3D 프린터를 처음 접하는 초보자를 위한 모든 정보를 담았습니다. 3D 프린터의 부품과 움직이는 원리, 소프트웨어, 출력과 도색, 문제 발생 시 대처 방법 등, 자칫 어렵다고 생각할 수 있는 부분도 귀여운 삽화와 실제 예시 자료를 활용하여 이해에 도움을 줍니다. 이 책을 읽고, 하나씩 따라하다 보면 누구나 3D 프린터를 활용해서 상상을 현실로 만들 수 있습니다.
저자소개
저자 : 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》
목차
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
책 속으로
2000년에 3D 프린터는 미래를 개척하는 신기술의 하나가 될 거라 예측했습니다. 10년이 지난 2010년에는 물건을 만드는 방법을 바꿀 혁신으로, 2020년을 기다리는 지금은 4차 산업을 이끄는 신기술로 많은 사람에게 알려졌습니다. 종이 프린터가 컴...
2000년에 3D 프린터는 미래를 개척하는 신기술의 하나가 될 거라 예측했습니다. 10년이 지난 2010년에는 물건을 만드는 방법을 바꿀 혁신으로, 2020년을 기다리는 지금은 4차 산업을 이끄는 신기술로 많은 사람에게 알려졌습니다. 종이 프린터가 컴퓨터의 옆자리를 차지하듯, 집집마다 3D 프린터가 한 대씩 있게 될 거라고 이야기하죠. 하지만 3D 프린터를 직접 경험해 본 사람은 드뭅니다. 바람을 타고 하늘을 날던 연보다 드론이 더 많아지고, 컴퓨터보다 스마트폰을 더 많이 사용하고 있지만아직 우리 주변에 3D 프린터는 흔하지 않습니다.
이 책에서 우리는 3D 프린터라는 새로운 기술을 만나는 모험을 떠납니다. 이 모험에서 3D 프린터가 어떤 원리로 물건을 만들고, 머릿속 상상이 어떻게 3차원 그림으로 바뀌는지 배우게 됩니다. 3D 프린터가 어떻게 3차원 그림을 읽고, 우리의 상상과 현실을 연결하는 다리가 되는지 이해하게 되죠. 3D 프린터를 이해하는 모험이 끝날 때쯤에는 나만의 상상으로 새로운 모험을 떠날 준비도 끝나게 됩니다. 새로운 모험에는 이 책에서 만난 3D 프린터와 함께 하겠죠. -3D 프린터와 함께 하는 모험 중에서
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.
사실 2019년을 맞이하는 지금 이 시점에 3D프린터는 새로운 기술이 아닌듯 싶다. 이미 1980년대 쾌속조형(Rapid Prototyping) 시스템이 알려진 것이다.
빛을 받으면 딱딱하게 굳는 액체 플라스틱을 이용해 한 층 한 층 쌓아서 제품을 만드는 기술이다. 바로 이런한 원리가 지금의 3D 프린터가 된 것이다.
정말 근 30여년동안 발전을 거듭한 이 기술은 이제 훨씬 단순해지고, 좀 더 다루기 쉬워지고 있다. 저자는 이를 활용해 훨씬 다양한 상상력을 발휘해 제품을 만들어 볼 수 있음을 강조한다. 그래서 바로 미래의 과학자와 공학자를 위해서 직접 설명에 나선게 아닐까 싶다.
일반적으로 3D프린터라고 하면 제품도면을 바탕으로 3차원 물체를 만들어내는 기계를 말한다. 소재의 가공 용이성 등 편리함 때문에 플라스틱을 사용하였지만 점차 종이, 고무, 콘크리트, 식품에 금속까지 재료의 범위가 점점 넓어지고 있다.
이제는 단순히 조형물 출력뿐만 아니라 건축에서도 사용되고 있다. 뉴스에서 보면 적층식으로 시멘트를 쌓아서 건물을 완성하는 단계까지 이르고 있다고 하니 앞으로의 발전이 기대된다.
최근에는 아이들과 함께 전시회장에 갔다가 작은 플라스틱 소재를 가열해 가공하는 3D펜을 만났다. 적층은 비슷한데, 아무래도 직접 3D처럼 일반 도면위로 그림을 쌓아 올려가며 그리는 방식이라 아직은 그렇게 대중화되지 못하고 있다. (물론 이 책에서도 소개하고 있다)
암튼 다시 이 책으로 돌아가서, 살펴보면.
전체 5장으로 구성된 이 책은 프린터의 작동원리부터 활용까지 다양하게 설명하고 있다. 아이들에게 충분히 이해될 정도로 쉽게 말이다.
1장은 프린터에 관한 설명이다. 물건의 제조에 관한 설명부터 3D 프린터의 구조와 작동원리, 구성품에 관한 설명이다. 참고로 일반 프린터 잉크와 토너가 소재가 되듯이, 3D 프린터는 필라멘트(filament)가 소재가 된다. 그리고 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)로 구성되어 있다.
2장에서는 3차원에 관한 개념적인 설명이다. 우리가 바라보는 세상과 평면, 입체에 관해 아주 이해하기 쉽게 설명하고 있다. 입체도면을 어떻게 만들지에 관해서는 평면을 쌓아 입체 형태 만들기, 익스트루드(Extrude)
모양을 그려서 깎기, 포켓(Pocket), 회전으로 입체 만들기, 샤프트(Shaft) 3차원 도형끼리 붙이기 등의 다양한 방법을 소개한다.
물론 3D 입체물을 직접 제작하는 것도 가능하지만, 이미 누군가 제작한 물품을 살펴보는 것도 좋을 듯 싶다. 싱기버스(Thingierse)에서는 백만개 이상의 설계도를 내려받을 수 있다.
3장에서는 팅커캐드로 직접 체험하는 3차원 그림과 운영하는 방법들을 설명하고 있다. 기본 도형을 만들고 결합하는 방법, 친구들과 공유하는 3차원 그림에 관한 설명이다.
4장은 3D 프린터 운영편으로 기본 운용에 대한 작동원리와 G코드(G Code)와 좌표에 관한 설명을 다루고 있다. 슬라이서 큐라(Cure) 사용하기와 정확한 1cm를 표현하는 방법. 공차 등에 관한 설명이 좀 어렵다.
5장은 실제 3D 프린터를 작동하는 과정을 담고 있다. 재료와 필라멘트 종류, 예열과 G코드 파일, 작품을 만들고 다듬는 방법에 관한 설명이다.
그리고 제일 중요한 3D 프린터의 각 종 에러와 고장, 제품불량에 대처법들이 소개되고 있다. 사실 아직 보편화되지 못한 부부은 가격과 활용도, 실생활의 필요성에서 다소 부족함이 있기 때문이 아닐까 싶다.
책을 전반적으로 아주 훌륭하다. 컴퓨터와 조립, 드론, 이런 기계적 취미를 가진 청소년들이라면 충분히 읽고 싶어할 만한 매력을 담고 있다.
이 책에서 마주하는 귀엽게 표현한 그림들과 쉬운 설명들이 아이들이 읽으면서 3D 프린터를 손쉽게 생각할련지도 모르겠다.
아직 실물을 보면서 직접 따라 해보고 싶은 충돌이 들 정도로 아 쉽구나를 생각할련지도 모르겠다.
책을 통해 지식을 배우듯, 새로운 기술과 보급은 이렇게 청소년들의 호기심을 충분히 자극해 자신만의 상상력으로 새로움을 만들어 낼 수 있는 기회가 있다는 점이 매우 흥미롭게 다가온다.
평소 기술에 관심 있는 아이들과 청소년들, 3D프린터 초보자라면 이 책으로 얼마든지 그 호기심을 충족시켜 줄 것 같다. 또한 많은 이들이 이책을 통해 보다 일상속에서 3D프린터를 만나기를 바래본다.