필라멘트 종류: PLA, ABS, PETG, TPU
저희 워크숍에서 10가지 이상의 필라멘트를 테스트한 결과, 필요에 따라 적합한 필라멘트를 선택하는 방법을 아래와 같이 정리했습니다. 각 필라멘트는 고유한 특성과 용도가 있으므로, 프로젝트의 요구사항을 먼저 파악하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 장식용 모형을 출력할지, 아니면 기계적 응력을 견뎌야 하는 부품을 만들지에 따라 선택이 달라집니다. 제 경험상, 필라멘트 선택에서 가장 흔한 실수는 «하나로 모든 것을 해결하려는» 접근법입니다. PLA, ABS, PETG, TPU 각각의 장단점을 명확히 이해하고 나면, 여러분의 프로젝트에 가장 적합한 소재를 자신 있게 고를 수 있을 것입니다.
PLA 필라멘트
PLA는 3D 프린팅 세계의 입문자용 필라멘트로, 그 이유는 명확합니다. 출력이 매우 쉽고, 히팅 베드 없이도 유리 테이프나 헤어스프레이 같은 간단한 접착제만으로도 베드에 잘 붙습니다. 저는 개인적으로 Ender 3에서 60°C 히팅 베드를 사용하지만, 20°C 실온에서도 문제없이 출력된 적이 많습니다. PLA의 가장 큰 장점은 다양한 색상과 마감(광택, 무광, 실크, 메탈릭 등)이 있다는 점입니다. 단점으로는 열에 약해 60°C 이상에서 변형될 수 있고, UV에 장시간 노출되면 취약해집니다. 따라서 실내 장식품, 피규어, 프로토타입에는 완벽하지만, 자동차 내부나 야외용 부품에는 적합하지 않습니다. PLA는 생분해성 소재라는 점도 환경을 고려하는 사용자에게 플러스 요인입니다.
ABS 필라멘트
ABS는 기계적 강도와 내열성이 뛰어나, 기능성 부품에 자주 사용됩니다. 예를 들어, 전자제품 케이스, 기어, 브래킷 등이 대표적입니다. 하지만 ABS를 출력하려면 몇 가지 조건을 충족해야 합니다. 첫째, 히팅 베드가 반드시 필요하며(보통 100~110°C), 둘째, 출력 중 발생하는 강한 냄새(스티렌 계열) 때문에 환기가 잘 되는 공간에서 작업해야 합니다. 제 워크숍에서는 ABS 출력 시 창문을 열고 헤파 필터 공기청정기를 가동합니다. 또한, ABS는 수축률이 높아 출력물이 베드에서 떨어지거나 레이어가 갈라지는 현상(워핑)이 자주 발생합니다. 이를 방지하려면 엔클로저(밀폐 챔버)를 사용하거나, 출력물 모서리에 브림(넓은 테두리)을 추가하는 것이 좋습니다. 초보자에게는 까다롭지만, 한번 익숙해지면 그 내구성에 반할 것입니다.
PETG 필라멘트
PETG는 PLA의 출력 용이성과 ABS의 내구성 사이에서 절충점을 찾는 사용자에게 이상적입니다. 충격에 강하고, 물에 대한 저항성이 뛰어나며, UV에도 비교적 잘 견딥니다. 제가 PETG를 가장 좋아하는 이유는 바로 이 ‘다재다능함’ 때문입니다. 예를 들어, 정원용 화분이나 물병, 심지어 자전거 부품까지도 문제없이 출력할 수 있습니다. 출력 온도는 보통 230~250°C, 히팅 베드는 70~80°C를 권장합니다. 단점으로는 끈적임(스트링잉)이 발생하기 쉬워서, 출력 후 마감 처리가 필요할 수 있습니다. 또한, 베드 접착이 너무 강력해져서 출력물을 제거할 때 베드 표면이 손상될 위험이 있습니다. 저는 유리 베드 위에 글루 스틱을 얇게 바르면 이 문제를 해결했습니다. PETG는 습기에 매우 민감하므로, 사용 전 반드시 건조 상태를 확인하세요.
TPU 필라멘트
TPU는 유연성이 필요한 프로젝트에 필수적인 소재입니다. 스마트폰 케이스, 웨어러블 기기, 실링 개스킷, 심지어 장난감 바퀴까지도 TPU로 출력할 수 있습니다. 경도(쇼어 A)에 따라 다양한 등급이 있으며, 일반적으로 95A가 가장 흔합니다. TPU 출력의 핵심은 속도와 온도의 정밀한 제어입니다. 제 경험상, 30mm/s 이하의 느린 속도에서 시작하는 것이 안전합니다. 너무 빠르면 필라멘트가 익스트루더에서 미끄러지거나 막힐 수 있습니다. 온도는 220~240°C 사이가 일반적이지만, 각 브랜드마다 차이가 있으므로 제조사 권장값을 먼저 확인하세요. TPU는 유연하기 때문에, 직접 드라이브(Direct Drive) 방식의 압출기가 보우덴(Bowden) 방식보다 훨씬 유리합니다. 보우덴 방식이라면, 필라멘트 경로를 최대한 짧게 유지하는 것이 좋습니다.
DunaTech 실험실 테스트
DunaTech에서는 다양한 프린터(Ender 3, Prusa i3, Bambulabs)에서 위의 필라멘트를 테스트했습니다. 주요 결과는 다음과 같습니다. 우리의 목표는 단순히 «어떤 필라멘트가 좋다»는 결론을 내리는 것이 아니라, 실제 사용 환경에서 각 필라멘트가 어떻게 작동하는지 구체적인 데이터를 제공하는 것입니다. 예를 들어, PLA는 경제적인 프린터에서도 일관된 결과를 보여주었고, ABS는 강도 면에서 압도적이었지만 출력 환경에 대한 요구사항이 까다로웠습니다. PETG는 ‘만능’에 가장 가까운 소재였고, TPU는 유연성이라는 독보적인 장점을 확인했습니다. 아래 테스트 결과를 참고하여 여러분의 프로젝트에 가장 적합한 선택을 하시기 바랍니다.
– **PLA**: 장식용 부품과 빠른 프로토타입 제작에 완벽. 경제적인 프린터에서도 잘 작동함. 특히, 0.2mm 레이어 높이에서도 표면 품질이 우수했으며, 다양한 색상 중에서도 ‘실크 골드’ 필라멘트가 가장 인상적이었습니다. 다만, 60°C 이상의 환경에서는 변형이 시작되므로 주의가 필요합니다.
– **ABS**: 전자제품 케이스를 출력했으며, 강도가 우수했지만 반드시 환기가 필요함. 100°C 히팅 베드와 엔클로저를 사용했을 때 워핑이 거의 발생하지 않았습니다. 출력물은 80°C에서도 형태를 유지했으며, 드릴로 구멍을 뚫어도 균열이 생기지 않았습니다. 다만, 냄새가 심해 작업 후 30분간 환기해야 했습니다.
– **PETG**: 기능성 부품에 이상적. 방수 테스트에서, 출력된 부품이 72시간 후에도 열화되지 않음. 0.3mm 레이어 높이에서도 방수 성능이 유지되었으며, 충격 테스트에서 1m 높이에서 떨어뜨려도 깨지지 않았습니다. 단, 스트링잉을 방지하려면 리트랙션 설정을 1~2mm로 낮추는 것이 좋습니다.
– **TPU**: 다루기 어렵긴 했지만 속도를 낮춰(30 mm/s) 출력한 스마트폰 케이스는 매우 유연했음. 95A 경도의 TPU는 180° 구부러져도 원래 형태로 복원되었습니다. 다만, 첫 레이어 접착이 까다로워서 베드 온도를 50°C로 설정하고, 접착제를 사용하는 것이 좋습니다.
필라멘트 사용 시 흔한 실수
솔직히 말하면, 워크숍에서 발생한 대부분의 문제는 필라멘트 자체의 문제가 아니라 잘못된 사용 때문이었습니다. 아래는 가장 흔한 실수들입니다. 제가 직접 겪었던 사례를 바탕으로, 증상과 원인, 해결책을 구체적으로 설명드리겠습니다. 이 정보를 숙지하면, 여러분도 불필요한 출력 실패를 줄이고 필라멘트를 더 효율적으로 사용할 수 있을 것입니다.
– **온도 설정 오류**: PLA를 너무 높은 온도로 출력하면 익스트루더 막힘 현상이 발생할 수 있음. 예를 들어, PLA를 230°C 이상에서 출력하면 필라멘트가 노즐 내부에서 탄화되어 막힐 수 있습니다. 증상으로는 출력 중 필라멘트가 갑자기 나오지 않거나, 레이어가 불규칙하게 쌓이는 현상이 나타납니다. 해결책은 먼저 노즐 온도를 권장 범위(PLA는 190~220°C)로 낮추고, 콜드 푸시(cold pull) 방법으로 노즐을 청소하는 것입니다. 저는 개인적으로 200°C에서 5분간 예열한 후, 100°C로 냉각하면서 필라멘트를 잡아당기는 방식을 사용합니다.
– **필라멘트의 습기**: 필라멘트(특히 ABS와 PETG)가 습기를 머금으면 출력물에 기포가 생김. 증상은 출력 중 ‘팝’ 또는 ‘지직’하는 소리가 나고, 표면에 작은 거품이나 구멍이 생기는 것입니다. 원인은 필라멘트가 공기 중의 수분을 흡수했기 때문입니다. 해결책은 Sovol 필라멘트 드라이어와 같은 도구를 사용하여 50~60°C에서 4~6시간 동안 건조하는 것입니다. 보관할 때는 진공 포장이나 실리카겔이 들어있는 밀폐 용기를 사용하는 것이 좋습니다. 저는 필라멘트를 사용하지 않을 때는 항상 지퍼백에 넣어 보관합니다.
– **출력 속도 조정 실패**: TPU는 오류를 방지하려면 낮은 속도로 출력해야 함. 증상은 필라멘트가 압출기에서 미끄러지거나, 레이어가 제대로 쌓이지 않고 엉키는 것입니다. 원인은 TPU의 유연성 때문에 빠른 속도에서 압출이 불안정해지기 때문입니다. 해결책은 출력 속도를 20~30mm/s로 낮추고, 리트랙션을 비활성화하거나 최소화하는 것입니다. 또한, 직접 드라이브 압출기를 사용하면 훨씬 안정적입니다. 보우덴 방식을 사용한다면, 필라멘트 경로를 최대한 짧게 하고, 튜브 내 마찰을 줄이기 위해 PTFE 튜브를 사용하는 것이 좋습니다.
습기 있는 필라멘트를 다루는 방법에 대한 추가 팁은 Sovol 필라멘트 드라이어 사용법 가이드를 확인하세요.
자주 묻는 질문
초보자에게 가장 적합한 필라멘트는 무엇인가요?
단연코 PLA가 가장 사용하기 쉽습니다. 히팅 베드나 복잡한 조정이 필요 없으며, 다양한 색상과 마감으로 창의력을 발휘하기 좋습니다. 첫 출력이라면 PLA로 시작하는 것을 강력히 추천합니다.
내 필라멘트가 습기를 머금었는지 어떻게 알 수 있나요?
출력 중에 작은 크랙 소리가 나거나 레이어에 기포가 보이면 필라멘트가 습기를 머금었을 가능성이 높습니다. 또한, 필라멘트가 쉽게 부러지거나 표면이 거칠어진 것도 신호입니다. 필라멘트 드라이어로 건조한 후에도 증상이 지속되면 새 필라멘트를 구매하는 것이 좋습니다.
TPU를 출력하려면 몇 도의 온도를 사용해야 하나요?
일반적으로 220°C에서 240°C 사이를 권장하지만, 제조사의 권장 사항을 따르는 것이 좋습니다. 저는 230°C에서 시작해서, 출력 품질을 보면서 5°C씩 조정하는 방법을 사용합니다. 또한, 베드 온도는 40~50°C로 설정하고, 접착제를 사용하면 첫 레이어 접착이 훨씬 수월합니다.
PETG와 ABS 중 어떤 것이 더 내구성이 좋나요?
용도에 따라 다릅니다. PETG는 충격에 강하고 방수 기능이 뛰어나며, ABS는 고온(80°C 이상)에서도 형태를 유지합니다. 예를 들어, 야외에서 사용할 부품이라면 PETG가, 자동차 내부처럼 열이 많은 환경이라면 ABS가 더 적합합니다. 제 경험상, 일반적인 기능성 부품에는 PETG를, 고강도/고온 환경에는 ABS를 추천합니다.
결론
적합한 필라멘트를 선택하는 것은 프로젝트의 목적에 따라 다릅니다. 초보자에게는 PLA가 이상적입니다. 내구성이 필요하다면 ABS나 PETG가 더 나은 선택이고, 유연한 부품이 필요하다면 TPU가 확실한 선택입니다. 필라멘트를 항상 건조하게 유지하고 출력 파라미터를 잘 조정하여 문제를 예방하세요. 저희 DunaTech 팀은 앞으로도 다양한 필라멘트 테스트를 통해 여러분께 유용한 정보를 제공하겠습니다. 궁금한 점이 있다면 댓글로 남겨주세요. 즐거운 3D 프린팅 되세요!
— DunaTech 팀