3D 프린터 활용 시제품제작을 위한 적층제조 특화디자인 가이드라인 개발에 관한 연구

Abstract

본 연구는 3D프린터를 활용한 시제품 제작을 위한 적층제조 특화 디자인 가이드라인 개발에 관한 연구이다. 3D프린팅 기술은 다양한 산업 분야에서 널리 활용되고 있으며, 이를 통해 많은 혁신을 만들어 내고 있다. 특히 시제품을 제작하는 분야에서 가장 활발하게 활용되고 있으며, 신속하고 경제적인 시제품 제작이 가능 해졌다. 그러나 적층제조의 특성상 일반적인 제품디자인 설계 방법을 적용 시 제대로 된 결과물을 얻지 못하게 되는 경우가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 3D프린팅 시제품 제작을 위해 특화된 적층제조 특화설계 (DFAM: Design for additive manufacturing) 에 초점을 맞추어 이를 활용하기 위한 가이드라인을 개발하여 시제품 제작 시 실패를 줄이고, 고품질의 결과물을 확보할 수 있도록 하는 것에 목적을 둔다. 이론적 고찰에서는 3D프린터 기술의 현황과 다양한 응용 분야를 상세히 조사하였고, 3D프린터의 산업 응용 현황과 종류, 기술 동향을 탐구하였으며, 시제품 제작 분야에서의 3D프린터 활용 사례를 분석하였다. 그리고 적층제조 특화설계의 개념과 필요성 및 관련 사례를 통한 연구를 진행하였다. 본 연구의 후반부에서는 적층 제조 특화 디자인 가이드라인을 개발하기 요소들을 분석하고, 장비와 재료 선택, 기구 설계, 지코드 생성 등의 내용으로 가이드를 명확하게 제시하였다. 또한 적층제조 특화 디자인 효과 검증에서는 워크샾을 통한 가이드라인의 활용과 그에 따른 효과를 확인하였다. 연구 결과, 개발된 적층제조 특화 디자인 가이드라인이 시제품 제작의 효율성과 품질 향상에 기여하였으며, 적층제조 특화설계의 한계와 소결 과정에 대한 논의도 수행하였다. 본 연구의 결과는 3D프린터를 활용한 시제품 제작에 관심 있는 학생 및 디자이너 그리고 산업 현장에서 실용적으로 활용될 수 있을 것이다.