0. 들어가면서… 안녕하세요. 땜납전자연구소 땜납입니다. 지난번 포스팅에서 소개한 3D 프린팅 준비 되셨나요? 이번 포스팅에서는 3D 프린팅과 관련된 분야에서 사용되는 용어들에 대해 정리하는 시간을 갖고자 합니다. 3D프린터를 처음 접하는 분들의 경우 이 분야에서 사용하고 있는 용어에 대해 의문을 갖게 됩니다.또한 용어에 대한 이해가 부족한 경우 3D프린팅에 대한 정보를 얻었음에도 불구하고 얻은 내용을 내가 실제로 3D프린팅을 했을 때 적용하기 어려울 수 있어 많은 시행착오를 겪게 됩니다. 따라서 이번 포스팅에서 3D 프린팅과 관련된 용어들을 정리하는 시간을 갖고자 합니다.
1.3D프린팅 관련 용어 정리
용어 용어 설명 3D 프린터 3D 도면을 기반으로 3차원 물체를 만들어내는 기계를 의미한다. 초기에는 가공의 용이성으로 대부분 플라스틱을 이용한 재료를 사용하는 3D 프린터가 주를 이뤘으나 최근에는 종이, 고무, 콘크리트, 식품 등 재료가 다변화되고 있다.
3D 모델링 3D 모델(형상)을 만들어내는 작업을 말하며, 3D 포토 부스 또는 2D 사진, 기타 설계 도면 등을 이용하여 3차원 입체 형상물을 생성할 수 있다.
STL 파일 3D 시스템즈에서 개발한 CAD 프로그램을 위한 3D 모델 파일 포맷으로 Standard Triangulated Language의 약자이다. 일반적인 일반적인 경우 이 파일 포맷으로 3D 형상을 공유하며, 대부분의 경우 이 파일 포맷에서 실제 3D 프린터가 출력 가능한 G-Code를 생성한다.슬라이서 슬라이서는 STL 등의 3D 형상 파일을 바탕으로 말 그대로 3차원 형태를 슬라이스(깨는)하는 프로그램으로, 3D 프린터가 노즐로 출력되는 필라멘트를 적층시키기 위한 G-Code를 생성하는 프로그램을 가리킨다.
슬라이싱 슬라이서 프로그램을 이용하여 STL 파일의 3D 형상을 실제 출력이 가능한 G-Code로 각 층을 나누어 나누는 과정을 말한다.
G-Code 슬라이서 프로그램이 3D 형상을 얇은 레이어층으로 변환시켜 이와 같이 각 층별로 나뉜 3D 형상을 실제 출력 시 사용하고자 하는 3D 프린터가 X, Y, Z축으로 움직이게 하는 제어 코드를 가리킨다.FDM 출력 방식 Fused Deposition Modeling의 약자로 고체 기반 재료에 열을 가해 녹인 후 이를 밀어내는 노즐로 겹겹이 쌓아 올리는 방식의 3D 프린터를 말한다.FFF 출력 방식 Fused Filament Fabrication의 약자로 FDA 방식 상표권에 따라 법적 분쟁을 피하기 위해 만든 명칭이다. FDM 방식과 동일한 동작 방식을 가리킨다.SLA 출력방식 Stereo Lithography Apparatus의 약자로, 광경화성 수지 조형방식 프린터에 관한 것이다. 레이저를 통해 수조에 담긴 광경화성 레진이 겹겹이 뭉쳐 형상을 만들어내는 방식이다.DLP 출력 방식 Digital Light Processing의 약자로 UV 레이저가 선을 그려 레진을 굳혀가는 SLA 방식과 달리 빔 프로젝터처럼 3D 형상의 각 층을 한꺼번에 나타내는 프로젝터가 있어 한 층을 한꺼번에 굳혀가는 방식의 3D 프린터를 말한다.SLS 출력방식 Selective Laser Sintering의 약자로 선택적 레이저 소결방식의 3D 프린터로서 소결용 파우더가 뿌려진 침대에 레이저를 발사하여 형상을 겹겹이 쌓아 올리는 방식의 3D 프린터를 말한다.CJP 출력 방식 Color Jetting Printing의 약자로 SLS 방식으로 파우더를 소결하는데 레이저가 사용됐다면 CJP 방식에서는 액체 소결제를 분사해 쌓는 방식의 3D 프린터를 말한다.MJP 출력방식 Multi Jetting Printing의 약자로 노즐에서 액체 소결제를 분사함과 동시에 UV로 경화시키는 방식으로 겹겹이 쌓아 올리는 방식의 3D 프린터를 말한다.카르테시안형 동작 방식 침대는 X, Y축으로 이동, 노즐은 Z축으로 상승 이동하여 출력물을 적층하는 방식의 3D 프린터를 말한다.멘델형 동작 방식 침대는 Z축으로 하강 이동, 노즐은 X, Y축으로 이동하여 출력물을 적층하는 방식의 3D 프린터를 말한다. 침대가 앞뒤로 움직이는 보통 일반적인 3D 프린터 출력 방식이다.델타형 동작방식 침대는 정지된 상태, 노즐이 X, Y, Z축 방향으로 이동하여 출력물을 적층하는 방식의 3D 프린터를 말한다.필라멘트 3D 프린터를 이용하여 출력물의 형상을 만들어 나갈 때 출력물의 형상물이 되는 재료로서 3D 프린터의 프린팅 재료를 통칭하여 가리킬 때 필라멘트라고 한다.프린팅 노즐 3D 프린터에서 필라멘트가 열에 의해 녹아 밀려나와 흘러나오는 토출구를 말한다.익스트루더(압출기) 필라멘트를 일정한 심지로 누르거나 당기는 역할을 하는 장치를 말한다.침대 3D 프린터로 만드는 출력물이 생성되는 3D 프린터의 평평한 바닥판을 말한다. 반면 침대 크기가 클수록 더 큰 크기의 출력물을 만들 수 있다.히팅 침대 위에서 언급한 침대와 동일하지만 3D 프린터의 익스트루더에서 밀려난 녹은 필라멘트가 빠르게 냉각되면서 수축이나 변형이 일어나는 것을 최소화하기 위해 열을 가할 수 있는 침대를 말한다.레이어 3D 프린터가 출력물을 만들어 갈 때 한 층씩 필라멘트를 쌓아가는 방식으로 출력물의 형상을 만들어 가는데 이때 한 층씩 쌓이는 층을 레이어라고 한다.서포터 출력물이 침대 바닥에서 연결되지 않고 갑자기 상부에서 돌출된 형상으로 나타날 때 허공에 형상을 안정적으로 만들기 위한 부가적인 형상을 말한다. 출력이 모두 완료된 후 해당 서포터를 제거하는 방식으로 허공 형상을 제작한다.스커트 3D프린터를 이용하여 출력을 본격적으로 진행하기 전에 엑스트루더나 노즐에 필라멘트가 충분히 녹아서 채워지지 않고 빈 공간에 있을 때 이로 인한 출력불량을 방지하기 위하여 출력전출력물 주위를 둘러싸는 형태의 레이어를 출력하는 것을 말한다.브림출력물의 밑면이 작아 침대에 부착되기 어려운 형상의 출력물의 경우 침대와의 부착을 용이하게 하기 위하여 스커트보다 두껍게 출력물의 가장 밑면과 연결되어 있는 형태의 레이어를 출력하는 것을 말한다.래프트브림과 유사한 형태로 침대와 출력물 사이의 안착력을 높이기 위해 출력물의 저면 아래에 추가로 생성되어 출력되는 층으로, 브림과 다른 점은 래프트의 경우 출력물의 저면보다 아래로 생성되는 층이므로 출력완료 후 출력물과의 분리가공이 용이하다.SD카드의 몇몇 3D프린터의 경우 SD카드에 G-Code를 옮겨 삽입하는 방식으로 3D프린팅을 할 수 있는데, 이때 사용되는 G-Code 저장매체를 말한다.MicroSD카드 SD카드와 마찬가지로 G-Code를 저장하는 저장매체를 말한다. 몇몇 3D 프린터는 USB 메모리나 SD카드 대신 MicroSD카드를 사용하기도 한다.빌드 타임슬라이서 프로그램이 G-Code로 최종 변환한 출력물의 형상이 실제 3D 프린터를 이용해 완성되기까지의 예측되는 시간을 말한다.PLAPoly Lactic Acid의 약자로 옥수수 전분에서 추출한 원료를 이용하여 만든 친환경 생분해성 플라스틱 수지 재료로 전반적으로 3D 프린팅에 요구되는 우수한 특성(가공성, 실용성, 안정성)을 겸비한 재료이다. 다만 사포 등의 후가공이 어려워 출력 시 190~220도 사이에서 출력을 진행하는 재료다.ABS 아크릴로니틸, 폴리부타디네, 스티렌으로 구성된 혼합 재질 플라스틱 재료를 말하며, 3D 프린팅 시 수축이 심해 히팅베드가 필수적으로 요구되는 재료이며 230~260도 사이에서 출력을 진행하는 재료다.WOOD 필라멘트에 복문이 함께 첨가되어 나무 느낌을 내는 출력 재료를 말한다. 필라멘트에 나무가루가 포함되어 있기 때문에 출력 중 노즐 막힘 현상을 방지하기 위해 적어도 0.5mm 이상의 노즐 사용이 요구되는 재료이다.PETGABS와 PLA 재료의 단점을 보완한 출력 재료로 딱딱하고 충격에 강하며 수분 흡습 현상이 일어나지 않는 재료다. PETG는 젖병을 만드는 소재로도 알려져 있다.후가공 3D 프린터를 사용하여 출력물을 모두 인쇄한 후 의도치 않게 형성된 서포터나 기타 부가적 인쇄물을 제거하여 모두 미려한 출력물의 형태를 만들어내는 과정을 말한다.2. 마치고… 이번 포스팅에서는 3D 프린팅과 관련된 용어에 대해 알아봤습니다. 혹시 빠진 내용이 있으면 포스팅 아래 댓글에 적어주시면 제가 포스팅 내용에 추가하겠습니다. 이 포스팅에 기재된 용어에 대해 어느 정도 이해가 되었다면 3D 프린팅 관련 정보를 얻는 데 큰 어려움이 없을 것 같습니다.그럼 다음 포스팅부터 본격적인 3D 프린팅 출력에 관한 강의를 진행하도록 하겠으니 많은 기대 부탁드립니다. 그럼 다음 포스팅에서 또 뵙겠습니다~!