3D 프린터(미래의 과학자와 공학자가 꼭 알아야 할 2)

초보자의 눈높이에 맞춘 친절한 3D 프린터 입문 가이드



3D 프린터에 대해 얼마나 알고 있나요? 4차 산업의 선두주자이자 여러 산업 전반에 활용 및 개발되는 것은 알고 있지만, 높은 가격대와 실생활에 반드시 필요가 없을 것 같은 생각에 아직 낯설게 느끼는 사람이 많습니다. 하지만 《미과공 3D 프린터》를 읽고 나면, 3D 프린터가 인테리어 소품부터 취미용 피규어까지, 얼마든지 나의 생활에 당장 적용할 수 있는 도구를 만들어주는 친근한 존재라는 것을 알게 됩니다.



《미과공 3D 프린터》는 '장난감 오리'라는 오브제를 완벽하게 완성하는 것을 목표로 책을 이끌어갑니다. 3D 프린터에 관심을 가지기 시작한 독자라면 이 책을 따라 3D 프린터의 기능을 하나씩 수행해 보세요. 마지막 페이지에 다다르면 어느 새 두 손에 귀여운 '장난감 오리'가 있을 것입니다. '장난감 오리' 다음 작품으로, 마음껏 자신의 상상을 현실로 만들어 보세요.



귀여운 일러스트, 실제 예시 자료와 함께 알아가는 3D 프린터의 모든 것!



《미과공 3D 프린터》는 도구의 역사부터 시작해서 3D 프린터의 필수 부품과 작동 원리, 3D 디자인 프로그램인 팅커캐드, 슬라이서 프로그램 큐라, 출력과 도색, 돌발 상황에 대처하는 방법까지, 초보자가 반드시 알아야 할 3D 프린터의 모든 기능을 독자가 쉽고 재미있게 따라할 수 있도록 담았습니다. 처음 3D 프린터를 접하는 사람도 상상력과 창의력, 기술력, 응용력만 있다면 얼마든지 멋있는 나만의 3D 작품을 만들 수 있습니다.

3D 프린터와 함께 하는 모험

과학자와 공학자 이야기



PART 01 물건은 어떻게 만들어질까?

01. 물건을 만드는 다양한 방법

도구를 사용하는 사람, 호모파베르(Homo Faber)

깎아서 만들기

빚어서 만들기

녹여서 만들기

구부리고 접고 눌러 만들기

찍어서 만들기

02. 3D 프린터가 물건을 만드는 방법

쌓아 올려서 만들기

3D 펜

3D 프린터

03. 3D 프린터 해부하기

재료가 되는 플라스틱 실, 필라멘트(filament)

플라스틱을 녹이고 밀어주는 장치, 익스트루더(Extruder)

익스트루더를 움직이는 로봇 팔, 스텝 모터(Step Motor)

3D 프린터의 두뇌, 제어장치(Control Board)

3D 프린터가 만들 물건을 놓는 곳, 빌드 플레이트(Build plate)



PART 02 상상을 현실로 만들 수 있을까?

Ⅰ . 세상을 바라보는 깊이, 차원

01. 어떤 차원으로 세상을 보고 있나요?

1차원, 점과 점을 잇는 직선의 세계

2차원, 선과 선이 만나 만드는 평면의 세계

3차원, 면과 면이 만나 만드는 공간의 세계

3차원의 상상을 2차원으로 옮기는 규칙

4차원의 세계를 넘나드는 3D 프린터

02. 입체 도면은 어떻게 만들까요?

평면을 쌓아 입체 형태 만들기, 익스트루드(Extrude)

모양을 그려서 깎기, 포켓(Pocket)

회전으로 입체 만들기, 샤프트(Shaft)

3차원 도형끼리 붙이기



Ⅱ . 3차원의 상상을 컴퓨터와 나누는 방법

01. 컴퓨터와 대화하기

아날로그와 디지털

0과 1로 이루어진 세상과 디지털 혁명

02. 0과 1로 만들어진 디지털 3차원 도면

03. 3D 설계도가 있는 보물 창고를 찾아서



PART 03 팅커캐드로 보물을 그려보자

Ⅰ . 팅커캐드 시작하기

01. 팅커캐드와 클라우드

구름(Cloud) 속에 있는 3차원 그림들

02. 팅커캐드 가입하기

팅커캐드 계정 만들기

미성년자의 계정 인증 작업

새 디자인 작성



Ⅱ . 팅커캐드 메뉴 이해하기

01. 팅커캐드의 버튼들

팅커캐드 살펴보기

상단 메뉴

우측 메뉴

작업 평면

02. 기본 도형을 만들고 결합하기

마우스 사용법

'도형 만들기' 버튼 이해하기

도형을 마우스로 직접 조정하기

두 개의 도형을 이동?정렬?결합하기

두 개의 도형을 결합하여 구멍 뚫기



Ⅲ . 팅커캐드 실습하기

01. 상상 속의 오리를 만들어보자

팅커캐드로 장난감 오리 그리기

02. 전 세계의 친구들과 공유하는 3차원 그림

가져오기, 내보내기, 공유하기(Send To)

장난감 오리를 공유(Send to)하자



PART 04 금 나와라 뚝딱! 3D 프린터

Ⅰ . 3D 프린터와 대화하기

01. 3D 프린터를 움직여라

02. 3D 프린터기 이해하는 명령, G코드(G Code)

G코드 좌표의 이해



Ⅱ . 슬라이서 큐라(Cure) 사용하기

01. 슬라이서(Slicer)란 무엇일까

배우기 쉬운 슬라이서 프로그램, 큐라(Cura)

큐라를 설치하고 내 3D 프린터의 사양에 맞게 설정하기

큐라에 등록되지 않은 3D 프린터

02. 큐라 메뉴 이해하기

STL 파일 꺼내기

큐라 메뉴를 한글로 변경하기

3차원 그림을 불러오자

3차원 그림의 이동과 변형

다양한 방향에서 3차원 그림을 보자

큐라의 다른 기능

03. 3D 프린팅을 위한 큐라 사용 설명서

뷰 모드

레이어 뷰(Layer View)에서 살펴보자

3D 프린터가 움직이는 모습 미리보기

재료의 선택과 프린팅 기초 설정

G코드 만들기

중요한 설정 메뉴 이해하기



Ⅲ 가상 세계와 현실 세계는 어떻게 다를까요?

01. 화면 속에서는 크기를 알기 어려워요

02. 가상 세계의 1cm와 현실 세계의 1cm는 달라요

정확한 1cm 크기의 상자를 만드는 것은 어려워요.

길이를 측정하는 도구도 1cm를 정확히 재기 어려워요.

정확한 1cm를 표현하는 방법, 공차

3D 프린터에게 꼭 맞는 크기는 얼마일까요?

03. 3D 프린터가 만들지 못하는 모양이 있어요

오버행과 브릿지 구조

최적의 장난감 오리 만들기



PART 05 3D 프린터로 보물을 만들자

Ⅰ . 3D 프린터를 작동하자

01. 어떤 재료로 만들까?

3D 프린터에 사용되는 필라멘트의 종류

02.너무 쉬운 3D 프린터 사용법

3D 프린터 예열하기

필라멘트 넣기

3D 프린터에게 G코드 파일을 전달하자

3D 프린터 작동하기

조심스럽게 작품 꺼내기

03. 3D 프린터가 만든 작품을 다듬는 방법

깎아서 다듬기

고운 입자로 메우기

녹여서 다듬기

04. 멋지게 색을 입히자

어떻게 색칠할까?



Ⅱ . 말썽쟁이 3D 프린터

01. 3D 프린터가 이상해요

이상한 덩어리를 만들어요!

한쪽이 이상하게 만들어져요!

빌드 플레이트에서 떨어졌어요!

바닥 모서리가 떠올라요!

가운데가 어긋났어요!

거미줄이 생겼어요!

왜 만들다가 말았죠?

02. 뭔가 아쉬운 3D 프린터

3D 프린터는 너무 비싸요!

3D 프린터는 너무 느려요!

3D 프린터는 작은 것밖에 만들 수 없나요?

3D 프린터는 자기가 잘못 만들고 있는지도 몰라요!



Epilogue 여러분의 상상력으로 세상을 만들어 보세요.

찾아보기

민연기 ㆍ국민대학교 기계설계 전공

ㆍ코웨이 부품 설계, 신뢰성 연구

ㆍGE Appliances 가전 개발 매니저

ㆍ레이싱드론코리아 기술 고문

ㆍ저서 《미래의 과학자와 공학자가 꼭 알아야 할 FPV 미니드론》