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3차원 프린터의 조형적 특성에 관한 연구 - FDM 방식에 한하여 - KCI 등재

Fused Deposition Modeling (FDM) 3D printer: its application and limitation in plastic arts

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/305925
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상품문화디자인학연구 (Journal of Cultural Product & Design)
한국상품문화디자인학회 (Korean Institute of Cultural Product Art & Design)
초록

우리는 불과 15년 전까지만 하여도 2차원적 이미지를 컴퓨터에 입력하여 편집 또는 변형을 통해 원하는 평면의 이미지를 얻어내는 시대를 거쳐 왔으며 실 사진처럼 인쇄된 평면이미지에 놀라움을 감추지 못했었다. 또한, 지금까지의 3차원적 아이템은 출력의 목적보다는 입체영상, 가상현실 또는 평면적 프린트를 위한 목적이 대부분이었으며, 극소수의 경우만이 목업(mock-up)을 위한 3차원의 수리적 타당성을 시뮬레이션(simulation)하기 위함이었다. 이것은 지극히 대량생산을 위함이었으며 개인의 필요성에의해 행해진 3차원적 조형과정은 아니었다. 그러나 지금의 시대는 3차원이라는 거대한 시대적 이슈에 힘입어 급기야 개인적 용도를 위한 3차원 출력이 가능한 시대를 맞이하였다. 즉, 개인적으로 필요한 소량의 소도구들을 3차원 플라스틱 등으로 프린트하여 사용할 수 있게 되었다는 의미인 것이다. 하지만 아직은 이러한 3차원 프린터의 등장에 많은 호기심을 보이고 있으나, 일반인이 접하기에는 많은 장애 즉, 활용에 있어서의 이론적 정보 및 하드웨어적 특성에 따른 기술적 정보 등이 부족한 것이 현실이다. 따라서 본 연구는, 현재 가장 일반적이며 보급형 3차원프린터인 Fused Deposition Modeling(이하 FDM)방식의 프린터에 있어서 어떠한 원리와 특성을 가지고 있는지 고찰하고, 실험을 통하여 나타난 다양한 문제점의 제시와 함께 온도 및 아세톤의 분사에 의한 표면처리 등을 이용한 해결방안을 제시함으로써 급속히 진화하는 3차원프린터에 우리 디자이너들이 대응하고 각자의 창작활동에 응용해 나아갈 수 있는 작은 디딤돌이 되고자한다.

We had the era of 2D printing only 15 years ago in which 2D images were obtained by computer editing and modification, and we were amazed at high resolution 2D printing that reproduces a “real image”. In addition, the purpose of 3D printing has been mainly for stereoscopic imaging, virtual reality, or a flat surface print, and only for few cases of mock-up to simulate mathematical feasibility of 3D modeling. Moreover, these 3D printing were not for personal needs, but for massive industrial production. However, now it becomes the era of 3D printing even just for personal purposes, which enabling people to use small plastic tools made by 3D printing according to individual needs. Nonetheless, despite of current demands, there is little information available for general public application. In the light of that, this study first looks into these principles and characteristics of a printer working with a Fused Deposition Modeling method (which will be referred to as FDM, hereafter), and the printer with such method applied there is now considered the most popular, commonly-used three-dimensional printer. The study, then, conducts an experiment to discuss diverse problems as well as measures to solve them such as this surface treatment by temperature or acetone-spraying and others. In the end, what this study would come up with will be a little chance for designers not only to properly react to these quickly-developing three-dimensional printers but also to make good use of the printers for their creative activities.

목차
1. 서론
  1.1. 연구의 목적
  1.2. 연구의 범위 및 방법

2. 이론적 배경
  2.1. 3차원 프린터의 조형적 가치
  2.2. FDM 3차원 프린터의 원리
  2.3. 각부의 명칭과 기능
  2.4. ABS 필라멘트(filament)의 특성

3. 3차원프린터의 조형적 문제점 및 해결방안
  3.1. 서포터(supporter) 및 플렛폼(platform)의 처리
  3.2. 연마(硏磨)
  3.3. 아세톤(acetone)의 활용과 도장(塗裝)
  3.4. 3차원 오브젝트의 설계 및 배치
  3.5. 제어 소프트웨어의 설정

4. 결론

참고문헌
저자
  • 김영일(안산대학교 시각미디어디자인과 부교수) | Kim, Young ill
  • 이종락(안산대학교 시각미디어디자인과 겸임교수) | Lee, Jong Lak