3D프린터로 나만의 조명 만들기 DIY 시리즈 '목차'
- #01 디자인부터 완성까지 개요
- #02 조명 디자인는 어떻게 시작할까?
- #03 3D프린팅 조명 설계하기와 3D프린팅 팁
- #04 LED 모듈과 전원, AC전원(220V)과 DC(USB, 5V)조명의 차이
- #05 부품은 어떤것을 어디서 구매할까?
- #06 직접 만든 3D프리팅 조명을 판매할 수 있을까?
10여 년 넘게 다양한 3D프린팅 조명을 설계하고 제작하면서 느낀 점은 좋은 디자인보다 좋은 설계가 먼저라는 것이다. 아무리 멋진 형태라도 출력이 어렵거나 조립이 불편하다면 결국 좋은 제품이 될 수 없다.
이번 글에서는 조명을 설계할 때 반드시 알아야 할 기본 원칙과 3D프린팅에 최적화된 설계 노하우를 소개한다.
조명은 빛보다 구조를 먼저 설계한다
많은 초보자가 전등갓(Shade)부터 디자인한다.
하지만 실제로는 반대다.
먼저 결정해야 하는 것은 내부에 들어가는 부품이다.
- 어떤 LED를 사용할 것인가?
- USB인가? 220V인가?
- 스위치는 어디에 둘 것인가?
- 전선은 어디로 지나가는가?
- LED 교체가 가능한 구조인가?
이러한 조건이 결정되어야 외형 디자인도 자연스럽게 결정된다.
디자인은 내부 구조를 감싸는 과정이라고 생각하면 이해하기 쉽다.
--> 부품리스트를 작성하라
[(DC / 무선충전 조명의 경우 : PCB, LED모듈, 스위치, 배터리, USB충전기, USB충전용 Ctype),
(DC 중 충전을 안하는경우 : LED모듈과 스위치, 코드가 일체형 부품은 설계가 작업이 쉽다.)]
(AC / 220V 의 경우 : 소켓 E26-일반적인 소켓 크기. 전구 (LED 전구, 발열이 거의 없다, 장식용 에디슨 전구는 뜨거워진다), 스위치와 코드 일체형 전선, 코드그립)
--> 부품 구입시 인증을 확인하라 (혼자 사용하고 만족할 거라도 가능하면 인증이 확인된 부품을 사용하라)
사진설명: DC용 무선충전 부품 ( 플랜엘의 '로케트 조명'의 부품 예시 )
DC용의 경우 배터리와 충전기는 전기안전확인 인증이 있어야 함. 그외 PCB와 DC용 LED모듈, USB케이블은 인증 의미 없음.
플랜엘 로케트 조명은 '전자파인증'을 받았다, 하지만 전자파나 전기안전 인증은 필요없는 제품이다.
사진설명: AC용 (220V부품) ( 플랜엘의 '테트라포드 조명'의 부품 예시 )
AC용 부품은 거의 모두 전기안전인증을 받아야 함. 3D프린트용 필라멘트도 UL 인증을 받아야 함.(단, ABS등의 원재료로 인증 받은 기업 제품은 가능)
이렇게 인증받은 부품을 사용했어도, 타인에게 판매나 선물을 줄려면 만든 제품도 '전기안전확인 인증'을 받아야 한다. 당연히 전구도 전기안전확인인증을 받은 전구여야 한다.
플랜엘의 백열등기구 전기안전확인인증 번호 planL mono lamp 001 / XN110005-24001A_ebrRX
가장 먼저 구매해야 하는 것은 LED 모듈이다
많은 사람이 모델링을 먼저 시작한다.
하지만 실제 제작에서는 LED 모듈을 먼저 구입하는 편이 훨씬 효율적이다.
LED마다 크기가 모두 다르며
등이 모두 다르기 때문이다.
실물을 손에 놓고 캘리퍼스로 치수를 측정하면 설계 오류가 크게 줄어든다.
--> 캘리퍼스를 구매하고 사용을 습관해 하라
조명은 분해가 가능해야 한다
처음 만드는 사람들은 하나의 모델로 모두 출력하려는 경우가 많다.
하지만 조명은 전자제품이다.
언젠가는
- LED를 교체해야 하고
- 전선을 수정해야 하고
- 스위치를 교체해야 한다.
따라서
등을 분리형으로 설계하는 것이 좋다.
나사 체결이나 끼워 맞춤 구조를 미리 고려하면 유지보수가 훨씬 쉬워진다.
사진설명: 플랜엘 로케트 조명은 커버, 날개부품, LED와 배터리, PCB를 장착하는 모듈, 하부커버 로 구분된다.
조립 방식은 하부에서 위로 홈에 맞춰 끼워넣는 방식이다. 마지막에 하부커버로 끼워서 돌리면 고정되는 방식으로 마감했다.
두께는 생각보다 중요하다
너무 얇으면 출력 중 휘어지고,
너무 두꺼우면 출력 시간이 크게 늘어난다.
보통 FDM 프린터에서는 다음 정도가 가장 많이 사용된다.
- 외관 쉐이드 : 1.2~2mm
- 구조물 : 2~3mm
- 바닥 : 3~5mm
특히 조명은 손으로 자주 만지는 제품이므로 너무 얇은 설계는 피하는 것이 좋다.
오버행을 줄이면 출력 품질이 좋아진다
3D프린터는 공중에 플라스틱을 쌓을 수 없다.
그래서 아래를 받쳐주는 서포트(Support)가 많이 필요한 구조는 출력 시간이 길어지고 표면 품질도 떨어진다.
가능하면
등을 활용하면 서포트 없이도 깨끗한 출력이 가능하다.
이것이 3D프린팅 설계의 가장 중요한 원칙 중 하나다.
이미지 : AI로 오버행 설명 자료를 생성.
출력 방향을 먼저 생각한다
모델링을 끝낸 뒤 출력 방향을 고민하는 경우가 많다.
하지만 경험이 쌓일수록 반대가 된다.
'어느 방향으로 출력할 것인가?'를 먼저 생각(스케치)한 후 모델링을 시작한다.
예를 들어
세워서 출력할 것인지,
눕혀서 출력할 것인지에 따라
모두 달라진다.
좋은 설계는 출력 방향까지 함께 고려한 설계다.
빛은 두께에 따라 달라진다
3D프린팅 조명의 가장 큰 장점은 플라스틱 자체가 확산판이 된다는 것이다.
같은 필라멘트라도
의 두께 차이만으로도 빛의 투과율이 크게 달라진다.
직접 작은 테스트 조각을 출력해 보면 자신만의 적정 두께를 쉽게 찾을 수 있다.
이 과정은 디자인만큼 중요하다.
적층 무늬도 디자인이다
일반 제품에서는 표면이 매끄러울수록 좋다.
하지만 3D프린팅 조명에서는 적층 라인이 하나의 디자인 요소가 된다.
빛이 적층 방향을 따라 퍼지면서 독특한 질감을 만들어 주기 때문이다.
필라멘트 특유의 결을 숨기기보다는 적극적으로 활용하는 것이 3D프린팅만의 매력이다.
또한 적층되면서 생기는 원치않는 패턴을 없기 위해서 일부러 복잡한 패턴을 표면에 적용하여 적층되었다는것을 인식하지 못하게 한다.
조립은 가능한 한 단순하게
부품 수가 많아질수록
모두 증가한다.
가능하면
- 끼워 맞춤(Snap Fit)
- 자석 체결
- 2~4개의 나사
정도로 단순하게 구성하는 것이 좋다.
실제로 좋은 제품은 대부분 조립도 간단하다.
필라멘트의 특성을 이해하자
조명은 열이 발생하는 제품이다.
PLA도 사용할 수 있지만 여름철 차량 내부나 고온 환경에서는 변형될 수 있다.
실사용 제품이라면
등이 조금 더 안정적이다.
필자는 대부분의 조명을 부품은 ABS로 제작하고 외부 장식 커버는 PLA를 사용한다.
ABS 내열성이 높고 내구성이 좋아 장기간 사용하는 조명에 적합하기 때문이다.
실패를 줄이는 가장 좋은 방법은 작은 목업이다
처음부터 완제품을 출력하지 말자.
LED가 들어가는 부분이나 결합부처럼 중요한 부분만 잘라서 출력해 보면 설계 오류를 훨씬 빠르게 발견할 수 있다.
필라멘트도 절약되고 출력 시간도 크게 줄어든다.
실무에서는 이런 테스트 출력을 여러 번 반복한 후 최종 모델을 제작하는 경우가 대부분이다.
디자인보다 중요한 것은 반복이다
처음부터 완벽한 조명을 만드는 사람은 없다.
대부분의 제품은
설계 → 출력 → 조립 → 수정
이 과정을 여러 번 반복하며 완성된다.
3D프린팅은 실패 비용이 매우 낮은 제작 방식이다.
오히려 실패를 많이 경험할수록 더 좋은 제품을 만들 수 있다.
로케트 조명 조립 영상 링크 / 유튜브
https://www.youtube.com/shorts/T3XQDpCTnyE
Editor's Pick
3D프린터는 단순히 '모양을 만드는 기계'가 아니다. 디자인와 제조가 하나로 연결되는 새로운 제작 방식이다. 같은 아이디어라도 출력 방식을 이해하고 설계한 제품은 제작 시간은 줄고 품질은 높아진다. 특히 조명은 빛과 구조, 소재가 함께 만들어내는 제품인 만큼 작은 두께 차이, 출력 방향 하나까지도 디자인의 일부가 된다. 좋은 조명은 화려한 형태보다 제작을 이해한 설계에서 시작된다는 점을 기억해 두자.
로케트 조명 조립 영상 링크
3D프린터로 나만의 조명 만들기 DIY 시리즈 '목차'
10여 년 넘게 다양한 3D프린팅 조명을 설계하고 제작하면서 느낀 점은 좋은 디자인보다 좋은 설계가 먼저라는 것이다. 아무리 멋진 형태라도 출력이 어렵거나 조립이 불편하다면 결국 좋은 제품이 될 수 없다.
이번 글에서는 조명을 설계할 때 반드시 알아야 할 기본 원칙과 3D프린팅에 최적화된 설계 노하우를 소개한다.
조명은 빛보다 구조를 먼저 설계한다
많은 초보자가 전등갓(Shade)부터 디자인한다.
하지만 실제로는 반대다.
먼저 결정해야 하는 것은 내부에 들어가는 부품이다.
이러한 조건이 결정되어야 외형 디자인도 자연스럽게 결정된다.
디자인은 내부 구조를 감싸는 과정이라고 생각하면 이해하기 쉽다.
--> 부품리스트를 작성하라
[(DC / 무선충전 조명의 경우 : PCB, LED모듈, 스위치, 배터리, USB충전기, USB충전용 Ctype),
(DC 중 충전을 안하는경우 : LED모듈과 스위치, 코드가 일체형 부품은 설계가 작업이 쉽다.)]
(AC / 220V 의 경우 : 소켓 E26-일반적인 소켓 크기. 전구 (LED 전구, 발열이 거의 없다, 장식용 에디슨 전구는 뜨거워진다), 스위치와 코드 일체형 전선, 코드그립)
--> 부품 구입시 인증을 확인하라 (혼자 사용하고 만족할 거라도 가능하면 인증이 확인된 부품을 사용하라)
사진설명: DC용 무선충전 부품 ( 플랜엘의 '로케트 조명'의 부품 예시 )
DC용의 경우 배터리와 충전기는 전기안전확인 인증이 있어야 함. 그외 PCB와 DC용 LED모듈, USB케이블은 인증 의미 없음.
플랜엘 로케트 조명은 '전자파인증'을 받았다, 하지만 전자파나 전기안전 인증은 필요없는 제품이다.
사진설명: AC용 (220V부품) ( 플랜엘의 '테트라포드 조명'의 부품 예시 )
AC용 부품은 거의 모두 전기안전인증을 받아야 함. 3D프린트용 필라멘트도 UL 인증을 받아야 함.(단, ABS등의 원재료로 인증 받은 기업 제품은 가능)
이렇게 인증받은 부품을 사용했어도, 타인에게 판매나 선물을 줄려면 만든 제품도 '전기안전확인 인증'을 받아야 한다. 당연히 전구도 전기안전확인인증을 받은 전구여야 한다.
플랜엘의 백열등기구 전기안전확인인증 번호 planL mono lamp 001 / XN110005-24001A_ebrRX
가장 먼저 구매해야 하는 것은 LED 모듈이다
많은 사람이 모델링을 먼저 시작한다.
하지만 실제 제작에서는 LED 모듈을 먼저 구입하는 편이 훨씬 효율적이다.
LED마다 크기가 모두 다르며
등이 모두 다르기 때문이다.
실물을 손에 놓고 캘리퍼스로 치수를 측정하면 설계 오류가 크게 줄어든다.
--> 캘리퍼스를 구매하고 사용을 습관해 하라
조명은 분해가 가능해야 한다
처음 만드는 사람들은 하나의 모델로 모두 출력하려는 경우가 많다.
하지만 조명은 전자제품이다.
언젠가는
따라서
등을 분리형으로 설계하는 것이 좋다.
나사 체결이나 끼워 맞춤 구조를 미리 고려하면 유지보수가 훨씬 쉬워진다.
사진설명: 플랜엘 로케트 조명은 커버, 날개부품, LED와 배터리, PCB를 장착하는 모듈, 하부커버 로 구분된다.
조립 방식은 하부에서 위로 홈에 맞춰 끼워넣는 방식이다. 마지막에 하부커버로 끼워서 돌리면 고정되는 방식으로 마감했다.
두께는 생각보다 중요하다
너무 얇으면 출력 중 휘어지고,
너무 두꺼우면 출력 시간이 크게 늘어난다.
보통 FDM 프린터에서는 다음 정도가 가장 많이 사용된다.
특히 조명은 손으로 자주 만지는 제품이므로 너무 얇은 설계는 피하는 것이 좋다.
오버행을 줄이면 출력 품질이 좋아진다
3D프린터는 공중에 플라스틱을 쌓을 수 없다.
그래서 아래를 받쳐주는 서포트(Support)가 많이 필요한 구조는 출력 시간이 길어지고 표면 품질도 떨어진다.
가능하면
등을 활용하면 서포트 없이도 깨끗한 출력이 가능하다.
이것이 3D프린팅 설계의 가장 중요한 원칙 중 하나다.
이미지 : AI로 오버행 설명 자료를 생성.
출력 방향을 먼저 생각한다
모델링을 끝낸 뒤 출력 방향을 고민하는 경우가 많다.
하지만 경험이 쌓일수록 반대가 된다.
'어느 방향으로 출력할 것인가?'를 먼저 생각(스케치)한 후 모델링을 시작한다.
예를 들어
세워서 출력할 것인지,
눕혀서 출력할 것인지에 따라
모두 달라진다.
좋은 설계는 출력 방향까지 함께 고려한 설계다.
빛은 두께에 따라 달라진다
3D프린팅 조명의 가장 큰 장점은 플라스틱 자체가 확산판이 된다는 것이다.
같은 필라멘트라도
의 두께 차이만으로도 빛의 투과율이 크게 달라진다.
직접 작은 테스트 조각을 출력해 보면 자신만의 적정 두께를 쉽게 찾을 수 있다.
이 과정은 디자인만큼 중요하다.
적층 무늬도 디자인이다
일반 제품에서는 표면이 매끄러울수록 좋다.
하지만 3D프린팅 조명에서는 적층 라인이 하나의 디자인 요소가 된다.
빛이 적층 방향을 따라 퍼지면서 독특한 질감을 만들어 주기 때문이다.
필라멘트 특유의 결을 숨기기보다는 적극적으로 활용하는 것이 3D프린팅만의 매력이다.
또한 적층되면서 생기는 원치않는 패턴을 없기 위해서 일부러 복잡한 패턴을 표면에 적용하여 적층되었다는것을 인식하지 못하게 한다.
조립은 가능한 한 단순하게
부품 수가 많아질수록
모두 증가한다.
가능하면
정도로 단순하게 구성하는 것이 좋다.
실제로 좋은 제품은 대부분 조립도 간단하다.
필라멘트의 특성을 이해하자
조명은 열이 발생하는 제품이다.
PLA도 사용할 수 있지만 여름철 차량 내부나 고온 환경에서는 변형될 수 있다.
실사용 제품이라면
등이 조금 더 안정적이다.
필자는 대부분의 조명을 부품은 ABS로 제작하고 외부 장식 커버는 PLA를 사용한다.
ABS 내열성이 높고 내구성이 좋아 장기간 사용하는 조명에 적합하기 때문이다.
실패를 줄이는 가장 좋은 방법은 작은 목업이다
처음부터 완제품을 출력하지 말자.
LED가 들어가는 부분이나 결합부처럼 중요한 부분만 잘라서 출력해 보면 설계 오류를 훨씬 빠르게 발견할 수 있다.
필라멘트도 절약되고 출력 시간도 크게 줄어든다.
실무에서는 이런 테스트 출력을 여러 번 반복한 후 최종 모델을 제작하는 경우가 대부분이다.
디자인보다 중요한 것은 반복이다
처음부터 완벽한 조명을 만드는 사람은 없다.
대부분의 제품은
설계 → 출력 → 조립 → 수정
이 과정을 여러 번 반복하며 완성된다.
3D프린팅은 실패 비용이 매우 낮은 제작 방식이다.
오히려 실패를 많이 경험할수록 더 좋은 제품을 만들 수 있다.
로케트 조명 조립 영상 링크 / 유튜브
https://www.youtube.com/shorts/T3XQDpCTnyE
Editor's Pick
3D프린터는 단순히 '모양을 만드는 기계'가 아니다. 디자인와 제조가 하나로 연결되는 새로운 제작 방식이다. 같은 아이디어라도 출력 방식을 이해하고 설계한 제품은 제작 시간은 줄고 품질은 높아진다. 특히 조명은 빛과 구조, 소재가 함께 만들어내는 제품인 만큼 작은 두께 차이, 출력 방향 하나까지도 디자인의 일부가 된다. 좋은 조명은 화려한 형태보다 제작을 이해한 설계에서 시작된다는 점을 기억해 두자.
로케트 조명 조립 영상 링크