[뉴시안=송범선 기자] 뉴시안은 21일 서울 마포구 성산동에 위치한 메이커스 스퀘어 회사 사무실에서 4차 산업혁명 3D 프린터 분야를 주도하고 있는 메이쿼스 스퀘어 ‘박나윤 대표’와 만났다.

메이커스 스퀘어는 3D프린터로 조형물과 제품을 제작하는 메이커스 운동에 앞장서는 기업이다.

올해 초 메이커스 스퀘어는 2018 평창 올림픽 경기장에서 조형물을 작업해 진열됐다.

또 유럽에도 전시회를 가진 바 있다. 이밖에 메이커스 스퀘어의 작품은 서울 삼성역 코엑스에서도 상시적으로 전시되고 있다.

다음은 메이커스 스퀘어 '박나윤 대표'와의 일문일답.

-사무실에 들어오니 3D프린터가 돌아가는 소리가 활발하다. 그런데 3D 프린터마다 제 각각 속도가 다른 것 같다. 왜 그런가?

"작품을 제작하다 보면, 어려운 구간이 있고 쉬운 구간이 있다.

작품 제작에서 쉽고 안정적인 구간으로 들어가면 속도를 올린다. 어려운 부분제작은 속도를 늦춰서 심도 있고 천천히 작업한다.

퇴근할 때 켜놓고 가는 경우도 있다. 그렇다고, 3D 프린터를 켜두고 3일 동안 자리를 비우거나 해서는 안된다. 중간에 작품이 일그러지거나 하면 처음부터 다시 시작해야 한다. 작품을 한 번 만들기 시작하면 다시 재작업이 불가능하기 때문이다.

중간에 기계 작동이 끊길 수도 있고 겨울에는 출력이 어렵다. 또 우기에도 출력이 어렵고 습기를 조절해야 한다. 이렇게 외부 환경에 프린터가 많은 영향을 받는다.

이에 자동으로 만들어지는 3D프린터지만 제작자의 관찰과 관심이 필요하다."

-메이커스 스퀘어가 제작하는 조형물을 만드는데 어느 정도 시간이 걸리는가?

"조형물 길이가 약 30cm정도의 경우 간단한 것은 단 몇 시간만에 출력이 된다. 단, 복잡한 작품의 경우 길게는 하루가 걸리기도 한다.

지금 만들고 있는 조형물은 1m기준으로 100시간정도 걸리는 것 같다. 집을 짓는다면 몇 달 정도 걸리는 일이다.

그러나 점점 과학이 발전하면서 3D프린터의 속도는 빨라지고 안정화 되고 있는 중이다. 앞으로 제작 시간은 단축될 것이다."

-3D프린터가 다양하다. 제 각각 어떻게 다른가?

"기계마다 특성이 있어서 어떤 형태의 조형물을 쓰는지에 따라 선택하는 기계가 달라진다.

포토샵과 일러스트처럼 기계 성향이 조금씩 다른 것이다. 한 기계만 놓고 쓸 수는 없고 여러 개를 두고 써야 한다.

3D프린터는 굉장히 다양한 출력형식의 프린터가 존재하지만 실무에서는 크게 FDM과 SLA방식의 프린터를 주로 사용한다.

FDM은 가장 많이 사용하는 프린팅 방식이며 필라멘트를 녹여서 한층씩 계속 쌓아서 출력하는 방식을 말한다. FDM이 가장 일반적이고 이해하기 쉬운 방식으로 글루건에 의해 녹으면서 나오는 방식과 유사하다.

잉크젯프린트와 같이 노즐이 잉크를 분사시켜서 출력하는 방식이 FDM이다. 대표적으로 필라멘트가 쓰이며, 고무처럼 유연성 있는 재료도 있고 나무같이 딱딱한 재료를 사용하는 방식도 있다.

SLA 방식은 레진 ‘액체’를 레이져빔을 통해 고체화 시키며 출력하는 방식이다. SLA는 주재와 경화재를 섞어서 출력한다. SLA방식은 FDM보다 퀄리티가 좀 더 좋은 편이다.

SLS 방식은 석고 파우더 가루를 레이져빔을 통해 고체화 시키며 출력하는 방식이다.

SLS는 파우더 가루에 강력 본드를 발라서 접층이 고체화된 곳을 파우더가 한 번 더 지나가서 고체화시키는 방식이다. SLS는 사진을 조형물로 만드는 것에 좋은 방식이다."

-사무실에 진열된 것을 보니까 FDM 3D프린터에도 여러 종류가 있다. 각각의 장단점은 무엇인가?

"FDM 프린터 중에는 직교방식과 델타방식이 있다.

S3D는 3축으로 작동하게 만들어진 델타방식의 프린터다. 이 삼축 방식 프린터는 대각선이나 곡선으로 이동해 제작이 가능하다.

업플러스, 업박스, XYZ PRINTING는 직교방식(가로,세로,높이로 제작)의 프린터다.

즉 이들은 가로,세로,높이로만 움직이며 제작이 가능하니까, 엄밀히 말해서 대각선과 곡선제작은 불가능하다. 그러나 미세하게 움직이면서 제작한다면 곡선처럼 보이게 만들 수는 있다.

-3D 모델링은 무엇인가?

"3D모델링은 3D작업물의 결과를 보고싶을 때 사용하는 도면과 같은 것이다. 즉, 2D도면과는 다른 입체형 도면이다.

3D모델링도 포토샵 방식이 있고 일러스트 방식이 있다. 스컬핑은 치수가 정확하지 않은 것이고, 캐드는 치수가 정확하게 만든 것이다. 이 두 특징이 퓨전된 프로그램도 있다."

-3D프린터에서 물질이 나오는 뾰족한 부분이 있다. 이것이 하는 역할은 무엇인가?

"뾰족한 부분은 노즐이라고 하며, 필라멘트를 분사해주는 부분이다. 3D프린터에서의 노즐이도 2D프린터의 노즐과 같은 원리다. 원액이나 고체상태의 필라멘트를 높은 열을 가해서, 노즐이 가래떡 기계처럼 분출해 준다고 생각하면 된다.

SLA와 같은 레이저방식은 노즐이라는 개념이 아니라 빛을 쏘는 방식으로 노즐이 존재하지 않는다. SLA는 빛을 쏴서 고체화시키는 것이다."

-3D프린터에서 익스트루더와 필라멘트가 필요한 이유는 무엇인가?

"프린터에서 익스트루더는 프린터 노즐이 출력되게끔 모터를 통해 제어하는 장치이다.

이 장치에 필라멘트를 녹여 만든 ‘고체로 된 원액’을 노즐로 출력 하게 되는 방식이다.

그래서 익스트루더와 노즐은 제조업체만이 가지고 있는 기술력의 차이를 보여주어 고가와 저가의 프린터를 가르는 기준점이 되기도 한다."

-후가공이란 것은 다 만들어놓은 조형물에 단순히 색깔을 입히는 것을 의미하는 것인가?

"일반적으로 우리가 쓰고 있는 A4 프린터의 경우 칼라출력이 되어진다. 하지만 3D프린터는 고가의 장비를 빼고는 출력할 때 색상이 출력이 되지 않는다.

그래서 후가공 작업이란 출력되어진 3D 결과물에 사포나 아세톤 등을 사용해 면의 정리와 색상을 입히는 작업으로 이해하시면 된다. 훈증 방식은 여러 가지 인데 아세톤에 담궈서 하기도 한다.

훈증방식으로 만든 이 분홍색 토끼와, 표면에 아세톤 약품을 사용해 매끈하게 처리한 작품이 후가공 처리된 것들이다."

-3D프린터 말고도 다른 여러 기계가 많다. 레이져 컷팅과 CNC 각각의 특징은 무엇인가?

"3D 프린터는 쌓는 것이고 레이저 컷팅기는 태우면서 깎고 잘라내는 것이다.

프린터는 더하기고 컷팅기는 빼기다. 복잡한 형태면 3D프린터로 쌓는게 낫고, 단순한 형태면 컷팅기로 깎는게 낫다. 아크릴이나 나무, 코르크 등 다 컷팅기로 사용이 가능하다.

레이져컷팅은 아크릴컷팅과 간판 등 2D결과물을 보고싶을 때 주로 많이 사용된다. 또 코르크의 경우 물컵 받침대와 같은 곳에 사용한다.

레이저컷팅기에는 워터젯과 CO2 방식이 있다.

CO2 레이저는 아주 미세한 빛을 엄처 밝게 해서 태우는 방식이다. 워터젯은 물로 컷팅하기 때문에 탄 면이 보이질 않는다. 워터젯 기계는 CO2보다 많이 비싸다.

메이커스 스퀘어에서는 100W 레이져 컷팅기를 사용하며 나무 3CM까지 컷팅이 가능하다. 100W는 컷팅할 때 레이져의 출력의 세기를 말한다. 레이저의 세기가 셀수록 더 두꺼운 것이 더 잘 잘린다. 100W로 쇠에 각인이 가능하다. 다만, 레이저 컷팅기로 쇠를 자르는 것은 힘들다.

쇠는 CNC로 깎는게 좋다. CNC는 공장에서도 쓰이는데 관리가 힘들기 때문에 창작용으론 잘 안쓰인다. CNC는 2D와 3D 중간인 2.5D 정도의 결과물(몰드제작 등)을 보고싶을 때 사용하곤 한다."

-경화가 이루어지지 않은 레진출력물의 경우 끈적임이 존재한다고 들었다. 왜 끈적임이 존재하는가?

"액체방식으로 출력하는 3D결과물은 액체를 레이져빔을 통해 고체화 시키는 방식이라 결과물에 끈적한 레진이 묻을 수밖에 없다. 이는 수영 후 우리 몸에 물이 묻는 것과 비슷한 개념이다.

또 알콜이나 물로 세척한 후 내구성이 아직은 떨어지기 때문에 UV경화기를 사용하여 단단하게 안쪽까지 말려주는 작업이라 할 수 있다."

-메이커스 스퀘어에서 운영하는 팹카페에서 소비자가 직접 3D 프린터를 만져서 제품을 제작할 수 있나?

"팹카페는 일반소비자가 직접 방문하여 비치되어있는 기계를 사용해 작업을 할 수 있는 장소를 말하고 대학가 앞에 출력소라고 생각하시면 편하다.

팹카페는 팝업스토어로 대학로에서 3개월 운영을 하였고, 올해 10월 이후에 문래역에서 재오픈할 예정이다.

문래에서는 원데이클래스 같은 수업을 만들어서 계속 교육을 할 것이다.

일반인들을 위한 체험 카페로 만들어서 만드는 재미를 느낄 수 있을 것이다."

-3D 프린터로 양산 대량화 제작이 가능한가?

"3D 프린터는 보통 제품을 다량으로 맡길 수 없을 때, 소량으로 출력해야 할 때 사용한다.

대량화 하는 것이 힘든데 메이커스 스퀘어에서 최초로 대량화 했다. 후가공 중 훈증을 빨리 하게 되면 굳이 갈지 않아도 부드럽게 나온다. 훈증도 사람이 수작업으로 직접 하는건데 빨리 된다.

훈증해서 나온 완성품을 바탕으로 몰드(틀)를 만들어서 복제하는 방식으로 대량 생산이 가능하다.

여기서 몰드의 장점은 도시형 공장으로, 원형만 잘 만들면 무엇이든 대량생산이 가능하다는 것이다. 도자기 몰드, 실리콘 몰드 등 여러 가지 원료로 제작이 가능하다.

3D 프린팅은 이처럼 대량화도 가능하면서 맞춤형 제작이 가능하다. 자신이 원하는 형태로 주문만 하면 온라인으로 이틀이면 제작이 가능하다. 사진이나 원하는 디자인으로 출력이 가능해지고 가격도 2~3만원으로 저렴한 편이다.

사진 출력 조형물은 더 자세하고 구체적으로 나와야 해서 파우더 형식을 선호한다."

-국내 3D프린터 시장에 대해 한 말씀해주신다면?

"3D프린팅은 중국의 기술력이 한국보다 더 앞서가 있다 중국의 논문들도 많이 나와있다.

국내에서는 아직 3D 프린팅의 좋은 점을 사람들이 잘 모른다. 3D 프린터는 마법의 도구로  그 활용이 무궁무진한 세계다.

3D프린팅을 가지고 무엇인가를 만드는 걸 자꾸 보여줘야 그 시장이 커진다고 생각하기 때문에 모든 것을 공개할 수 있다.

업체끼리 모여서 내수시장을 키워야 하는데 현재 국내 시장은 그렇지 않다.

나만 알고 있어서 시장이 작아지는 것보단 공유하고 서로 알려서 국내 메이커스 시장을 키워 해외로 나가야 한다. 한국 경쟁 업체를 동료라고 생각하고 선의의 경쟁을 해야 한다."