3D 프린터 101

기초부터 활용까지, 3D 프린터의 모든 것

안상준 지음

한빛미디어 2018년 07월 31일 출간 종이책 : 2018년 07월 15일 출간

작품소개

책소개

3D 프린터를 실제로 작동시키는 데 필요한 실전 지식을 기초부터 활용까지, 한 권의 책으로 배운다.

- 3D 프린터의 기초 지식부터 하드웨어 구조, 3D 프린터 구매 및 조립, 사용법, 소프트웨어, 트러블슈팅(Trouble Shooting, 문제 해결), 활용법 등 3D 프린터를 실제로 작동시키는 데 필요한 기초 지식을 담고 있는 입문서.
- 3D 프린터 사용자가 반드시 알아야 하는 지식을 한 권의 책으로 엮었으며, 인터넷에 흩어져 있는 정보를 개별적으로 찾아 헤매는 수고를 줄일 수 있다.
- 3D 프린팅 분야에 관심이 있지만 전문 지식이 없거나 막막해서 시도하지 못했던 사람, 3D 프린터를 구매, 또는 제작하고자 하는 사람, 책 한 권으로 3D 프린터를 배워 보고 싶은 모든 이들에게 도움이 될 것 같다.
- 3D 프린팅 및 3D 프린터에서 많이 쓰이는 용어의 개념을 정리한 용어집이 부록으로 수록되어 있어, 궁금한 용어를 한 눈에 익힐 수 있다.
- 3D 프린터 구매를 위한 안내, 추천 제품을 부록에서 소개한다.

목차

PART 01. 3D 프린터 입문하기
Chapter 01. 3D 프린터 입문하기
__01 3D 프린팅이란?
__02 3D 프린터의 역사
__03 다양한 3D 프린팅 방식
____FDM 방식
____SLA 방식
____DLP 방식
____SLS 방식
____잉크젯 방식
____폴리젯 방식
__04 3D 프린터로 무엇을 할 수 있을까?

Chapter 02. 3D 프린터 선택 가이드
__01 나만의 프린터를 갖는 방법
____완제품 구입
____키트 조립
____직접 제작
____출력 대행
__02 선택 기준
____익스트루더
____XYZ축 운동 방식
____프레임 및 부품 소재
____출력 성능
____부가 기능
____사용 환경
____A/S 정책과 사용자 커뮤니티

PART 02. 3D 프린터 해부하기
Chapter 03. 3D 프린터 해부하기: 구성 요소
__01 기구부
____스텝 모터
____동력 전달 구조
____연마봉, 베어링, LM 가이드
__02 제어 장치
____제어 보드
____스텝 모터 드라이버
____LCD 컨트롤러
____센서
__03 베드
__04 전원부
__05 익스트루더
____콜드엔드
____핫엔드
__06 체결재와 작업 도구
____다양한 체결재
____작업에 필요한 공구들

Chapter 04. 3D 프린터 해부하기: 제품과 구조
__01 XZ-Y 방식
____XZ-Y 방식의 제품
____XZ-Y 방식프린터의 구조
____Y축
____X축과 Z축
____프린터헤드
__02 XY-Z 방식
____XY-Z 방식의 제품
____XY-Z 방식 프린터의 구조
__03 델타 봇
____델타 봇 제품
____델타 봇의 구조
____프레임

Chapter 05. 3D 프린터 해부하기: 소프트웨어
__01 용어 설명
__02 아두이노 IDE
____예제 파일 열기
____아두이노 IDE 기본 UI
____Blink 예제 업로드하기
__03 Gcode와 호스트 소프트웨어
____호스트 소프트웨어
____Gcode 다루기
__04 펌웨어
__05 Marlin 설정하기
____제어 보드의 종류와 통신 속도
____온도 제어
____엔드스탑과 구동 범위
____스텝 모터 제어하기
____속도와 가속도
____LCD
____Core-XY
____델타 봇

PART 03. 3D 프린터 활용하기
Chapter 06. 3D 프린터로 출력하기
__01 출력하기
____모델 소스
____슬라이서란?
____Cura 다루기
____모델 배치
____레이어 구성 요소 이해하기
____주요 슬라이서 설정
____LCD 활용하기
____출력 준비하기
__02 출력 품질 개선하기
____첫 레이어의 안착 문제 해결하기
____베드 도포 방식 및 도포재 선택하기
____출력물 냉각하기
____필라멘트 선택하기
____프린터 성능 평가하기

Chapter 07. 3D 프린터 트러블슈팅
__01 점검 사항
____프린터 유지 보수하기
____프린터에 문제가 생겼을 때
__02 주요 문제와 원인 진단하기
____기구부 문제
____엔드스탑과 오토 레벨링 문제
____온도 제어 문제
____제어부 문제
____출력 품질 문제
__03 핵심 원인 분석과 해결 방법
____슬라이서
____펌웨어
____기구부와 스텝 모터
____제어 보드와 전원 장치
____압출부

Chapter 08. 3D 프린터 활용하기
__01 프린터 업그레이드하기
____오토 레벨링
____멀티 헤드
____스풀 홀더
____필라멘트 청소 필터
____챔버
____방진 및 방열
____LED 부착하기
____원격 제어
____사고 예방
__02 Repetier-Firmware 사용하기
____Repetier-Fimware Configuration Tool 사용하기
____General
____Mechanics
____Tools
____Features
____User Interface
____Manual
____Download
__03 3D 프린터 다양하게 활용하기
____실생활 활용 사례
____인테리어 및 장식 활용 사례
____제작 프로젝트

부록 A. 용어 사전
부록 B. 부품 구매
부록 C. 참고 및 인용 자료
찾아보기

책 속으로

[저자 서문]
지금은 이렇게 책까지 집필하게 되었지만, 3D 프린터 키트를 처음 구매했던 당시에는 정말 고생을 많이 했다. 키트를 처음 받은 날부터 그럭저럭 봐 줄 만한 직육면체 하나를 출력하기까지 3개월이 넘게 걸렸다면 믿겠는가?
돌이켜 보면 상태가 유독 엉망이었던 키트와, 그보다 더 엉망이었던 내 손재주가 만들어낸 일이었지만, 그 당시에는 너무나도 힘든 여정이었다. 제대로 된 사전 지식 없이 3D 프린터 조립에 뛰어드는 것은 이토록 위험한 일이다.
하지만 그렇게 길을 잃고 헤맸던 덕분에 이 책이 탄생하게 되었다. 수없이 많은 시행착오를 거쳐 문제를 하나씩 해결해 나가며 일지를 남겼다. 해결의 실마리를 찾기 위해 국내외 사용자들이 커뮤니티에 공유한 수백, 수천 건의 정보를 조사하고 정리하면서 일지에 점점 살이 붙기 시작했다.
그러는 동안 많은 사람이 3D 프린터에 입문했고, 동일한 문제를 겪었으며, 커뮤니티에 올라온 질문에도 비슷한 답변이 달렸다. 3D 프린팅에 대한 실용적인 정보는 여전히 충분하지 않았고, 체계화는 더더욱 되어 있지 않았다.
비싼 돈을 내고도 창작 활동을 즐기기는커녕 고생만 잔뜩 해야 한다는 점이, 사람들이 3D 프린터를 즐길 수 없게 만드는 가장 큰 원인이라는 생각이 들었다. 그래서 이 책, 『3D 프린터 101』을 쓰기 시작했다.
일지를 다듬고 보충함으로써 이 책의 세 번째 파트를 먼저 완성했고, 지난 3년간 3D 프린터를 배워 나갔던 과정을 되새기면서 필요한 모든 정보를 체계적으로 정리했다.
3D 프린터를 전혀 몰랐던 사람도 이 책을 읽으면 3D 프린터를 자유자재로 다룰 수 있게끔 기본적인 지식을 자세하게 설명하는 한편, 고급 정보와 노하우도 최대한 담을 수 있도록 노력했다.
책을 쓰는 과정은 생각보다 훨씬 어렵고 힘들었다. 누구나 내용을 이해할 수 있도록 문장을 쉽게 풀어 쓰면서도 너무 길고 복잡하지 않게 다듬어야 했고, 기술적으로 틀린 부분은 없는지 몇 번이고 조사를 반복했다. 책을 쓰는 와중에 새로운 문제를 겪기도 했다.
가장 큰 문제는 분량을 줄이는 것이었다. 지금도 제법 두껍지만, 이것은 지금보다 1.5배는 많았던 첫 원고의 내용을 추리고 추린 결과물이라는 점을 알아주었으면 한다. 이 책에서 못다 한 이야기는 언젠가 꼭 다른 곳에서 풀어 보고 싶다.
이런 노력이 헛되지는 않았는지, 많은 독자들에게 책이 읽힌 끝에 이렇게 개정판까지 출간하게 되었다. 〈2017년 과학기술정보통신부인증 우수과학도서〉로 선정되는 분에 넘치는 영광도 있었다.
무엇보다도, 누군가에게 내 책이 읽힌다는 행복, 누군가에게 내 책이 도움이 된다는 기쁨은 무엇과도 바꿀 수 없는 소중한 경험이었다. 종종 커뮤니티에 들를 때마다 새로운 입문자들에게 이 책을 망설임 없이 추천해 주시는 고마운 분들을 만나곤 한다.
다소 부끄러울 정도로 책을 높이 평가해 주시는 후기들도 큰 힘이 된다. 이렇게 많은 분들의 격려가 없었다면 개정판까지 낼 생각을 하지 못했을 것이다.

출판사 서평

〉 3D 프린터 사용자를 위한 단 한 권의 필독서!
이 책은 3D 프린터를 이용한 개인 제작에 관심이 있는 모든 사람을 위해 쓰여진 책이다. 3D 프린터의 기초부터 활용까지를 아우르는 실전 지식을 담고 있어, 3D 프린터를 아직 접하지 않은 입문자에게도, 더 깊이 파고들고 싶은 사용자에게도 훌륭한 가이드를 제공한다. 망설이지 말고 지금 시작해 보자.

〉 이 책은 모두 세 개의 파트와 여덟 개의 장, 그리고 부록으로 구성되어 있다.
- 첫 번째 파트는 ‘3D 프린터 입문하기’다. 이 파트는 3D 프린터라는 새로운 기술에 아직 충분히 익숙지 않은 사람을 위한 출발점이다. 3D 프린터에 대한 기본적인 지식과 함께, 3D 프린터를 구입하기 전에 고민해야 할 내용을 다루고 있다.

- 두 번째 파트는 ‘3D 프린터 해부하기’다. 여기에서는 제목 그대로 3D 프린터의 구성 요소를 하드웨어와 소프트웨어로 나누어 낱낱이 해부해 볼 것이다. 이를 통해 3D 프린터를 직접 제작하고 활용하는 데 필요한 모든
정보를 얻을 수 있을 것이다.

- 마지막으로 세 번째 파트인 ‘3D 프린터 활용하기’에서는 3D 프린터를 이용해 실제로 무언가를 만들어 본다. 3D 프린팅 과정과 출력 노하우, 자가 수리 방법, 3D 프린팅 창작물 소개에 이르기까지 3D 프린터를 활용하는 데 도움이 되는 모든 정보를 담았다.

- 끝으로 책 말미에는 몇 가지 추가 정보를 정리한 부록이 수록돼 있다. 부록 A의 〈용어 사전〉에는 책에서 사용된 주요 용어와 그에 대한 해설을 수록했다. 부디 범람하는 용어의 홍수에 휩쓸리는 일이 없길 바란다. 부록 B의 〈부품 구매〉에서는 3D 프린터나 부품을 쉽게 구매할 수 있도록 간단한 정보를 정리했다.
마지막으로 부록 C의 〈참고 및 인용 자료〉에는 이 책을 쓰면서 인용한 자료의 출처를 정리해 두었다.

작가정보

저자(글) 안상준

3D 프린터를 직접 제작하며 온갖 고생을 다한 끝에 본의 아니게 3D 프린터 전문가가 되었다. 다행히 지금은 3D 프린터를 이용한 자유로운 창작 활동을 즐기고 있으며, 그동안의 경험과 지식을 다른 입문자들과 공유하고자 이 책을 쓰기 시작했다.
최근에는 4D 프린팅, 소프트 로보틱스 응용 등 3D 프린팅 기술을 바탕으로 한 제조 혁신에 관심을 두고 있다.