3D 프린터로 하나의 출력물에 여러 가지 색상을 넣는 멀티컬러 출력은 장식용 모델부터 이름이나 문자, 로고가 들어간 부품까지 다양한 용도로 활용할 수 있는 기능입니다. 한 가지 색상의 필라멘트만 사용하는 일반적인 출력과 달리 출력 과정에서 여러 색상의 재료를 사용하기 때문에 프린터의 구조와 출력 방식에 따라 작업 방법이 달라집니다.
멀티컬러 출력이라고 해서 반드시 여러 개의 노즐이 필요한 것은 아닙니다. 하나의 노즐에서 필라멘트를 교체하는 방식도 있고, 여러 개의 노즐을 사용하는 방식도 있습니다. 최근에는 여러 필라멘트를 자동으로 관리하면서 필요한 색상을 선택해 사용하는 시스템도 등장하고 있습니다.
따라서 멀티컬러 출력을 제대로 활용하려면 단순히 필라멘트 색상을 여러 개 준비하는 것보다 어떤 방식으로 색상을 전환하는지, 그리고 그 과정에서 어떤 차이가 발생하는지를 이해하는 것이 중요합니다.
멀티컬러 출력이란?
멀티컬러 출력은 하나의 3D 프린팅 작업에서 두 가지 이상의 색상을 사용하는 방식입니다.
예를 들어 검은색 몸체에 흰색 글자가 들어간 모델이나 여러 색상의 캐릭터를 하나의 출력물로 제작할 수 있습니다.
일반적인 단색 출력에서는 하나의 필라멘트를 사용해 처음부터 끝까지 같은 재료를 출력하는 경우가 많습니다. 반면 멀티컬러 출력에서는 특정 레이어나 특정 영역에서 다른 색상의 필라멘트를 사용하도록 프린터에 명령을 전달합니다.
색상을 변경하는 방법은 프린터 구조에 따라 달라지며, 크게 필라멘트를 직접 교체하는 방식, 자동 필라멘트 교체 시스템을 이용하는 방식, 여러 노즐을 사용하는 방식 등으로 나눌 수 있습니다.
한 개의 노즐로 여러 색상을 출력하는 방식
가장 기본적인 멀티컬러 출력 방법 중 하나는 하나의 노즐에 필라멘트를 번갈아 공급하는 것입니다.
예를 들어 처음에는 빨간색 필라멘트를 사용하다가 특정 시점에서 빨간색 필라멘트를 제거하고 파란색 필라멘트를 장착하는 방식입니다.
이 방법은 별도의 여러 노즐이 없어도 여러 색상을 사용할 수 있다는 장점이 있습니다.
다만 필라멘트를 교체하는 과정이 필요하기 때문에 출력 중간에 사용자의 개입이 필요한 경우가 있습니다. 프린터에 자동 교체 기능이 없다면 색상을 바꿔야 하는 시점에 직접 필라멘트를 교체해야 합니다.
또한 노즐 내부에 이전 색상의 필라멘트가 남아 있을 수 있기 때문에 새로운 색상을 넣었을 때 바로 원하는 색상이 나오지 않을 수도 있습니다.
자동 필라멘트 교체 시스템
멀티컬러 출력을 보다 편리하게 하기 위해 자동으로 필라멘트를 관리하는 시스템도 사용됩니다.
여러 개의 필라멘트를 장착해두고 출력 파일의 명령에 따라 필요한 필라멘트를 자동으로 선택하는 방식입니다.
사용자는 여러 색상의 필라멘트를 미리 장착해두고 모델에서 사용할 색상을 지정할 수 있습니다. 그러면 시스템이 출력 과정에서 필요한 필라멘트를 선택하고 기존 필라멘트와 교체하면서 작업을 진행합니다.
이 방식은 출력 도중 사람이 계속 필라멘트를 교체하지 않아도 된다는 점에서 편리합니다.
하지만 색상이 바뀔 때마다 필라멘트를 교체하는 과정이 필요하기 때문에 단색 출력보다 출력 시간이 길어질 수 있습니다.
여러 개의 노즐을 사용하는 방식
또 다른 방법은 프린터에 여러 개의 노즐을 사용하는 것입니다.
각 노즐에 서로 다른 색상의 필라멘트를 연결하고 필요한 색상의 노즐을 선택해 출력하는 방식입니다.
이 방식의 장점은 필라멘트를 매번 노즐에서 빼고 넣는 과정을 줄일 수 있다는 것입니다. 여러 색상을 자주 사용하는 모델에서도 활용할 수 있습니다.
하지만 노즐이 여러 개이기 때문에 프린터 구조가 복잡해질 수 있고, 각 노즐의 위치와 높이 등을 정확하게 관리해야 합니다. 그리고 당연하게도 기기 가격 역시 상승하겠죠?
또한 사용하지 않는 노즐에서 재료가 조금씩 흘러나오거나 출력물에 영향을 줄 수 있기 때문에 프린터와 슬라이서에서 별도의 관리가 필요할 수 있습니다.
색상이 바뀔 때 필라멘트가 낭비될 수 있다
멀티컬러 출력에서 알아두어야 할 부분 중 하나가 필라멘트 낭비입니다.
하나의 노즐을 사용하는 방식에서는 기존 색상의 잔여 필라멘트를 제거하고 새로운 색상의 필라멘트가 깨끗하게 나오도록 하는 과정이 필요합니다.
이 과정에서 사용되는 필라멘트는 최종 출력물에 들어가지 않고 버려질 수 있습니다.
색상 변경이 한두 번이라면 큰 문제가 아닐 수 있지만, 하나의 출력물에서 색상이 수십 번 또는 수백 번 바뀌면 교체 과정에서 발생하는 필라멘트 사용량도 증가할 수 있습니다.
따라서 멀티컬러 출력에서는 최종 모델의 필라멘트 사용량뿐 아니라 색상 변경 과정에서 추가로 사용되는 재료도 고려해야 합니다.
색상 변경이 많으면 출력 시간이 길어질 수 있다
멀티컬러 출력에서는 색상 변경을 위해 프린터가 추가적인 작업을 수행합니다.
기존 필라멘트를 제거하고 새로운 필라멘트를 공급한 뒤, 노즐에 남아 있는 이전 색상의 재료를 밀어내야 할 수 있습니다.
따라서 동일한 모델이라도 단색으로 출력할 때보다 여러 색상을 사용할 때 출력 시간이 길어질 수 있습니다.
특히 작은 영역에 여러 색상을 반복해서 배치하는 모델은 색상 전환 횟수가 많아질 수 있습니다.
멀티컬러 모델을 출력하기 전에 슬라이서에서 예상 출력 시간과 필라멘트 사용량을 확인하면 작업 시간을 미리 파악하는 데 도움이 됩니다.
색상은 슬라이서에서 어떻게 지정할까?
멀티컬러 출력에서는 슬라이서의 역할도 중요합니다.
모델이 여러 부분으로 나뉘어 있다면 각 부분에 사용할 필라멘트 색상을 지정할 수 있습니다. 하나의 모델 안에서도 특정 영역을 선택해 다른 색상을 적용하는 기능을 제공하는 슬라이서도 있습니다.
예를 들어 모델의 몸체는 검은색, 글자는 흰색으로 지정할 수 있습니다.
이후 슬라이서는 각각의 영역에 맞는 출력 명령을 생성하고 프린터가 지정된 필라멘트를 사용하도록 구성합니다.
다만 사용 가능한 기능은 슬라이서와 프린터의 멀티컬러 방식에 따라 달라질 수 있으므로 실제 작업에서는 사용하는 장비에 맞는 설정을 확인해야 합니다.
모든 필라멘트를 아무렇게나 섞어 사용할 수 있는 것은 아니다
여러 색상을 사용한다고 해서 필라멘트의 종류까지 자유롭게 섞어도 되는 것은 아닙니다.
예를 들어 같은 종류의 필라멘트에서 색상만 변경하는 작업과 서로 다른 재질을 번갈아 사용하는 작업은 조건이 다릅니다.
재료마다 권장되는 노즐 온도나 베드 온도 등의 출력 조건이 다를 수 있기 때문입니다.
따라서 멀티컬러 출력을 처음 진행한다면 우선 같은 재질의 서로 다른 색상을 사용하는 방식부터 고려하는 것이 관리하기 쉽습니다.
특히 서로 다른 재질을 함께 사용하는 경우에는 프린터 제조사와 필라멘트 제조사가 제공하는 권장 조건을 확인하는 것이 좋습니다.
멀티컬러 출력에 적합한 모델
멀티컬러 출력은 색상 구분이 중요한 모델에 특히 유용합니다.
대표적으로 다음과 같은 출력물에 활용할 수 있습니다.
- 이름이나 문자가 들어간 표지판
- 로고가 포함된 모델
- 색상이 구분되어야 하는 부품
- 장식용 모델
- 캐릭터 및 피규어
- 교육용 모형
- 여러 부분을 색상으로 구분한 구조물
반대로 색상 변경이 거의 필요하지 않은 단순한 기능성 부품이라면 멀티컬러 출력의 추가 작업이 오히려 불필요할 수도 있습니다.
멀티컬러 출력 전에 확인할 사항
멀티컬러 출력을 시작하기 전에는 몇 가지 항목을 확인하는 것이 좋습니다.
먼저 프린터가 멀티컬러 출력을 지원하는지 확인합니다.
그다음 사용할 필라멘트의 재질과 색상을 준비하고, 프린터에 필라멘트를 어떻게 연결하거나 교체해야 하는지 확인합니다.
슬라이서에서는 각 색상이 올바른 영역에 지정되었는지 확인하고, 미리보기에서 색상 변경 위치를 확인하는 것이 좋습니다.
또한 예상 출력 시간과 필라멘트 사용량도 확인합니다.
특히 색상 전환이 많은 모델이라면 실제 출력 전에 미리보기에서 색상 변경 횟수를 확인하면 예상보다 작업 시간이 크게 늘어나는 것을 방지할 수 있습니다.
멀티컬러 출력의 장점과 단점
멀티컬러 출력의 가장 큰 장점은 하나의 출력물에 다양한 색상을 표현할 수 있다는 것입니다.
별도로 여러 부품을 출력해 조립하거나 출력 후 직접 도색하지 않고도 색상 차이를 표현할 수 있습니다.
반면 단점도 있습니다.
색상 변경이 많아지면 출력 시간이 증가할 수 있고 필라멘트 낭비도 커질 수 있습니다. 또한 사용하는 프린터의 구조에 따라 설정이 복잡해질 수 있습니다.
따라서 멀티컬러 기능은 모든 출력물에 사용하는 것보다 색상이 실제로 필요한 모델에 선택적으로 활용하는 것이 효율적입니다.
마무리 및 견해
마무리하며 제 개인적인 견해를 우선 말씀드리자면, 꼭 필요한 상황이 아니라면 한 노즐에서 여러가지 색을 뽑아내는 작업은 별로 추천드리지 않습니다. 물론 작업을 하다보면 이러한 상황이 더 자주 찾아오지만, 이 작업방식이 적으면 적을수록 좋다고 생각합니다.
내용을 정리하자면, 3D 프린터의 멀티컬러 출력은 하나의 출력물에 여러 색상을 표현할 수 있는 기능입니다. 하나의 노즐에서 필라멘트를 교체하는 방식부터 자동 필라멘트 교체 시스템, 여러 개의 노즐을 사용하는 방식까지 다양한 방법이 있습니다.
방식에 따라 편의성, 출력 시간, 필라멘트 사용량, 프린터 구조 등이 달라지기 때문에 자신의 장비가 어떤 멀티컬러 방식을 지원하는지 먼저 확인하는 것이 중요합니다.
특히 색상 변경이 많아질수록 필라멘트 교체 과정에서 발생하는 재료 낭비와 추가 출력 시간이 증가할 수 있습니다. 따라서 출력 전에 슬라이서 미리보기에서 색상 배치와 변경 횟수를 확인하고, 필요한 경우 색상 수를 줄이는 것도 하나의 방법입니다.
멀티컬러 출력은 단순히 여러 색상의 필라멘트를 준비하는 것만으로 끝나는 기능이 아닙니다. 프린터의 방식, 필라멘트 호환성, 색상 변경 횟수, 출력 시간과 재료 사용량을 함께 고려해야 원하는 결과를 효율적으로 얻을 수 있습니다.