진성고등학교에서 진행한 3D펜 디자이너 직업체험 수업.
진성고등학교에서 3D펜으로 입체물을 만들면서 3D프린터의 원리까지 같이 보는 수업을 했습니다.
3D펜과 3D프린터는 사실상 같은 물건입니다. 플라스틱 줄을 녹여서 쌓는다. 이게 전부예요. 다르다면 쌓는 사람이 기계냐 사람 손이냐 뿐입니다.
그래서 3D펜을 쥐어 보는 것이 프린터를 이해하는 가장 빠른 길입니다. 기계가 하는 고생을 손이 그대로 겪거든요.
운영 개요
학교 · 진성고등학교
주제 · 적층 제조 원리 · 출력 방식과 재료 비교 · 입체 조형 실습
시간 · 2차시 80분 또는 3차시 120분
장소 · 일반 교실 (1인 1책걸상, PC 불필요)
손으로 겪는 적층
펜을 처음 쥐면 다들 종이에 그리듯 그립니다. 그러면 선이 늘어지고 끊어져요.
이유는 단순합니다. 필라멘트는 노즐에서 나올 때 녹아 있고, 공기 중에서 굳습니다. 굳기 전에 펜을 움직이면 늘어나고, 너무 오래 머물면 뭉칩니다.
그래서 첫 과제는 모양 만들기가 아니라 같은 굵기로 직선 긋기입니다. 시시해 보이는데 이게 제일 어렵습니다. 손 속도와 굳는 속도를 맞추는 감이 생겨야 그다음이 되거든요.
여기서 3D프린터 이야기가 붙습니다. 프린터도 같은 문제를 겪고, 그래서 출력 속도와 온도라는 설정값이 존재한다고요. 손으로 한 번 겪고 나면 이 설명이 그냥 들립니다.
손 속도와 굳는 속도를 맞추는 연습부터 시작합니다.
평면 조각을 세워서 입체로
바로 공중에 그리게 하지 않습니다. 평면으로 여러 조각을 그린 다음 세워서 붙이는 방식으로 갑니다.
이 순서가 중요합니다. 학생들이 여기서 머릿속 입체를 평면으로 쪼개는 일을 하게 되거든요. 이게 3D 모델링에서 하는 일과 같은 종류의 사고입니다.
붙이는 단계에서 또 배웁니다. 접합부가 약하면 무너집니다. 그래서 이음매를 덧대거나 안쪽에 지지대를 넣는 학생이 나와요. 구조라는 말을 배우기 전에 구조를 만듭니다.
프린터가 출력할 때 붙이는 서포트도 같은 이유라는 걸 이때 보여 주면, 왜 출력물에 지저분한 것들이 붙어 나오는지 스스로 답합니다.
층을 쌓아 형태를 만드는 방식을 함께 확인합니다.
방식과 재료를 고르는 눈
중반부는 재료와 방식을 봅니다. 이 부분이 직업체험으로서 알맹이입니다.
출력 방식은 여러 갈래인데, 학교에서 쓰는 건 대부분 필라멘트를 녹여 쌓는 방식입니다. 장비 값이 낮고 다루기 쉬워서요. 액체 수지를 빛으로 굳히는 방식은 표면이 훨씬 곱지만 뒤처리가 번거롭습니다.
재료도 마찬가지입니다. PLA는 옥수수 전분에서 온 재료라 다루기 쉽고 냄새가 적어서 입문용으로 씁니다. 대신 열에 약해요. ABS는 튼튼하고 열에 잘 견디는 대신 다루기가 까다롭습니다.
그래서 질문을 던집니다. 차 안 대시보드에 놓을 물건을 만든다면 어느 재료로 할까요. 여름 차 안 온도를 떠올린 학생이 바로 답을 바꿉니다. 이 한 번의 판단이 "재료를 고른다"는 말의 실제 내용입니다.
재료마다 성질이 다르다는 것을 실물로 확인합니다.
색만 다른 게 아니라 성질이 다른 재료들입니다.
도안 없이 만들기 시작하는 순간
후반부는 자유 제작입니다. 실생활에서 아쉬웠던 물건을 하나 만들어 보게 합니다.
처음엔 다들 도안을 달라고 합니다. 그런데 도안대로 두어 개를 만들고 나면 도안을 밀어 두고 자기 모양을 그리기 시작하는 학생이 반드시 나옵니다. 그때부터 교실 분위기가 바뀝니다.
결과물은 대체로 투박합니다. 그래도 상관없습니다. 이 시간에 남는 건 완성도가 아니라 머릿속에 있던 것을 손에 쥐어 봤다는 사실이니까요.
진로 이야기는 여기서 마무리합니다. 제품을 만드는 직무가 그리는 사람, 재료를 고르는 사람, 출력 설정을 잡는 사람으로 나뉜다는 것. 오늘 세 가지를 다 해 봤다는 것요.
도안을 벗어나 자기 모양을 만들기 시작합니다.
투박해도 자기가 설계한 물건입니다.
수업을 마치며.
담당 선생님이 자주 묻는 것
Q. 컴퓨터실이 필요한가요?
아닙니다. 3D펜 실습은 책상만 있으면 됩니다. 모델링 소프트웨어까지 다루는 구성을 원하시면 PC가 필요하니 미리 말씀해 주세요.
Q. 화상 위험은 없나요?
노즐이 뜨거워지므로 시작 전에 잡는 위치와 내려놓는 자리를 정하고 진행합니다. 저학년이 아니어도 이 안내는 매번 합니다.
Q. 3D프린터가 학교에 있는데 같이 쓸 수 있나요?
가능합니다. 보유 장비 종류와 재료를 알려 주시면 학교 장비로 실제 출력해 보는 순서까지 넣어 구성합니다. 없으면 저희가 가져갑니다.
프로그램 문의 · 출강 일정 확인
선생님, 아래 세 가지만 알려주시면 프로그램 제안서와 견적을 보내드립니다.
1. 대상 학년과 인원
2. 희망 일정과 차시
3. 실습 공간 여건 (교실 형태, 컴퓨터실 여부, 콘센트)
전화 · 070-8064-0829
메일 · hyedu0829@gmail.com (제안서·견적 요청은 메일이 빠릅니다)
프로그램 목록 · https://hyedu.kr/ko/programs
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