3D프린팅 기술은 머릿속으로만 상상했던 아이디어를 다양한 결과물로 구현해낼 수 있는 고부가가치 산업 기술로 평가 받고 있습니다. 이러한 흐름 속에서 3D 프린터를 활용하여 자신이 좋아하는 인기 캐릭터를 만드는 취미 활동도 인기를 얻고 있는데요. 신도리코(대표 우석형) 3D스퀘어에서 3D프린터를 활용하여 추억의 캐릭터인 ‘로보트 태권V’를 제작해 보았습니다. 머리부터 발끝까지 정교한 디테일이 살아있는 로보트 태권V 제작기를 소개해 드립니다. 



▲ 영화 <로보트 태권V> (출처: 네이버 영화)



제작에 앞서 로보트 태권V가 어떤 캐릭터인지 알아볼까요? 젊은 층에게는 다소 생소할 수 있는 영화 ‘로보트 태권V’는 한국을 대표하는 무술인 태권도와 로봇을 결합한 스토리로 지난 1976년 개봉하여 엄청난 성공을 거둔 애니메이션입니다. 신도리코는 3D 프린터로 로보트 태권V를 제작하기에 앞서, 캐릭터에 대한 상업적 이용 및 마케팅 허가를 얻기 위해 라이선스를 보유하고 있는 이노션월드와이드를 통해 캐릭터 제작 및 홍보에 대한 허가와 태권V 캐릭터 파일을 제공 받아 제작에 착수하게 되었습니다. 





3D모델링으로 변신한 태권V


이번 제작에 사용된 태권V STL 파일은 높이가 9cm 정도로 비교적 소형이었는데요. 이로 인해 미세한 홀, 삼각형, 윤곽 등의 부분에서 오류가 발생할 수 있어 안정적이고 좋은 품질의 출력물을 얻기 위해 관련 소프트웨어를 사용하여 수정(Fixing) 작업을 시작하였습니다. 제작 시에는 높이 70cm 정도로 배율을 확대하였고, FFF 출력 방식의 신도리코 3DWOX DP200을 이용하여 제작하였습니다. 





STL 파일 오류 수정 및 분할 출력하기


STL파일의 편집과 오류 수정은 머티리얼라이즈 매직스(Materialise Magics) 프로그램을 활용했습니다. 매직스에서 원본 캐릭터를 불러내기 한 후 x, y, z 모든 방향에 3배 확대를 적용합니다. 그 다음 신도리코 3DWOX DP200의 출력 가능 사이즈를 고려하여 분할 출력을 진행하였는데요. 완벽한 조립을 위해 분할선이 최대한 보이지 않는 부분을 선정하고, 깔끔한 결합을 돕는 톱니 모양으로 모든 분할선에 0.2mm의 공차를 부여해 결합의 완성도를 높이고자 하였습니다. 





배율 확대 및 분할에 따른 수정 해결하기


배율 확대 및 분할을 하다 보면 일부 수정이 필요한 경우가 생깁니다. 대표적으로는 작은 크기의 구멍 확대, 뒤집어지고 겹치는 삼각형 수 증가, 분할선 부분의 오류 등이 있을 수 있습니다. 





이를 해결하기 위해 분할된 부품들을 매직스로 불러오기 하여 ‘픽싱 마법사’ 기능을 사용한 통합 ‘자동 수정’을 먼저 시행하였습니다. 자동으로 수정이 되지 않는 부분은 ‘수동 수정’ 기능을 사용하면 되는데, 마지막에는 ‘자동 수정’을 통해 잘못된 부분이 없는지 한번 더 확인하는 것이 좋습니다. 이를 통해 머리, 상부 몸통, 양팔, 양다리 등 총 17개의 부품들이 완성되었습니다! 



 

 

Gcode로 변환하여 3D프린터 출력하기


이제 본격적인 출력을 시작해야겠죠? 먼저 슬라이서를 이용하여 STL파일의 gcode를 생성하였습니다. 안정적인 표면 품질을 위하여 출력 속도를 30m/s로 하향 조정하고, 적정 강도를 가질 수 있도록 채움을 20%로 상향하였습니다. 각각 부품의 높이와 크기가 다르기 때문에 안정적으로 프린터 출력 베드에 부착될 수 있도록 래프트를 사용하고 크기를 3mm로 상향 조정한 후 출력을 진행하였습니다. 





출력 소요 시간은 머리 부분의 경우 약 7시간, 상부 몸통 및 허리의 경우 53시간이 소요되었는데요. 나머지 팔과 다리는 각각 평균 20~30 시간이 걸렸습니다. 재료는 PLA필라멘트를 사용하였으며 700g 용량의 스풀이 5개 정도 사용되었습니다. 





완벽한 접착 작업하기


출력이 완성되면 프린터 베드에서 출력물을 제거하고 서포트 제거 작업을 진행합니다. 이후 각 부품간 접착이 되는 면을 커터칼로 깨끗이 정리한 후 드러멜과 같은 전동 도구로 2차 평탄 작업을 하여 이물질을 완전히 제거하였습니다. 


부품들이 20% 채움으로 출력되었고 각각의 무게가 있기 때문에 순간 접착제만으로는 강한 접착이 어려울 수 있는데요. 때문에 에폭시계 퍼티를 접착면에 얇게 도포한 후 순간 접착제를 사용해 접착면을 서로 강하게 눌러 접착하였습니다. 그리고 전동 도구를 통해 접착 부분의 경계선을 제거하였는데요. 미세한 틈이 있는 부위에는 모형용 에폭시 퍼티를 바르고 충분히 건조시킨 후 사포를 사용하여 틈새를 메워주었습니다.


 

▲ (좌) 영화 <로보트 태권V> (출처: 네이버 영화) / (우) 3D스퀘어에서 만든 태권V 출력물



도색, 후가공으로 마감 작업하기


드디어 모든 부품이 접착되어 조립이 완성되었습니다! 영화 속 등장한 태권V가 눈 앞에 나타났습니다. 3D프린터로 출력한 세밀한 부품들을 완벽하게 조립하여 탄생시킨 태권V는 영상만큼 더욱 정교하고 세련된 느낌이죠? 


이제 마지막으로 도색과 후가공 작업만이 남았는데요. 도색 전에 퍼티로 메웠던 틈새 부분을 사포를 통해 평탄화 작업을 해서 도색 후에 접합면이 나타나지 않도록 합니다. 그리고 전체적으로 샌딩 작업을 해서 도색이 더 잘 되도록 표면을 정리해줍니다. FFF 출력물에서 흔히 발생하는 적층 무늬와 각종 접착면의 경계 자국을 제거하는 후가공을 하면 완성도를 더욱 높일 수 있습니다. 후가공과 도색을 통해 완벽한 태권V로 거듭나게 된 모습은 다음 포스팅을 통해 자세히 알려 드리겠습니다. 



 

 

오늘은 3D 프린터를 활용하여 추억의 로보트 태권V를 만들어 보았습니다. 신도리코(대표 우석형)의 3DWOX DP200을 통해 보다 실감나는 모습의 로보트 태권V를 제작할 수 있었는데요. 실제로도 어렵지 않으니 피규어를 좋아하는 분들이라면 한번쯤 시도해 보세요. 앞으로도 신도리코는 3D 프린터를 활용한 다양한 제작기를 소개해 드릴 예정이니 많이 기대해 주세요!



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