3D 프린터용 필라멘트를 구매할 때 가장 흔하게 볼 수 있는 단위가 1kg입니다. 그런데 필라멘트 1kg을 구매하면 실제로 출력물을 몇 개나 만들 수 있을까요?
처음에는 단순하게 1,000g을 출력물 하나의 무게로 나누면 된다고 생각하기 쉽습니다. 예를 들어 출력물 하나가 50g이라면 1,000g ÷ 50g으로 계산해서 약 20개를 만들 수 있다고 생각할 수 있습니다.
하지만 실제 3D 프린팅에서는 이 계산만으로 정확한 출력 가능 개수를 판단하기 어렵습니다. 모델의 크기뿐만 아니라 벽의 두께, 내부 채움률(Infill), 상·하단 레이어, 서포트, 브림과 같은 출력 설정에 따라 필라멘트 사용량이 달라지기 때문입니다.
따라서 필라멘트 1kg으로 몇 개를 출력할 수 있는지 알아보려면 먼저 슬라이서에서 실제 예상 재료 사용량을 확인하는 방법을 알아두는 것이 좋습니다.
1. 가장 기본적인 계산 방법
가장 간단한 계산식은 다음과 같습니다.
1,000g ÷ 출력물 1개의 필라멘트 사용량 = 이론상 출력 가능 개수
예를 들어 슬라이서에서 출력물 하나를 완성하는 데 50g의 필라멘트가 필요하다고 표시된다면,
1,000g ÷ 50g = 20개
이므로 이론적으로 약 20개의 출력물을 만들 수 있습니다.
출력물 하나가 25g이라면 약 40개, 100g이라면 약 10개가 됩니다.
| 출력물 1개 사용량 | 1kg으로 계산한 이론상 개수 |
|---|---|
| 20g | 약 50개 |
| 25g | 약 40개 |
| 50g | 약 20개 |
| 75g | 약 13개 |
| 100g | 약 10개 |
| 200g | 약 5개 |
이 표에서 알 수 있듯이 필라멘트 1kg으로 출력할 수 있는 개수는 정해져 있지 않습니다. 같은 필라멘트를 사용하더라도 출력하는 모델의 크기와 설정에 따라 결과가 크게 달라집니다.
(필라멘트의 총량을 출력물 하나에 필요한 사용량으로 나누면 이론적인 출력 가능 개수를 계산할 수 있다.)
2. 출력물의 크기만으로 필라멘트 사용량을 판단하면 안 되는 이유
같은 크기의 모델이라도 설정에 따라 필라멘트 사용량은 달라질 수 있습니다.
대표적인 요소가 벽(Wall), 인필(Infill), 상단과 하단 레이어입니다.
특히 인필은 모델 내부를 어떤 방식으로 채울 것인지 결정하는 설정입니다. 외형은 거의 동일하게 보이는 모델이라도 내부 채움 정도에 따라 사용되는 재료의 양이 달라질 수 있습니다.
예를 들어 외형 크기가 같은 두 개의 모델을 준비하고 하나는 낮은 인필 밀도, 다른 하나는 높은 인필 밀도로 설정하면 필요한 필라멘트 양이 달라집니다.
따라서 “이 모델은 가로 10cm니까 필라멘트가 몇 g 필요하다”와 같이 외형 크기만으로 소비량을 정확하게 계산하는 것은 어렵습니다.
실제 출력에 필요한 양을 확인하려면 모델을 슬라이서에 불러온 다음 설정을 적용하고 Slice 결과에서 예상 재료 사용량을 확인하는 것이 가장 편리합니다.
3. 슬라이서에서 예상 필라멘트 사용량을 확인하는 방법
대표적인 슬라이서인 UltiMaker Cura에서는 모델을 불러온 후 프린트 설정을 적용하고 슬라이싱하면 출력 과정을 미리 확인할 수 있습니다.
Cura의 Preview 기능에서는 모델을 레이어 단위로 확인할 수 있으며, 인필이나 서포트가 어떻게 생성되는지도 확인할 수 있습니다. 또한 최근 Cura Cloud에서는 슬라이싱 결과에서 예상 출력 시간과 재료 무게를 확인할 수 있도록 제공하고 있습니다.
따라서 필라멘트가 얼마나 필요한지 계산할 때는 단순한 모델 크기보다 슬라이서가 계산한 예상 재료 사용량을 기준으로 하는 것이 더 현실적입니다.
(Cura의 Preview에서는 슬라이싱된 모델의 레이어와 내부 구조, 서포트 등을 확인할 수 있다.)
4. 서포트가 있으면 필라멘트 사용량이 늘어난다
필라멘트 사용량을 계산할 때 놓치기 쉬운 부분이 서포트(Support)입니다.
3D 프린터는 일반적으로 아래에서부터 한 층씩 재료를 쌓아 올리는 방식으로 출력합니다. 따라서 공중에 떠 있는 형태나 큰 오버행이 있는 모델은 아래에서 받쳐줄 구조가 필요할 수 있습니다.
이때 슬라이서가 모델 아래에 서포트 구조물을 생성합니다.
UltiMaker의 공식 자료에서도 오버행 때문에 추가적인 지지가 필요한 경우 Cura가 서포트 재료를 생성할 수 있으며, 서포트는 출력 후 제거한다고 설명하고 있습니다.
결국 서포트가 많은 모델은 제품 자체에 필요한 필라멘트 외에 서포트 제작에도 추가적인 필라멘트가 사용됩니다.
예를 들어 모델 본체에 60g이 필요하더라도 서포트와 기타 출력 요소까지 포함한 전체 예상 사용량이 70g이라면 60g이 아니라 70g을 기준으로 계산해야 합니다.
5. 브림이나 스커트도 필라멘트를 사용한다
모델 자체만 생각하면 놓치기 쉬운 부분이 또 있습니다.
출력 과정에서는 모델 외에도 브림(Brim), 스커트(Skirt), 퍼지 라인 등 추가적인 요소가 사용될 수 있습니다.
특히 브림은 출력물의 가장자리를 둘러싸는 형태로 첫 번째 레이어의 접착을 돕는 구조입니다. UltiMaker 자료에서도 브림이 빌드 플레이트에 출력물의 가장자리를 고정하고 노즐의 재료 흐름을 안정적으로 만드는 데 활용될 수 있다고 설명합니다.
따라서 출력물의 무게가 50g이라고 해서 반드시 필라멘트 50g만 소비되는 것은 아닙니다.
실제 소비량을 계산할 때는 모델 + 서포트 + 접착 보조 구조물 등 슬라이서가 계산한 전체 사용량을 확인하는 것이 좋습니다.
6. 계산상 20개라고 해서 실제로 반드시 20개를 만들 수 있는 것은 아니다
앞에서 50g짜리 출력물이라면 1kg으로 약 20개를 만들 수 있다고 계산했습니다.
하지만 이것은 어디까지나 이론적인 계산입니다.
실제 작업에서는 다음과 같은 변수가 생길 수 있습니다.
- 출력 실패
- 서포트 추가
- 브림 또는 기타 접착 구조물 사용
- 테스트 출력
- 필라멘트 교체 과정에서 발생하는 손실
- 슬라이서 예상치와 실제 소비량의 차이
따라서 1kg으로 정확히 20개를 출력해야 하는 상황이라면 계산상 20개가 나온다고 해서 필라멘트를 딱 1kg만 준비하는 것은 여유가 부족할 수 있습니다.
예를 들어 계산상 20개가 가능하다면 작업 계획에서는 약간의 여유를 두고 18~19개 정도를 안정적으로 제작할 수 있는 양으로 생각하는 방법도 있습니다.
물론 실제 여유분은 모델과 출력 환경에 따라 달라지므로 정해진 비율이 있는 것은 아닙니다.
7. 가장 정확한 방법은 실제 사용량을 기록하는 것이다
필라멘트 사용량을 계속 관리해야 한다면 한 번 계산하고 끝내기보다 출력 기록을 남기는 것이 좋습니다.
예를 들어 다음과 같이 기록할 수 있습니다.
| 모델 | 슬라이서 예상량 | 출력 횟수 | 사용량 기준 |
|---|---|---|---|
| 작은 부품 | 20g | 1개 | 약 20g |
| 중형 부품 | 50g | 1개 | 약 50g |
| 대형 부품 | 100g | 1개 | 약 100g |
| 서포트 포함 모델 | 80g | 1개 | 약 80g |
이런 식으로 기록해두면 같은 모델을 다시 출력할 때 필요한 필라멘트 양을 빠르게 예상할 수 있습니다.
특히 여러 개를 주문 제작하거나 반복 출력하는 경우에는 단순히 “필라멘트 한 롤이면 충분하겠지”라고 생각하는 것보다 모델별 예상 사용량을 합산하는 방법이 훨씬 정확합니다.
마무리
필라멘트 1kg으로 만들 수 있는 출력물의 개수에는 정해진 답이 없습니다.
가장 기본적인 계산은
1,000g ÷ 출력물 1개의 필라멘트 사용량
이지만, 실제 출력에서는 인필, 벽 두께, 상·하단 레이어, 서포트, 브림 등의 설정에 따라 사용량이 달라질 수 있습니다.
따라서 필라멘트 구매량이나 출력 가능 개수를 정확하게 예상하려면 모델을 슬라이서에서 실제로 슬라이싱한 뒤 표시되는 예상 재료 사용량을 확인하는 것이 가장 좋은 방법입니다.
예를 들어 슬라이서에서 전체 사용량이 50g으로 계산된다면 1kg 필라멘트로 이론적으로 약 20개의 출력물을 만들 수 있습니다. 하지만 실제 작업에서는 출력 실패나 추가 구조물 등의 변수가 있기 때문에 어느 정도의 여유분을 확보하는 것이 좋습니다.
결국 필라멘트 1kg을 “몇 개 출력할 수 있는 양”으로 단순하게 생각하기보다는 내가 출력하려는 모델 하나에 실제로 얼마나 많은 필라멘트가 필요한지를 먼저 확인하고 전체 필요한 양을 계산하는 방식이 가장 정확합니다.
이 방법을 사용하면 필라멘트를 너무 많이 구매하는 것도 줄일 수 있고, 여러 개의 출력물을 계획할 때 필라멘트가 중간에 부족해지는 상황도 예방할 수 있습니다.