3d 프린팅의 모든 것

3D 프린터 101 - 기초부터 활용까지. 3D 프린터의 모든 것 ㅣ Make: Korea
안상준.정재학 지음 / 한빛미디어 / 2017년 3월

3차 혹은 4차산업시대라는 말은 어느덧 일상 용어가 되었다. 빅데이터나 자율주행차 등 미래산업의 신기술은 글자그대로 기술이 최근 것인 반면, 역시 한 축을 차지하는 3d 프린팅 기술은 그 역사가 생각보다 오래되었다. 무려 1980년대로 거슬러 올라가는데, 이것은 초기 공장에서 시제품을 빠르고 저렴하게 만들기 위해 시작되었다. 

 이것이 다시금 주목 받게 되고 4차산업혁명의 한 축으로 주목받기 시작한 것은 저작권 문제등의 해결로 오픈소스 상황이도래하고 미국 전대통령 오바마가 기조연설에서 3d 프린팅의 미래를 언급한 것이 컸다. 그후 급속히 일반화한 3d 프린팅은 2016년 미국의 메이커봇사가 10만대 판매를 달성한 만큼 그 규모가 상당해졌다. 내가 알기론 일부업체도 상당한 수준의 3d 프린팅을 생산하고 있다. 

 3d 프린팅은 적용분야가 거의 무한적인데, 의료, 음식, 건축, 산업 등 전방위적이다. 특히나 3d 프린팅은 사상최초로 자기가 자신을 구축할수 있는 기계다. 3d 프린터가 3d 프린터를 출력하는 것이 가능하기 때문이다. 

 3d 프린팅방식은 여러개가 있는데 FFF, SLA, DLP, 잉크젯 방식등 상당히 다양하다. 최근에는 종이로 출력하는 3d 프린터도 개발되었다. 3d 프린팅은 출력방식과 재료에 따라 다양한 재료와 여러색의 출력물을 오랜 시간 혹은 빠른 시간안에 정밀하게 출력할수 있지만 안타깝게도 그러한 장점을 가진 3d 프린터는 모두 산업용에 가까운 고가의 것이다. 사실상 교육기관이나 가정에서 장만하고 사용할 만한 방식의 3d 프린팅은 FFF 방식이다.

 FFF 방식은 플라스틱 필라멘트를 고열의 익스트루머가 얇은 두께로 뿌려가며 층층 쌓아 조형물을 만드는 방식이다. 3d 프린터도 상대적으로 저렴하고 재료인 ABS나 PLA등도 가격이 저렴하지만 출력속도가 늦고 단색이며, 써포터가 생길경우 제거를 해야하는등 뒷처리가 필요하다. 

 FFF 방식에는 익스트루더가 가로 세로 방향으로 움직이고 출력물이 놓이는 베드가 높이 방향으로 움직이는 xy-z, xz-y 형태가 있는 반면 세개의 삼발이가 가로세로높이를 알아서 조절하며 3차원적으로 조형하는 델타봇 방식이 있다. 내가 사용해본 방식은 XY-Z 방식인데 이 형태가 FFF방식의 3D 프린터에서는 가장 일반적인 것이다. 

 책은 이 FFF 방식 3d 프린터의 내부부품인 베드, 익스투루더, 스텝모터, 제어장치등의 하드웨어적인 부분까지 상세히 다루고 있으며 이 책을 통해 하나하나 그 기능을 숙지해나가면 완전한 자신감은 없지만 그래도 부품을 사서 자신이 3d 프린터를 조립하고 조정해나가는 것이 가능하다는 생각이 들 정도이다. 상당히 기계적인 부분에서 상세히 설명해놓았는데 비교적 완제품이고 자동적으로 역할을 수행하는 3d 프린터를 사용해본 나로서도 이해하기가 어려운 정도였다. 일반인보다 낫다면 적어도 용어를 이해한다는 것일 것이다. 거기에 제어판인 보드를 다루는 방식까지 나온다.

 3d 프린터도 기계이고 아직 시작의 단계인 만큼 의외로 상당히 사람의 손길이 많이 필요하다. 자동기능이 많은 완제품을 사용하는 나역시도 3d 프린팅시 여러가지 문제로 출력물이 잘 나오지 않는 경우가 많은데 이 책은 보다 사람의 손이 많이가는 자신이 조립해나가는 형태의 3d 프린터를 다루는 만큼 여러상황의 문제에 대해서 상세하게 대처법이 나와있다. 

 FFF 방식의 3d 프린터는 출력시간이 상당히 긴 만큼 시행착오가 나오면 시간과 에너지 손실이 그만큼 클수 밖에 없으므로 하나하나 무작정 배우기보다는 미리 실수를 예방하고 무엇이 잘못되었는지 쉽게 파악할 수 있다는 점에서 이 책은 우수하다. 

 다 읽고나니 솔직히 생각보다 책이 어렵단 생각이 들었다. 3d 프린터를 정말 사랑하고 하나하나 만져가며 경험을 구축한 전문가의 글이다. 대부분의 시중 3d 프린팅 책들이 주로 활용과 그 전망에 대한 것이라면 이 책은 3d 프린터에 대한 기계적 부분으로 접근한 성격이 강하다. 그만큼 차별성이 있고, 어렵지만 관심이 있다면 읽어볼만한 책이란 생각이다. 3d 프린터의 이해와 활요이 많은 도움이 되었다.