3D스퀘어와 함께 떠나는 3D 여행 두 번째 이야기! 오늘은 마블 대표 히어로 ‘아이언맨’이 3D스퀘어에 등장했다고 해 무슨 사연인지 알아보려고 합니다. 아이언맨은 ‘3,000만큼 사랑해’, ‘I am Iron Man’ 등의 명대사를 남기며 많은 사랑을 받았지만 ‘어벤져스: 엔드게임’ 이후로 만날 수 없어 아쉬워하는 팬들이 많았는데요. 


이러한 이유 때문인지 최근 신도리코 3D스퀘어에 한 고객이 찾아왔습니다. 바로 개인 소장용으로 Life size(1:1 크기)의 대형 피규어 아이언맨 제작을 의뢰하기 위해서 인데요. 신도리코 3D프린터로 재탄생한 아이언맨! 그 제작 과정을 함께 살펴볼까요? 


STEP 1. 설계 파일 분석 및 출력 계획 수립 


신도리코 3D스퀘어는 먼저 고객이 사전에 유료 구매한 파일을 검토하고 출력에 문제없는지 확인했습니다. 그리고 해당 파일이 착용하는 수트(suit) 용이라 어깨, 무릎, 고관절, 손목 등에 해당하는 부분이 없다는 것을 파악했죠. 누락된 부분은 추후 3D 모델링으로 만드는 작업이 필요했습니다. 


아이언맨에서 빼놓을 수 없는 부분이 바로 눈과 심장부에서 나오는 불빛인데요. 이 부분 역시 조립 과정에서 LED 조명을 삽입할 수 있도록 각종 LED 브라켓 디자인 및 배선 계획을 수립해야 했습니다.


파일 검토를 마친 후에는 출력 계획을 세워야 하는데요. 보통 대형 크기의 피규어는 원재료가 많이 들어가기 때문에 속을 비운 shell 형식으로 제작합니다. 그럼에도 출력물의 무게가 상당하기 때문에 목, 허리, 어깨, 무릎 등 각종 결합부분은 외벽을 두껍게 보강해주어야 하죠. 이를 위해 신도리코 3D스퀘어는 마모에 강한 PLA 필라멘트를 사용해 FFF(FDM) 방식으로 제작했습니다. 


STEP 2. 소프트웨어 작업과 파일 병합 및 분할, 추가 설계 


Life size의 대형 피규어 출력은 소형 피규어보다 까다로울 수 밖에 없습니다. 일단 3D프린터가 한번에 출력할 수 있는 범위를 벗어날 수 밖에 없는데요. 의뢰 받은 아이언맨도 소프트웨어로 분할 출력하기 위해 사전에 검토하고 분할 계획을 세웠습니다. 


분할 출력을 위한 파일 병합 및 분할 



우선 크게 머리, 상체 허리, 골반, 양 다리, 양 팔, 양 손목으로 나눠 좀 더 간단하게 유닛을 구성했습니다. 그리고 완성 후에도 이 유닛 기준으로 탈부착이 가능하도록 해 이동 시 분해할 수 있도록 했습니다. 견고한 결합과 하중 지지가 필요한 부분은 자석과 나사를 삽입해 부착할 수 있도록 각종 브라켓을 추가했습니다. 


아이언맨의 시그니처는 가슴 중앙부에서 빛나는 아크리엑터인데요. 아크리엑터와 양 눈 등 LED가 들어가야 하는 부분은 별도의 아크릴판을 삽입해야 합니다. 따라서 아크릴판 크기만큼 구멍을 뚫어주고 추후 배선 작업까지 고려한 고정 부품을 만들었습니다. 


3D 모델링으로 추가 설계 



기존 파일을 3D프린팅으로 적용하려고 보니 크기가 맞지 않거나, 정상적인 모양이 아니거나, 디테일이 삭제된 경우가 꽤 많았는데요. 이 경우 3D 모델링으로 수정 및 설계 작업이 추가로 진행돼야 합니다. 앞서 말씀 드린 것처럼 머리, 허리, 골반 등 유닛을 나눠 설계한 뒤 출력을 위해 각 유닛을 다시 3D 프린터의 조형 크기에 맞게 분할 작업 진행했습니다. 


이렇게 해서 머리 7개, 상체 허리부 21개, 양 어깨와 장갑 22개, 골반부 12개, 양 다리 50개, 양 손 및 장갑 10개로 나눠 총 122개의 출력 파일(stl)을 만들고 Magics를 통해 오류를 점검한 뒤 최종 수정하는 과정을 거쳤습니다. 


Step 3. 슬라이싱 및 출력 



만들어진 총 122개의 출력 파일은 하나씩 슬라이싱 해 G code로 변환했는데요. 출력에는 신도리코 3D 프린터 DP200과 2X 기종이 함께 사용됐습니다. 슬라이싱 속도는 35mm/s, 채움은 15%, 그리고 레이어 높이는 0.2mm로 지정하고 출력 재질은 단단한 PLA를 사용했습니다.  


스케일이 큰 작업인 만큼 총 출력시간은 2,463시간으로 두 달 남짓한 시간이 소요됐으며 대형 피규어에 사용된 PLA양은 총 21,276g로 31개의 PLA 스풀(700g)에 달하는 어마어마한 양입니다. 


Step 4. 효율적인 작업을 위한 가조립 병행 



효율적인 작업을 위해 각 유닛별 출력이 완료될 때마다 가조립을 병행하며 문제를 사전에 체크하는 것이 중요한데요. 이번 작업은 출력할 때마다 조립에 문제가 없는지, 정확히 조립이 되는지, LED 삽입 후 배선에 문제가 없는지 등을 점검했습니다. 특히 양 다리와 골반부를 조립할 때는 한 층이 완성될 때마다 스마트폰 앱으로 수평도를 점검하며 꼼꼼하게 완성해 나갔습니다. 


Step 5. 대형 피규어의 퀄리티를 결정하는 도색 작업 


마무리 단계인 도색은 제품의 퀄리티를 결정하는 아주 중요한 작업입니다. 도색 품질을 높이려면 각 접합부 이음매의 벌어진 틈을 퍼티(경도가 높은 풀 형태의 건축 재료) 작업으로 메워야 합니다. 또 출력물의 표면 조도를 높이기 위해 시너(점성을 낮추기 위해 사용하는 혼합 용제)로 희석한 퍼티와 사포로 평탄화 작업을 수 차례 반복해줘야 하는데요. 


‘퍼티 도포, 거친 사포 작업, 서페이서 도포, 고운 사포 작업’을 한 세트로 2~3회 반복하며 결함을 수정했습니다. 그리고 최종적으로 도색의 안착성을 높이기 위해 서페이서 프라이머를 도포한 뒤 고운 사포로 표면을 1,000번 이상 정리했습니다. 시간과 공을 들인 만큼 작품의 품질은 높아지기에 열심히 작업했죠. 



아이언맨 색상은 잘 알려진 대로 붉은색, 금색, 은색입니다. 하지만 은색은 자칫 저렴하게 보일 수 있어 회색 계열로 수정해 도색 했습니다. 붉은색을 발색할 때는 베이스 색상 선택이 중요한데요. 베이스 컬러에 따라 색감이 달라지기 때문입니다. 좀 더 중후한 붉은색을 구현하기 위해 회색을 먼저 도포한 뒤 그 위에 붉은색을 칠했고 최종적으로 금색을 도포한 뒤 유광 마감제를 사용해 광을 살렸습니다. 각 색상을 도포할 때는 마스킹 테이프로 각 색상 영역을 구분해 깔끔하게 작업했습니다. 



도색은 전체 대형 피규어 완성 후 한번에 하거나 각 유닛별로 진행하는 두 가지 방법이 있는데요. 이번에 제작한 아이언맨은 각 유닛별 탈착식으로 제작했기 때문에 가조립시 각 유닛별 도색을 병행해가며 진행했습니다. 덕분에 더욱 효율적이고 깔끔하게 작업할 수 있었죠. 


Step 6. 전체 조립 및 완성 



이제 부품으로 제작된 아이언맨을 조립할 차례입니다. 도색을 완료한 각 유닛의 내부 LED 부착 및 배선 작업을 진행한 뒤 전체 조립을 시작했는데요. 원활한 조립을 위해 최초 3D 모델링 시 각 유닛별 결합부에 조립용 핀과 홀, 하중 지지용 브라켓 및 외벽 두께 보강을 했습니다. 또한 내부 배선들은 모두 커넥터로 연결해 분리될 수 있도록 했습니다. 마지막으로 5~6Kg정도 되는 각 유닛의 하중을 고려한 결합부를 설계하고 나사 등 별도 고정물까지 설치하고 나니 크기 2m, 30kg에 달하는 아이언맨이 완성되었습니다. 


총 6개월의 대장정이 끝이 난 것이죠. 네임 플레이트 역시 3D모델링으로 제작해 피규어 하단 받침대에 부착했는데요. 긴 시간 학수고대 하던 고객도 매우 만족한 모습이었습니다. 특히 각 유닛별로 분해 및 조립할 수 있도록 제작한 덕분에 분해한 상태에서 가져간 뒤 전시 공간에서 직접 조립해 편리했다는 후문입니다. 


신도리코 3D 스퀘어에서는 대형 피규어 제작도 가능한데요. 개인 소장용으로도 좋지만 이런 대형 사이즈의 피규어는 학원가나 카페, 메이커스페이스 등 작업 공간에 전시해두면 더욱 큰 홍보 효과를 볼 수 있답니다. 이제 신도리코 3D스퀘어에서 상상만 했던 캐릭터를 현실로 만나보세요! 


▶신도리코 3D스퀘어 더 알아보기 



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  1. 이동훈 2020.03.27 20:33  댓글주소 수정/삭제 답글

    안녕하세요....신도리코 3D 스퀘어 더 알아보기 누르면 다른 곳으로 링크가 되어 있네요...확인 바랍니다.