3D 프린터로 여러 개의 부품이나 복잡한 형태의 모델을 출력하다 보면 출력물 사이에 얇은 실처럼 보이는 필라멘트가 생기는 경우가 있습니다. 모델 자체에는 필요하지 않은 가느다란 선이 여기저기 연결되어 있어 출력이 끝난 뒤 제거해야 하는 경우도 있습니다.
이러한 현상을 스트링(Stringing)이라고 합니다.
스트링은 3D 프린터에서 비교적 흔하게 발생하는 출력 문제이며, 특히 노즐이 한 위치에서 다른 위치로 이동할 때 필라멘트가 조금씩 흘러나오면서 발생합니다.
스트링이 심하면 출력물의 외관이 지저분해지고 작은 부품이나 피규어처럼 디테일이 중요한 모델에서는 완성도가 크게 떨어질 수 있습니다.
다행히 스트링은 출력 온도와 리트랙션, 이동 속도 등의 설정을 조절하면서 상당 부분 개선할 수 있습니다.
이번 글에서는 스트링이 발생하는 원인과 해결 방법, 리트랙션 설정의 의미, 그리고 출력물에 맞는 설정을 찾는 방법까지 자세히 알아보겠습니다.
스트링이란 무엇인가?
스트링은 노즐이 출력 중인 영역에서 다른 영역으로 이동할 때 원하지 않는 가느다란 필라멘트가 남는 현상입니다.
노즐이 이동하는 동안 내부에 남아 있는 녹은 필라멘트가 조금씩 흘러나오면서 이러한 실 모양의 흔적이 만들어집니다.
특히 서로 떨어져 있는 여러 개의 부품을 한 번에 출력하거나 모델에 빈 공간이 많은 경우 스트링이 쉽게 눈에 띌 수 있습니다.
스트링이 발생하는 가장 큰 원인
스트링은 여러 가지 설정의 영향을 받지만 대표적인 원인은 노즐 온도와 리트랙션 설정입니다.
노즐 온도가 너무 높으면 필라멘트가 지나치게 묽어진 상태가 되어 노즐에서 쉽게 흘러나올 수 있습니다.
반대로 리트랙션이 적절하지 않으면 노즐 이동 중 필라멘트가 계속 압출될 수 있습니다.
따라서 스트링 문제가 발생했을 때는 이 두 가지 요소를 먼저 확인하는 것이 좋습니다.
리트랙션이란?
리트랙션(Retraction)은 노즐이 출력하지 않는 구간으로 이동할 때 필라멘트를 일정 거리 뒤로 당기는 기능입니다.
필라멘트를 뒤로 당겨 노즐 내부의 압력을 낮추면 이동 중 필라멘트가 불필요하게 흘러나오는 것을 줄일 수 있습니다.
3D 프린터의 스트링 문제를 해결할 때 가장 자주 조절하는 설정 중 하나가 바로 리트랙션입니다.
리트랙션 거리
리트랙션 거리란 필라멘트를 얼마나 뒤로 당길 것인지를 의미합니다.
거리가 너무 짧으면 노즐 내부의 압력이 충분히 줄어들지 않아 스트링이 계속 발생할 수 있습니다.
반대로 지나치게 길게 설정하면 필라멘트가 필요 이상으로 움직이면서 다른 문제가 발생할 수 있습니다.
따라서 사용하는 프린터의 압출 방식과 필라멘트에 맞는 적절한 값을 찾는 것이 중요합니다.
리트랙션 속도
리트랙션 속도는 필라멘트를 얼마나 빠르게 당기고 다시 밀어낼지를 결정하는 설정입니다.
속도가 너무 느리면 필라멘트를 당기는 동안 이미 필라멘트가 흘러나와 스트링이 발생할 수 있습니다.
반대로 너무 빠르게 설정하면 필라멘트에 과도한 힘이 가해지거나 압출 과정이 불안정해질 수 있습니다.
따라서 거리와 마찬가지로 적절한 범위를 찾아야 합니다.
노즐 온도를 낮춰보기
스트링이 심하다면 현재 사용하는 노즐 온도를 확인해 보는 것도 좋습니다.
온도가 지나치게 높으면 필라멘트가 너무 쉽게 흘러나올 수 있습니다.
필라멘트 제조사가 권장하는 온도 범위를 기준으로 조금씩 온도를 조절하면서 스트링이 감소하는지 확인할 수 있습니다.
다만 온도를 지나치게 낮추면 레이어 접착력이나 압출 상태가 나빠질 수 있으므로 무조건 낮게 설정하는 것은 좋지 않습니다.
필라멘트의 습기도 확인하기
스트링 문제가 발생했을 때 리트랙션만 확인해서는 안 됩니다.
필라멘트가 습기를 많이 머금은 경우에도 스트링이나 표면 품질 문제가 발생할 수 있습니다.
특히 PETG, TPU, 나일론과 같이 습기에 민감한 필라멘트는 보관 상태가 출력 결과에 큰 영향을 줄 수 있습니다.
따라서 설정을 변경하기 전에 필라멘트가 적절하게 보관되어 있는지 확인하는 것도 중요합니다.
이동 속도도 영향을 준다
노즐이 출력하지 않는 구간에서 이동하는 속도 역시 스트링에 영향을 줄 수 있습니다.
이동 속도가 너무 느리면 노즐이 이동하는 동안 필라멘트가 흘러나올 시간이 길어질 수 있습니다.
반대로 적절한 이동 속도를 사용하면 노즐이 빠르게 다음 출력 위치로 이동해 불필요한 필라멘트가 남는 것을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
다만 이동 속도를 지나치게 높이면 진동이나 위치 정밀도에 영향을 줄 수 있으므로 프린터의 성능에 맞춰 설정해야 합니다.
스트링 테스트 모델을 활용하기
스트링 문제를 해결할 때는 매번 실제 제품을 출력하기보다 스트링 테스트용 모델을 사용하는 것이 효율적입니다.
서로 떨어져 있는 여러 개의 작은 기둥이나 구조물이 있는 테스트 모델을 출력하면 노즐이 빈 공간을 이동하는 과정에서 스트링이 얼마나 발생하는지 쉽게 확인할 수 있습니다.
리트랙션 거리나 온도를 조금씩 변경하면서 테스트하면 자신의 프린터와 필라멘트에 적합한 설정을 찾는 데 도움이 됩니다.
설정을 한 번에 많이 변경하지 않기
스트링을 줄이겠다고 리트랙션 거리와 속도, 온도, 이동 속도를 한꺼번에 변경하면 어떤 설정이 문제를 해결했는지 알기 어렵습니다.
가능하면 한 번에 하나의 설정을 변경한 뒤 테스트하는 것이 좋습니다.
예를 들어 먼저 노즐 온도를 조금 조절하고 테스트한 다음 리트랙션 거리를 변경하는 방식으로 접근할 수 있습니다.
이렇게 하면 자신의 프린터에서 어떤 설정이 효과적인지 파악하기 쉽습니다.
Bowden 방식과 Direct Drive 방식의 차이
프린터의 압출기 구조에 따라서 리트랙션 설정도 달라질 수 있습니다.
Bowden 방식은 압출기와 노즐 사이에 비교적 긴 튜브가 있기 때문에 필라멘트가 이동하는 거리가 길어 리트랙션 거리가 상대적으로 크게 필요한 경우가 있습니다.
반면 Direct Drive 방식은 압출기가 노즐에 가까이 위치하기 때문에 일반적으로 더 짧은 리트랙션 거리를 사용하는 경우가 많습니다.
따라서 인터넷에서 다른 사람이 사용하는 설정을 그대로 적용하기보다는 자신의 프린터 구조를 확인하는 것이 중요합니다.
PETG에서 스트링이 심한 이유
PETG는 특성상 PLA보다 스트링이 쉽게 발생한다고 느끼는 경우가 있습니다.
PETG를 사용하는 경우 노즐 온도와 리트랙션 설정을 적절하게 조절하는 것이 중요합니다.
또한 필라멘트가 습기를 머금으면 스트링이 더욱 심해질 수 있기 때문에 필라멘트 건조 상태도 확인하는 것이 좋습니다.
TPU 스트링 해결하기
TPU와 같은 유연한 필라멘트는 일반적인 PLA보다 리트랙션 설정에 민감할 수 있습니다.
필라멘트가 부드럽기 때문에 리트랙션 과정에서 압출기와 필라멘트의 움직임이 달라질 수 있습니다.
따라서 TPU는 무조건 PLA와 동일한 리트랙션 값을 사용하는 것보다 프린터 구조와 필라멘트 제조사의 권장 조건을 참고해 별도의 설정을 찾는 것이 좋습니다.
출력 후 스트링 제거 방법
설정을 조정했더라도 아주 얇은 스트링이 일부 남을 수 있습니다.
이러한 경우 출력이 끝난 후 손으로 가볍게 제거하거나 적절한 도구를 이용해 정리할 수 있습니다.
얇은 스트링은 열을 이용해 제거하는 방법도 있지만 출력물의 표면이 손상될 수 있으므로 주의해야 합니다.
후가공을 할 때는 출력물의 재질과 열에 대한 특성을 고려해야 합니다.
스트링과 블롭은 다른 문제다
출력물에 필라멘트가 지저분하게 붙어 있다고 해서 모두 스트링인 것은 아닙니다.
얇은 실처럼 연결되는 현상은 일반적으로 스트링이라고 부르지만, 특정 부분에 필라멘트가 뭉쳐서 생기는 블롭이나 압출 과다와는 원인이 다를 수 있습니다.
따라서 출력물의 문제가 어떤 형태로 나타나는지 정확하게 확인한 뒤 적절한 설정을 변경하는 것이 중요합니다.
마무리
3D 프린터의 스트링은 노즐이 출력하지 않는 구간을 이동할 때 필라멘트가 불필요하게 흘러나오면서 발생하는 대표적인 출력 문제입니다.
스트링이 발생한다면 먼저 노즐 온도와 리트랙션 설정을 확인하는 것이 좋습니다.
필라멘트의 습기 상태와 이동 속도 역시 영향을 줄 수 있기 때문에 함께 확인해야 합니다.
리트랙션은 거리와 속도를 각각 조절할 수 있으며, 사용하는 프린터의 압출기 구조에 따라 적절한 설정이 달라질 수 있습니다.
특히 Bowden 방식과 Direct Drive 방식은 리트랙션 특성이 다르기 때문에 다른 프린터의 설정값을 그대로 적용하기보다는 자신의 장비에 맞는 값을 찾아야 합니다.
가장 좋은 방법은 스트링 테스트 모델을 이용해 한 번에 하나의 설정만 변경하면서 결과를 비교하는 것입니다.
이러한 과정을 반복하면 자신이 사용하는 프린터와 필라멘트에 맞는 최적의 설정을 찾을 수 있습니다.
다음 글에서는 3D 프린터 출력물에 작은 구멍이나 빈 공간이 생기는 원인과 언더익스트루전 현상을 확인하고 해결하는 방법에 대해 알아보겠습니다.