캐릭터 부조 책갈피 3D 출력 — 층 높이를 낮추는 게 답이 아니었다

캐릭터 부조 책갈피 3D 출력 — 층 높이를 낮추는 게 답이 아니었다

0.08mm가 0.10mm보다 거칠게 나오는 이유.

그림 한 장을 얕은 부조로 세워서 책갈피를 만들었어요. 위쪽은 캐릭터 모양 장식이고 아래는 책 사이에 끼우는 긴 꼬리입니다. 뱀부 스튜디오로 슬라이싱해서 뱀부랩 프린터로 뽑았는데, 첫 출력은 위 사진처럼 사선으로 결이 그대로 보였어요. 그래서 더 매끄럽게 만들 방법을 찾아봤습니다.

만든 것

전체 크기	51.5 × 150 × 2.6 mm
부조 높이	0.10 ~ 1.00 mm, 색 영역 8단계
꼬리	두께 1.2 mm · 폭 24 mm
뒤판	두께 1.6 mm, 뒷면은 완전 평면
메시	548,730 정점 / 1,097,456 삼각형, 구멍 없는 단일 솔리드

밝기로 높이를 준 게 아니라 색 영역마다 높이를 정해서 쌓았어요. 잉크선이 제일 낮고 머리카락·하이라이트가 제일 높은 식입니다.

(이 사진은 실물이 아니라 STL을 블렌더로 돌린 렌더예요. 색을 빼면 높이 차만 남습니다.)

표면을 매끄럽게 하는 세 가지 시도

기준은 0.12mm 레이어에 아이러닝(뱀부 스튜디오 한국어로는 '다림질') 없음이었어요. 여기서 세 가지를 만들어 비교했습니다.

기준 0.12mm	32분 22초 · 7.96g · 21층
A. 0.12mm + 다림질	47분 4초 · 8.01g · 21층
B. 0.08mm	42분 54초 · 8.05g · 31층
C. 0.10mm + 다림질	50분 53초 · 8.03g · 25층

※ 시간과 무게는 슬라이서가 계산한 예상값이에요. 실제로 잰 값이 아닙니다.

0.08mm가 0.10mm보다 나빴어요

층을 얇게 할수록 좋아질 줄 알았는데 아니었습니다. 부조는 높이가 정해진 단들이라, 그 단 높이가 층 격자에 맞아떨어지는지가 더 중요했어요. 맞지 않으면 그만큼 깎여 나갑니다.

0.12 mm	평균 40.2 µm 손실
0.10 mm	7.0 µm
0.08 mm	35.3 µm

이 모델의 단 높이 중에 1.20 · 1.60 · 1.70 · 2.60mm 네 개가 0.10mm 격자에 정확히 떨어지거든요. 그래서 0.10mm가 제일 덜 깎였습니다. (µm 값은 STL과 G-code로 계산한 수치예요. 실물을 잰 게 아닙니다.)

슬라이서가 설정을 조용히 되돌렸어요

여기서 한 번 크게 헤맸습니다. 명령줄로 만들어 둔 파일을 뱀부 스튜디오로 열었더니, 파일 안에 저장된 프리셋 이름이 시스템 프리셋(0.16mm Standard)이라 열자마자 그 프리셋으로 되돌아갔어요. 레이어가 0.16mm로 바뀌고 다림질도 사라진 채 다시 슬라이싱됐습니다. 26분 15초에 16층으로요.

해결은 파일 안의 프리셋 이름을 고유한 이름으로 바꾸고, 실제로 바꾼 설정 키를 '시스템과 다른 설정' 목록에 명시하는 것이었어요. G-code 자체는 손대지 않았습니다.

그렇게 고친 파일을 다시 열었더니 범례에 다림질 13분 38초(전체의 26.8%)가 잡혔어요. 설정이 살아 있다는 걸 이 줄로 확인했습니다.

미리보기에서도 캐릭터 부조 윗면에 다림질 경로가 겹쳐 보입니다. (위 두 장은 실물 사진이 아니라 슬라이서 화면이에요.)

두 번째 출력

0.10mm에 다림질을 넣은 파일로 다시 뽑았어요. 꼬리 윗면에 사선으로 있던 결이 거의 보이지 않습니다. 캐릭터 쪽도 결 간섭이 줄었고요. 다만 꼬리와 캐릭터가 이어지는 자리에 가로로 희미한 단차 선이 하나 남아 있어요.

필라멘트는 같은 제품이고 색만 금색에서 흰색으로 바뀌었어요. 금색 쪽이 빛을 훨씬 세게 반사해서 결이 더 도드라져 보이는 면은 있습니다. 표면을 계측한 건 아니고 제 눈으로 본 것이라는 점은 감안해 주세요.

남은 단차 선은 설계 쪽에서 이유가 나왔어요. 꼬리 두께 1.2mm에서 뒤판 1.6mm로 올라가는 구간이 8mm에 걸쳐 있어서 기울기가 2.9°밖에 안 됩니다. 경사가 이렇게 완만하면 층 계단 하나가 넓어지는데, 0.10mm 층이면 계단 폭이 2mm예요. 다림질은 평평한 윗면만 다리니까 경사면에는 효과가 없고, 층을 더 낮춰도 계단이 좁아질 뿐 없어지지는 않습니다. 사진 속 선이 정확히 이 계단인지 확대해서 맞춰보진 않았지만 자리는 겹칩니다.

(이것도 렌더예요. 색을 빼면 실제로 남는 높이 차가 이 정도입니다.)

다음에 만들 때

부조 단 높이랑 뒤판 두께를 목표 층 높이의 정수배로 잡아두면 이번 같은 깎임이 줄어들 것 같아요. 이번엔 네 단만 우연히 맞았거든요. 설계 단계에서 0.10mm면 0.10의 배수로, 0.20mm면 0.20의 배수로 미리 맞춰 두는 식입니다. 두께가 바뀌는 구간도 짧고 가파르게 두거나 곡면으로 빼면 아까 그 계단이 덜 보일 거예요.

정리

· 층을 무작정 낮추는 것보다 부조 단 높이를 층 격자에 맞추는 쪽이 효과가 컸어요 (0.10mm에서 계산 손실 7.0µm).

· 슬라이서가 파일을 열면서 시스템 프리셋으로 되돌릴 수 있으니, 열고 나서 레이어 높이와 다림질이 살아 있는지 범례로 확인하세요.

· 두 출력물은 같은 필라멘트에 색만 다릅니다. 금색이 빛을 세게 반사해 결이 더 도드라져 보이는 점은 감안하세요.