오픈소스를 활용한 디자인 목업, 게임 아이템 소품

가전 / 소품
♦ 용　 　도 : 전시회 참여를 위한 디자인 목업
♦ 제조방식 : 3D프린팅(FDM)
♦ 중점사항 : 도색과정 없이 파트별 텍스쳐 구현

 

♦ 프로세스

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제작 배경

오버워치 썸머 히트 (2017년 7월 22일)

과거, 서울 성동구 한양대학교 올림픽체육관에서 행사가 열렸습니다. 코스프레 포토타임, 국가대표팀 사인회 & 친선 경기, 공개방송 생중계 등 여러 코너와 함께 한국 팬들을 위한 오프라인 행사가 진행되었습니다.

저희 한양3D팩토리도 관련 의뢰를 진행하게 되었습니다.게임 속 이미지와 동일하게 목업 소품을 제작하는 프로젝트였습니다. 시간과 비용을 최대한 절감하면서도, 제품 퀄리티를 높이는 것이 주요 포인트였습니다.

 

제작 과정

1) 모델 리소스

제품 설계를 진행하게 되면 비용이 발생하는 것 뿐만아니라 작업할 시간이 필요하게 됩니다. 제품 설계 과정에서는 모델링을 만들고 수정하는 데 시간이 많이 소요되며, 이를 통해 시간과 비용이 증가할 수밖에 없습니다.

이를 단축할 방안을 함께 찾던 도중, 오픈소스를 활용한 제작 방안을 제안받게 됩니다. 온라인 오픈소스 사이트를 통한 모델링 확보 방식은 접근성이 높으면서도 비용이 들지 않는 장점이 있습니다. 하지만 단순한 표면 메쉬로 구성되어 있는 STL 파일을 기반으로 하므로, 내부 구조를 변경하거나 세부적인 수정을 하는데 어려움이 있을 수 있습니다.

(출처: Thingiverse.com, Youmagine.com)

제공받은 자료는 결속 구조와 공차, 출력 스케일 등을 검토합니다. 결속 구조는 조립 시 각 부품이 정확하게 맞물리는지를 확인하는 중요한 요소입니다. 공차는 부품 간의 허용 오차를 의미하며, 이 부분이 잘못되면 조립이 원활하지 않을 수 있습니다. 또한, 출력 스케일은 최종 제품의 크기를 결정하는데, 이를 통해 제품의 실제 사용 가능 여부를 판단할 수 있습니다.

 

2) 3D 프린팅

부품 출력은 필라멘트를 녹여 적층하는 방식인 FDM 방식의 3D 프린팅으로 진행했습니다. 색상별 소재 변경이 용이한 편이므로, 별도의 도색 과정 없이도 파트별 색상을 구현할 수 있습니다.
도색을 진행하지 않는 것도 시간과 비용을 단축시키기 위한 전략이었습니다. 도색 작업에는 도료를 도포하는 과정뿐만 아니라, 도색 후 건조시간까지 포함되어야 하므로 전체 리드타임이 길어지게 됩니다.

출력물은 전체 부품 사진과 조립된 출력물 사진을 통해 확인할 수 있으며, 서포트를 제거하는 기초적인 후처리를 통해 조립이 가능한 상태로 준비되었습니다.

FDM의 단점으로는 적층 레이어가 선명하게 보인다는 점입니다. 이 방식은 필라멘트를 층층히 쌓아 조형하는 방식이기 때문에, 적층된 레이어의 흔적이 남게 됩니다. 특히 곡선 부분에서는 이러한 적층 무늬가 더 두드러지게 보이는데, 이는 출력물의 표면 품질을 저하시킬 수 있습니다.

 

3) 후처리

후처리 과정은 3D 프린팅 과정에서 발생하는 미세한 결함과 거친 표면을 제거하여 최종 제품의 품질을 높이는 단계입니다. 샌딩을 통해 출력물의 외관을 다듬고, 후속 공정에서 표면 처리가 더 잘 이루어질 수 있도록 준비합니다.

수작업 샌딩

샌딩 과정은 출력물의 표면을 매끄럽게 다듬는 작업입니다. 이 과정은 샌드페이퍼와 파일을 이용해 수가공으로 진행했습니다. 샌드페이퍼는 다양한 입자 크기로 나누어져 있으며, 거친 입자부터 더 고운 입자로 바꾸어가며 샌딩을 진행합니다. 파일로는 좁은 공간의 표면을 정리해줍니다. 이를 통해 후속 표면처리 작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 준비되었습니다.

 

표면처리 과정

표면처리 과정은 화학적 처리를 통한 작업입니다. 특수 시약을 훈증해서 출력물 표면에 반응시키면, 작은 결함이 메워지고 표면이 더욱 매끄러워집니다. 이를 통해 출력물 표면이 전체적으로 균일한 질감을 갖게 됩니다.

훈증 전후 비교사진을 통해 총열 파트의 차이를 확인할 수 있습니다. 훈증 전에는 출력물 표면이 대체로 거칠면서 적층 레이어가 선명하게 보이지만, 훈증 후에는 표면이 매끄럽고 균일한 질감을 가지게 됩니다.

후처리 과정 전체를 통해 출력물은 초기의 거친 상태에서 매끄럽고 세련된 최종 제품으로 완성됩니다.

 

마치며

이번 프로젝트에서는 의뢰내용에 적합한 최적의 제작 방안을 소개해 드렸습니다. 3D 프린팅 기술에 대한 이해를 바탕으로, 시간과 비용을 절감하면서도 높은 퀄리티의 목업 소품을 제작할 수 있었습니다.

앞으로도 한양3D팩토리는 의뢰기업의 다양한 수요에 맞춰 최적의 솔루션을 제공하기 위해 노력하겠습니다.