에서 기기와 소재의 가격적 측면에서 큰 이점을 가지고 있는 FDM방식이 교육용으로 가장 적합한 것으로 판단되고, 또한 유형별 특성으로 인한 차이가 존재하나, 적층방식이라는 조형원리가 동일하여 전반적인 제작공정이 유사하기 때문에, 추후 FDM방식 이외의 SLA나 SLS방식의 프린터를 실무환경에서 창작툴로 활용하게 되더라도, 그 운용에 큰 애로점이 없다고 판단, FDM방식을 중심으로 교육내용을 구성하는 것에 큰 무리는 없을 것으로 사료된다.
새로운 기술이 단순한 기대에서 하나의 패러다임(paradigm)으로 각인되고, 그것이 특정 집단의 전문적 용도가 아닌 대중의 일반적 용도까지 확대, 사회 전반에 영향을 미치는 단계까지 도달하기 위해서는, 적지 않은 물리적 시간이 소요되는 것이 사실이지만, 현재 3D 프린팅 기술과 관련하여 다양한 학술적 연구와 실무의 다양한 시도들이 더해지고 있기에, 장밋빛 청사진이 아닌 현실적인 부분에서, 보다 빨리 3D 프린팅 기술이 우리 생활 전반에 영향을 미칠 시기가 도래할 것이라는 개인적 믿음을 피력하며, 본 연구를 마무리 짓도록 하겠다.
그러나 3D 모델링 데이터를 단순히 STL 파일로 저장하거나 변환하였다고 바로 적층식 3D 프린터에서 출력할 수 있는 것이 아니고, 범용 또는 사용할 3D 프린터의 제조사에서 제공된 특정 소프트웨어를 활용, 3D 모델링 데이터를 층층이 조형할 수 있도록 레이어로 잘라내는 슬라이서 작업이8)[3] 마무리 되어야만 출력이 가능하다. 이런 이유로, 슬라이서 작업 시, 3D 모델링된 조형물의 형태적인 측면과 이전 과정인 프리프로덕션에서 언급한 주요 구성요소간의 상관관계를 고려하여, 슬라이서 작업을 위한 소프트웨어의 주요 속성인 레이어의 높이와 밀도, 벽의 두께, 필러의 밀도, 서포터의 밀도 및 노즐의 이동속도 등, 결과물의 완성도와 조형속도에 직접적으로 영향을 주는 속성들에 대한 부분들을 피교육자에게 이론적으로 숙지시켜야만 하겠다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
3D 프린터의 조형원리를 간단히 요약하면?
먼저 3D 프린터의 조형원리에 대하여 간략히 요약하면 다음과 같다. 입체조형물 제작 시에 적용되는 조형원리는 적층가공(additive manufacturing) 방식과 절삭가공(subtractive manufacturing) 방식으로 크게 구분지어 이야기할 수 있는데, 3D 프린팅 작업은 3D 모델링 데이터를 3D 프린터가 인식하고 분석한 뒤, 조형재료(소재)가 순차적으로 분사, 레이어(layer) 적층을 통해 형태가 만들어지는 적층가공 방식의 하나라고 할 수 있다. 아래의[Fig.
3D 프린팅 기술의 장점은 무엇인가?
그러나 아직까지 3D 프린팅 기술을 근간으로 추후에 야기될 기존 산업의 변화나, 아니면 이를 통해 태동이 될 새로운 산업유형과 비즈니스 모델들에 대해서는, 그 누구도 명확하게 발전의 방향이나 규모를 언급치 못하고 있는 것 또한 지금의 현실이다. 다만 적은 공정으로 시제품을 확인할 수 있다는 기업적 측면의 장점과, 공산품이 아닌 자신만의 커스터마이즈(customize)된 제품을 출력할 수 있다는 개인적 측면의 장점만으로도, 어떤 방향으로든 3D 프린팅 기술이 우리 생활 전반에 영향을 미칠 것만은 분명할 것으로 예상된다. 이런 점에서, 3D 프린팅 기술의 활용방안들에 대하여 현실적인 관점의 다양한 실무적, 학술적 고민들이 필요한 시점이라 할 수 있다.
3D 프린팅 기술이란 무엇인가?
3D 프린팅 기술은, 많은 미디어를 통하여 가까운 미래에 우리 생활을 크게 변화시킬 기술혁명의 하나로 소개됨으로서, 관련 종사자뿐만 아니라 일반 대중들까지 그 관심이 증대, 최근 산업적, 경제적으로 그 기대치가 높은 분야의 하나라 할 수 있다. 그러나 아직까지 3D 프린팅 기술을 근간으로 추후에 야기될 기존 산업의 변화나, 아니면 이를 통해 태동이 될 새로운 산업유형과 비즈니스 모델들에 대해서는, 그 누구도 명확하게 발전의 방향이나 규모를 언급치 못하고 있는 것 또한 지금의 현실이다.
참고문헌 (21)
Do-Won Lim, "Creative 3D printing & modeling", Mijinsa, p. 10, p. 211, 2014.
R&D information center, "Analysis of market, trend, and use of major industries in 3D printing", knowledge industry information institute, p.142, 2013.
http://www.ikld.kr
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Sheng-yi Jin, "A study on the development of the model of design-business using 3D printing", Dept. of design, The graduate school of Konkuk University, 2015.
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