본 논문은 산업전반에 빠르게 도입되어가고 있는 3D프린팅 기술을 이용하여 주얼리 디자인에 적용하기 위해 시작되었다. 선행연구를 살펴본 결과 디자인 분야에서는 3D출력 방식중 FMD방식이 가장 많이 사용되고 있었다. 하지만 주얼리 디자인에서는 3D프린팅은 제작과정 중 주조 과정에 사용되고 있어 출력방식이 FMD가 아닌 DLP방식을 사용하고 있다. 따라서 연구자는 DLP방식의 3D프린팅을 활용하여 주얼리 디자인에 응용함으로서 주얼리 디자인의 재료적 기능과, 활용 가능성에 대해 연구 작품을 통해 알아보았다. 그 결과 3D프린팅 출력 후 주조과정 없이 주얼리 디자인에 응용하고 에나멜, 정은 등을 함께 활용하여 브로치를 완성함으로서 가볍고 단단하며 다양한 색상의 완성품을 제작하여 적용 가능한 재료임을 알 수 있었다. 또한 기하학 구조가 아닌 주얼리 디자인에서 주로 사용되는 곡선적 디자인을 Rhino CAD로 크기와 형태를 정확히 예측할 수 있어 향후 주얼리 디자인 조형 형태 전개에 쉽게 활용할 수 있는 다양한 발전 가능성을 엿 볼 수 있었다.
본 논문은 산업전반에 빠르게 도입되어가고 있는 3D프린팅 기술을 이용하여 주얼리 디자인에 적용하기 위해 시작되었다. 선행연구를 살펴본 결과 디자인 분야에서는 3D출력 방식중 FMD방식이 가장 많이 사용되고 있었다. 하지만 주얼리 디자인에서는 3D프린팅은 제작과정 중 주조 과정에 사용되고 있어 출력방식이 FMD가 아닌 DLP방식을 사용하고 있다. 따라서 연구자는 DLP방식의 3D프린팅을 활용하여 주얼리 디자인에 응용함으로서 주얼리 디자인의 재료적 기능과, 활용 가능성에 대해 연구 작품을 통해 알아보았다. 그 결과 3D프린팅 출력 후 주조과정 없이 주얼리 디자인에 응용하고 에나멜, 정은 등을 함께 활용하여 브로치를 완성함으로서 가볍고 단단하며 다양한 색상의 완성품을 제작하여 적용 가능한 재료임을 알 수 있었다. 또한 기하학 구조가 아닌 주얼리 디자인에서 주로 사용되는 곡선적 디자인을 Rhino CAD로 크기와 형태를 정확히 예측할 수 있어 향후 주얼리 디자인 조형 형태 전개에 쉽게 활용할 수 있는 다양한 발전 가능성을 엿 볼 수 있었다.
This thesis aimed to apply the 3D-printing technology rapidly introduced to the overall industry to jewelry design. In the results of examining preceding researches, out of 3D-printing methods, the FMD method was used the most in design area. However, for jewelry design, the 3D-printing is used for ...
This thesis aimed to apply the 3D-printing technology rapidly introduced to the overall industry to jewelry design. In the results of examining preceding researches, out of 3D-printing methods, the FMD method was used the most in design area. However, for jewelry design, the 3D-printing is used for casting process out of production processes, so that the printing method is not FMD, but DLP. Thus, the researcher examined the material functions and applicability of jewelry design through research works, by applying the 3D-printing in DLP method to jewelry design. In the results, brooches were completed by applying the 3D-printing to the jewelry design with no casting process, and then utilizing enamel and pure silver together. Producing light and solid completed products in various colors, they were verified as applicable materials. Also, as the size and form of curved design mainly used for non-geometric jewelry design could be accurately predicted through Rhino CAD, diverse possibilities of advancement to be easily used for the development of formative form of jewelry design in the future were revealed.
This thesis aimed to apply the 3D-printing technology rapidly introduced to the overall industry to jewelry design. In the results of examining preceding researches, out of 3D-printing methods, the FMD method was used the most in design area. However, for jewelry design, the 3D-printing is used for casting process out of production processes, so that the printing method is not FMD, but DLP. Thus, the researcher examined the material functions and applicability of jewelry design through research works, by applying the 3D-printing in DLP method to jewelry design. In the results, brooches were completed by applying the 3D-printing to the jewelry design with no casting process, and then utilizing enamel and pure silver together. Producing light and solid completed products in various colors, they were verified as applicable materials. Also, as the size and form of curved design mainly used for non-geometric jewelry design could be accurately predicted through Rhino CAD, diverse possibilities of advancement to be easily used for the development of formative form of jewelry design in the future were revealed.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
둘째. 디자인 분야에서 3D프린팅 적용 사례를 살펴보고 이를 주얼리 디자인에 어떻게 활용할 수 있는지 가능성을 살펴본다. 셋째,3D프린팅을 주얼린 디자인에 적용하여 연구자의 조형 활동을 통해 라이노CAD를 활용하여 디자인을 완성하고 이를 3D프린팅으로 출력하여 작품을 완성한다.
하지만 주얼리 디자인 분야에서 3D프린팅은 제작과정 중 주조과정에서 주로 사용되고 있을 뿐 직접적으로 활용되는 연구가 매우 부족한 실정이다. 따라서 연구자는 이러한 유용한 기술력을 통해 주얼리 디자인에 좀 더 실질적으로 적용하여 다양한 방법으로 3D프린팅을 주얼리 디자인에 적용시킴으로서 주얼리 디자인 전개에 있어 보다 유용하고 다양하게 활용될 수 있는 방안을 주얼리 디자인 제작 과정 연구를 통해 제시하고자 한다.
4차 혁명시대의 대표적인 발명품으로 꼽히고 있는 3D프린팅을 활용한여 주얼리 디자인에 적용하기 위해 시작된 본 연구는 주얼리 디자인에서는 아직 그 활용도가 다양하지 못하다. 또한 3D프린팅을 활용한다 하더라도 주얼리 제작 단계의 일부인 주조과정에서 주로 활용되고 있어 주얼리 디자인에 있어 3D프린팅에 대한 활용 가능성에 대해 연구하고자 하였다. 이를 위해 3D프린팅이 디자인 분야에 활용된 사례를 살펴 본 결과 현재 주얼리 디자인에서 활용되고 있는 DLP방식은 연구자의 사례 결과처럼 주얼리 분야의 주조과정에서만 활용되고 있고, 디자인 분야에서는 단순히 쌓아올려 적층 구조의 단면을 활용하는 FMD방식에만 활용되고 있는 것을 알 수 있었다.
하지만, 주얼리 디자인에서는 FMD방식이 아닌 DLP방식을 활용하고 있기 때문에 DLP방식을 활용한 3D프린팅 방식의 주얼리 디자인 연구가 필요함을 알 수 있었다. 또한 디자인 전개에 있어서 연구자들의 창조적 흐름에 의해 만들어지는 형태가 아닌 3D프린팅의 적층적 구조와 기하학적 패턴을 활용한 창작물이 대부분이었는데 이를 극복하기 위해 정반대로 유기적인 곡석을 활용한 주얼리 디자인을 전개하고자 한다.
주얼리 디자인에 있어서 3D프린팅은 주물하기 위해주로 이용되고 있다. 이로 인해 3D프린팅 후 다시 은으로 주물 작업을 하는 단계로만 활용하고 있는데[8] 연구자는 3D프린팅 후 주물 단계 없이 직접 주얼리 디자인에 접목하여 바로 디자인으로 활용될 수 있는 작품을 연구하고자 한다.
제안 방법
연구자는 사례연구를 바탕으로 현재 주얼리 제작과정에 활용되고 있는 DLP방식을 활용하여 주얼리 디자인에 직접적으로 활용가능성을 알아보기 위한 연구 작품을 제작하였다. FMD방식과 DLP방식의 차별성을 주기 위해 3D프린팅 하는 부분의 디자인을 직선의 형태가 아닌 유기적인 곡선 형태로 전개하고 이를 정은과 함께 활용하여 브로치를 2점을 제작함으로서 다음과 같은 결과를 얻었다.
둘째, 현재 주얼리 디자인에 주로 활용되고 있는 Rhino CAD를 활용하여 3D프린팅으로 출력하고 이를 디자인에 활용함으로서 정확한 디자인 의도를 보다 쉽게 빠르게 형태와 크기로 다양하게 활용할 수 있는 디자인 방법을 제시했다.
연구 작품을 제작하기 위해서 곡선적 흐름을 함께 표현할 수 있는 브로치 2점을 디자인 하였다. 드로잉으로완성된 디자인을 전체 선 형태의 유닛은 은으로 제작하고 곡선적이고 유기적인 면 부분을 Rhino CAD 6.0[15]프로그램을 활용하여 도면을 완성 한 후 XYZ 3D프린팅[16]을 활용하여 출력하였다. 연구작품 제작과정은 Fig.
3D프린팅으로 출력할 때의 주의 사항은 곡선적 형태는 돌출된 부분까지 재료가 골고르 출력될 수 있도록 기둥을 세워 주어야 한다. 따라서 곡선적 형태의 돌출 부분과 전체 유닛의 테두리, 무게 중심에 맞게 기둥을 세우고 출력하였다.
주조과정만 생략했을 뿐이다. 또한 본 연구는 주얼리 제작 과정에서 활용되고 있는 DLP방식으로만을 활용하여 연구를 진행하였다. 하지만 현재 3D프린팅은 4가지 방식이 있는데 향후 본 논문에서 활용되지 않은 나머지 방식을 적용한 주얼리 디자인 연구가 계속서 이루어져야 할 것이다.
3은 선의 자연스러운 흐름을 은선과 면의 유닛을 사용하여 자연스럽게 흐를 수 있도록 디자인되었다. 마치 물결치는 선은 은을 사용하여 은땜과 집게를 활용한 세공 기법으로 제작되었으며 율동감있는 면의 부분은 3D프린팅을 활용하여 Rhino CAD로 디자인하고 3D프린팅을 활용하여 불완전 연소 레진으로 출력하고 경화 후 에나멜작업을 통해 시각적 아름다움을 더했다.
셋째, 기존의 주얼리 디자인의 3D프린트 활용은 주물용으로서 3D프린팅으로 출력 후 주조과정을 거쳐 주얼리 디자인으로 완성하였지만, 본 연구에서는 3D 프린팅 후 마무리 가공하고 경화과정 때 에나멜을 사용하여 표면코팅 후 주얼리 디자인에 응용한다.
디자인 분야에서 3D프린팅 적용 사례를 살펴보고 이를 주얼리 디자인에 어떻게 활용할 수 있는지 가능성을 살펴본다. 셋째,3D프린팅을 주얼린 디자인에 적용하여 연구자의 조형 활동을 통해 라이노CAD를 활용하여 디자인을 완성하고 이를 3D프린팅으로 출력하여 작품을 완성한다. 넷째, 완성된 작품을 통해 결론을 도출하고 한계점 및 향후 연구 방향에 대해 제언한다.
연구자는 사례연구를 바탕으로 현재 주얼리 제작과정에 활용되고 있는 DLP방식을 활용하여 주얼리 디자인에 직접적으로 활용가능성을 알아보기 위한 연구 작품을 제작하였다. FMD방식과 DLP방식의 차별성을 주기 위해 3D프린팅 하는 부분의 디자인을 직선의 형태가 아닌 유기적인 곡선 형태로 전개하고 이를 정은과 함께 활용하여 브로치를 2점을 제작함으로서 다음과 같은 결과를 얻었다.
다양한 디자인 분야에서 3D프린팅은 다양하게 활용되고 있지만, 가장 대표적인 분야는 산업디자인 분야로서 생활용품 전반에 걸쳐 이용되고 있다. 연구자는 창작물에서의 3D프린팅 기술의 활용사례를 살펴보았다.
출력한 후 경화기에 잠시 굳히고 표면을 다듬은 후 다시 경화시 다양한 색의 처리하기 위해 에나멜 작업 후 경화기에 넣었다. 이로서 컬러링과 경화작업을 함께 실시하여 주얼리 디자인에 활용하였다. 경과 후 완성된 유닛을 제작했던 실버 유닛과 함께 부착하여 작품을 완성하였다.
이소연은 3D프린팅을 활용하여 의상디자인 연구를 진행하였다. 자연주의 문양을 모티브로 유기적인 형태를 직선으로 재해석하여 디자인으로 전개하였으며 나뭇잎의 형태나 덩굴의 형태를 하나의 패턴으로 인지하고 이를 규칙적으로 나열하여 의상 디자인으로 활용하였다.
이소연은 3D프린팅을 활용하여 의상디자인 연구를 진행하였다. 자연주의 문양을 모티브로 유기적인 형태를 직선으로 재해석하여 디자인으로 전개하였으며 나뭇잎의 형태나 덩굴의 형태를 하나의 패턴으로 인지하고 이를 규칙적으로 나열하여 의상 디자인으로 활용하였다. 3D프린팅 FDM방식을 통해 활용하였으며 재료는 플라스틱인 PLA소재를 이용하였다[14].
첫째, 3D프린팅 기술의 개요를 알아보고 이를 통해 3D프린팅의 이론적 배경을 이해한다. 둘째.
대상 데이터
자연주의 문양을 모티브로 유기적인 형태를 직선으로 재해석하여 디자인으로 전개하였으며 나뭇잎의 형태나 덩굴의 형태를 하나의 패턴으로 인지하고 이를 규칙적으로 나열하여 의상 디자인으로 활용하였다. 3D프린팅 FDM방식을 통해 활용하였으며 재료는 플라스틱인 PLA소재를 이용하였다[14].
김지연은 옵티컬 아트의 점,선,면, 원, 사각 등의 기하학적 패턴을 활용하여 이를 크기나 각도의 변형을 주어 입체감을 표현하고 중첩 배열로 새로운 형상을 창출하는 표현특성을 중점적으로 작품에 적용하여 주얼리 작품에 활용하였다. 3D프린팅 FMD방식을 사용하였고 재료로는 3D플라스틱 소재인 PLA, ABS, TPU를 사용했다. 하지만 FMD방식의 주얼리 작품은 섬세한 개체까지 표현 하지 못하는 한계점이 있었으며 후가공 처리도 반드시 필요로 한다고 했다[13].
연구 작품을 제작하기 위해서 곡선적 흐름을 함께 표현할 수 있는 브로치 2점을 디자인 하였다. 드로잉으로완성된 디자인을 전체 선 형태의 유닛은 은으로 제작하고 곡선적이고 유기적인 면 부분을 Rhino CAD 6.
최지연은 3D프린팅의 FDM방식과 유연성, 내구성이 우수한 플라스틱이라는 재료를 활용하여 바이오플라스틱 소재의 핸드백을 디자인하였다. 디자인의 모티브는앤텔로프 캐년의 굴곡선들에서 조형적으로 표현하였으면 자연물의 굴곡들이 FDM방식의 적층방식과 유사한 형태인 것을 활용하였다.
이론/모형
계획되지 않은 자유로운 선들과 이를 바탕으로 디자인된 면 유닛들이 서로 어우려져 다양한 시각적 재미를 주는 브로치를 완성하였다. 다른 두께의 은선으로 자유롭게 구부리고 은 땜과 세공기법을 사용하여 연결하였다. 은선은 연결되면서 자유로운 공간이 입체적으로 형성되었고 이를 촬영하여 Rhino CAD에서 포인트 면 유닛을 디자인하고 불완전연소 레진으로 3D 출력하고 경화 후 전체에 에나멜 작업 후 마무리 경화하여 작품을 완성하였다.
최지연은 3D프린팅의 FDM방식과 유연성, 내구성이 우수한 플라스틱이라는 재료를 활용하여 바이오플라스틱 소재의 핸드백을 디자인하였다. 디자인의 모티브는앤텔로프 캐년의 굴곡선들에서 조형적으로 표현하였으면 자연물의 굴곡들이 FDM방식의 적층방식과 유사한 형태인 것을 활용하였다. 프린팅할 때 노즐 크기 변화를 주고 이로 발생하는 미세한 결의 차이를 활용하여 핸드백 디자인에 활용한 것이다[12].
첫째, 3D프린팅의 방식은 DLP방식을 선택하고 재료는 주얼리 디자인에서 가장 보편적으로 사용하는 하드레진을 사용한다.
성능/효과
연구자는 활용 사례를 통해 산업 기술의 활용되고 있는 것 보다 창작에서는 3D프린팅 도입은 아직은 시작단계로서 표준화, 규격화된 제품에서의 활용보다는 그 활용도가 낮은 것을 알 수 있었다. 또한 창작물에 활용한 프린팅 방식도 가장 보편적이고 널리 활용되고 있는FMD방식만을 주로 진행하여 창작물에 있어서의 주얼리디자인에서 활용되고 있는 DLP방식은 아직까지 거의 사용되지 않음을 알 수 있었다. 즉 현재까지 진행된 창작연구들은 3D 프린팅 방식과 소재의 한계점이 있었다.
셋째, 수작업으로만 거의 행해졌던 곡선적인 작업들이컴퓨터를 활용하여 수작업의 기능을 함에 있어 3D 프린팅으로 기계적이지 않고 인위적이지 않은 자연스러운 곡선형태를 출력 함으로서 직선고 곡선의 활용에 모두 적합 할 수 있다는 것을 알 수 있었다.
연구자는 디자인 분야에 3D프린팅 활용사례를 통해 디자인에 있어서 가장 널리 보급된 FMD방식의 프린팅 방법과 플라스틱이라는 재료의 제한적 연구가 있음을 알 수 있었다. 하지만, 주얼리 디자인에서는 FMD방식이 아닌 DLP방식을 활용하고 있기 때문에 DLP방식을 활용한 3D프린팅 방식의 주얼리 디자인 연구가 필요함을 알 수 있었다.
연구자는 활용 사례를 통해 산업 기술의 활용되고 있는 것 보다 창작에서는 3D프린팅 도입은 아직은 시작단계로서 표준화, 규격화된 제품에서의 활용보다는 그 활용도가 낮은 것을 알 수 있었다. 또한 창작물에 활용한 프린팅 방식도 가장 보편적이고 널리 활용되고 있는FMD방식만을 주로 진행하여 창작물에 있어서의 주얼리디자인에서 활용되고 있는 DLP방식은 아직까지 거의 사용되지 않음을 알 수 있었다.
또한 3D프린팅을 활용한다 하더라도 주얼리 제작 단계의 일부인 주조과정에서 주로 활용되고 있어 주얼리 디자인에 있어 3D프린팅에 대한 활용 가능성에 대해 연구하고자 하였다. 이를 위해 3D프린팅이 디자인 분야에 활용된 사례를 살펴 본 결과 현재 주얼리 디자인에서 활용되고 있는 DLP방식은 연구자의 사례 결과처럼 주얼리 분야의 주조과정에서만 활용되고 있고, 디자인 분야에서는 단순히 쌓아올려 적층 구조의 단면을 활용하는 FMD방식에만 활용되고 있는 것을 알 수 있었다.
첫째, 3D프린팅 결과물을 마무리 가공만 하여 주얼리디자인에 직접 활용하고 또한 기존 3D프린팅 과정중의 하나인 경화 과정때 에나멜을 함께 활용함으로서 경화함으로서 컬러링과 경도를 함께 처리할 수 있어 향후 주얼리 디자인에 새로운 재료적 가치로의 가능성을 알 수 있었다.
후속연구
셋째,3D프린팅을 주얼린 디자인에 적용하여 연구자의 조형 활동을 통해 라이노CAD를 활용하여 디자인을 완성하고 이를 3D프린팅으로 출력하여 작품을 완성한다. 넷째, 완성된 작품을 통해 결론을 도출하고 한계점 및 향후 연구 방향에 대해 제언한다.
또한 본 연구는 주얼리 제작 과정에서 활용되고 있는 DLP방식으로만을 활용하여 연구를 진행하였다. 하지만 현재 3D프린팅은 4가지 방식이 있는데 향후 본 논문에서 활용되지 않은 나머지 방식을 적용한 주얼리 디자인 연구가 계속서 이루어져야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
3D 프린터의 보급이 제 4의 산업혁명으로 불리는 이유는?
3D 프린터의 보급이 제 4의 산업혁명으로 불리는 이유는, 기계 절삭 및 성형 등 기존의 생산 방식을 탈피하여 일괄된 방식으로 어떤 형태의 제품도 만들어낼 수 있기 때문이다[2]. 치과 등의 의료 분야는 물론, 각종 가정용품을 비롯해 자동차나 비행기 등에 쓰이는 기계장치도 3D 프린터에 의한 생산이 가능하다.
3D프린팅 기술이란?
3D프린팅 기술은 1084년 미국의 찰스 훌(ChalesW.Hull)이 설립한 3D시스템즈에서 개발한 기술로서 최근 특허가 풀리면서 전 세계 기업들이 가정용에서 산업용까지 다양하게 개발되고 있다[1].
DLP방식의 단점은?
모델링 데이터의 단면을 프로젝트의 광원으로 빛에 반응하는 경화성 수지에 쬐어 고형화 시키고 레이어가 바뀔 때 경화 수지를 면에 바르고 쬐는 과정을 반복하여 출력하는 방식이다[10]. 출력물이정교하고 표면이 깨끗하지만, 출력물을 따로 경화시켜와 하는 번거로움이 단점이다[11].
![Fig. 1. DLP method[9]](http://ocean.kisti.re.kr/downfile/bibText/kcons/OHHGBW/2019/v10n4/OHHGBW_2019_v10n4_189_f0001.png "Fig. 1. DLP method[9]")
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.