3D 프린터를 사용하다 보면 예상보다 긴 출력 시간 때문에 고민하는 경우가 있습니다. 작은 생활 소품은 비교적 빠르게 완성되지만, 크기가 크거나 복잡한 모델은 출력에 여러 시간이 걸리기도 합니다. 이럴 때 가장 먼저 생각하기 쉬운 방법은 출력 속도를 높이는 것입니다. 하지만 무작정 속도를 올리면 진동이나 압출 불량, 외벽 품질 저하 등의 문제가 발생할 수 있습니다.
출력 시간을 줄이려면 프린터의 이동 속도뿐 아니라 레이어 높이, 내부 채움(Infill), 벽면 수, 서포트 설정 등을 함께 살펴보는 것이 좋습니다. 저도 Bambu Lab A1 mini와 Bambu Studio를 사용하면서 레이어 높이를 변경했을 때 예상 출력 시간이 얼마나 달라지는지 비교해 보았습니다.
이번 글에서는 3D 프린터 출력 시간을 줄이는 주요 슬라이서 설정과 실제 슬라이싱 비교 결과, 그리고 출력 품질을 유지하기 위해 주의해야 할 점을 알아보겠습니다.
1. 내부 채움(Infill) 설정으로 출력 시간 줄이기
내부 채움은 출력물의 외벽 안쪽에 생성되는 구조입니다. 내부 채움의 밀도와 패턴은 필라멘트 사용량과 출력 시간, 출력물의 강도에 영향을 줍니다.
특히 내부 공간이 넓은 모델에서는 내부 채움 설정을 조절하는 것만으로도 출력 시간에 차이가 발생할 수 있습니다. 다만 내부 채움이 전체 출력 시간에서 차지하는 비율은 모델의 크기와 형태에 따라 달라집니다.
내부 채움 패턴 변경
Bambu Studio에서는 Grid, Gyroid, Lightning 등 여러 내부 채움 패턴을 선택할 수 있습니다. 각 패턴은 내부 구조가 다르기 때문에 출력 목적에 맞춰 선택하는 것이 좋습니다.
| 패턴 | 특징 | 활용 상황 |
|---|---|---|
| Grid | 규칙적으로 교차하는 격자 구조 | 일반적인 내부 채움 |
| Gyroid | 연속적인 곡면 형태의 구조 | 다양한 방향의 하중을 고려하는 부품 |
| Lightning | 상단 표면을 지지하기 위한 가지 형태의 구조 | 강도 요구가 낮은 장식용 출력물 |
Lightning(라이트닝)은 내부 전체를 균일하게 채우는 대신, 윗면을 지지하는 데 필요한 구조를 중심으로 생성하는 패턴입니다.
따라서 내부 채움에 사용되는 필라멘트 양을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 하지만 내부 구조가 적기 때문에 하중을 받는 기계 부품이나 내구성이 중요한 출력물에는 적합하지 않을 수 있습니다.
또한 Lightning을 선택한다고 해서 모든 모델의 출력 시간이 일정한 비율로 줄어드는 것은 아닙니다.
내부 채움 밀도 조절
내부 채움 밀도를 낮추면 일반적으로 내부에 출력해야 하는 경로가 줄어듭니다.
예를 들어 장식용 소품이나 큰 하중을 받지 않는 출력물이라면 10~15% 정도의 내부 채움 밀도를 비교 기준으로 활용할 수 있습니다. 다만 모든 출력물에서 이 정도의 밀도가 충분한 것은 아닙니다.
출력물의 강도는 내부 채움 밀도뿐 아니라 벽면 수, 소재, 출력 방향, 하중의 종류에도 영향을 받습니다. 또한 내부 채움이 지나치게 적으면 상단 표면을 충분히 지지하지 못해 윗면이 처지는 문제가 발생할 수 있습니다.
따라서 강도가 중요하지 않은 출력물부터 밀도를 조금씩 낮추고, 슬라이싱 결과와 실제 출력 상태를 비교하는 방법을 추천합니다. 하중을 받지 않는 일상적인 출력물이라면 내벽 밀도는 10% ~ 15% 사이로 과감하게 낮추는 것이 시간과 비용을 모두 아끼는 지름길입니다.
2. 레이어 높이(Layer Height) 변경과 실제 시간 비교
레이어 높이는 3D 프린터가 한 번에 쌓아 올리는 층의 두께입니다. 같은 높이의 모델이라도 레이어 높이를 크게 설정하면 필요한 레이어 수가 줄어들 수 있습니다.
예를 들어 높이가 40mm인 모델을 출력한다고 가정해 보겠습니다.
- 레이어 높이 0.20mm: 약 200개 레이어
- 레이어 높이 0.28mm: 약 143개 레이어
이는 단순 계산이며 실제 레이어 수는 첫 레이어 설정과 슬라이서의 경로 계산 등에 따라 달라질 수 있습니다.
레이어 수가 줄어들면 출력 시간이 단축될 가능성이 있지만, 레이어 수가 감소한 비율만큼 전체 출력 시간이 줄어드는 것은 아닙니다. 압출 속도와 냉각 시간, 이동 경로, 최대 체적 유량 등의 조건이 함께 영향을 주기 때문입니다.
Bambu Studio에서 실제 슬라이싱 비교
Bambu Lab A1 mini의 0.4mm 노즐을 기준으로 동일한 모델의 레이어 높이를 0.20mm와 0.28mm로 변경해 예상 출력 시간을 비교했습니다.
먼저 박스 형태의 모델에서 다음과 같은 결과가 나타났습니다.
두 번째로 레이어 높이만 0.28mm로 변경한 뒤 다시 슬라이싱했습니다.
모델에 따라 달라지는 시간 단축 효과
다른 모델에서도 동일한 효과가 나타나는지 확인하기 위해 벤치 모델의 슬라이싱 결과도 비교했습니다.
| 테스트 모델 | 0.20mm | 0.28mm | 시간 차이 |
|---|---|---|---|
| 박스 형태 모델 | 2시간 48분 | 2시간 14분 | 34분 단축 |
| 벤치 모델 | 24분 36초 | 24분 17초 | 19초 단축 |
박스 형태의 모델에서는 레이어 높이를 변경했을 때 예상 출력 시간이 약 20% 줄었습니다. 반면 벤치 모델에서는 단축 시간이 19초에 불과해 차이가 크지 않았습니다.
이번 비교를 통해 레이어 높이를 높인다고 해서 모든 모델에서 출력 시간이 크게 줄어드는 것은 아니라는 점을 확인할 수 있었습니다.
또한 위 수치는 Bambu Studio에서 계산한 예상 출력 시간이므로 실제 출력 시간과는 차이가 발생할 수 있습니다. 레이어 높이를 높이면 곡면이나 경사면의 적층 흔적이 더 눈에 띌 수도 있습니다.
따라서 외관이 중요한 모델이라면 시간 단축 효과와 표면 품질을 함께 고려해야 합니다.
3. 가변 레이어 높이(Variable Layer Height) 활용
레이어 높이를 전체 모델에 동일하게 적용하는 대신, 구간별로 다르게 설정하는 방법도 있습니다. Bambu Studio에서는 가변 레이어 높이(Variable Layer Height) 기능을 사용할 수 있습니다.
이 기능은 모델의 형태에 따라 레이어 높이를 다르게 설정할 수 있도록 도와줍니다. 예를 들어 수직 벽면처럼 상대적으로 단순한 구간에는 두꺼운 레이어를 사용하고, 곡면이나 경사면에는 얇은 레이어를 사용하는 방식입니다.
이렇게 하면 모든 구간을 얇은 레이어로 출력하는 것보다 시간을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 다만 가변 레이어 높이가 항상 고정 레이어 높이보다 빠른 것은 아닙니다.
비교 기준이 되는 레이어 높이와 모델의 형태에 따라 출력 시간이 오히려 늘어날 수도 있습니다.
Bambu Studio에서 설정하는 방법
- 출력할 모델을 불러옵니다.
- 모델을 선택합니다.
- 상단 도구에서 가변 레이어 높이 기능을 선택합니다.
- 자동 조정 기능을 사용하거나 구간별 레이어 높이를 조절합니다.
- 슬라이싱한 뒤 예상 출력 시간과 레이어 구성을 확인합니다.
처음 사용하는 경우에는 자동 조정 기능을 적용한 결과와 기존 고정 레이어 설정을 비교해 보는 것이 좋습니다. 특히 정밀한 곡면이 있는 모델에서는 시간뿐 아니라 실제 표면 품질도 함께 확인해야 합니다.
4. 벽면 수(Wall Loops)와 선 폭(Line Width) 조절
벽면 수는 출력물의 외벽을 몇 겹으로 형성할지 결정하는 설정입니다. Bambu Studio에서는 강도(Strength) 항목에서 벽 루프(Wall Loops)를 변경할 수 있습니다.
일반적으로 벽면 수를 줄이면 외벽을 출력하는 경로가 감소해 출력 시간이 단축될 수 있습니다. 하지만 벽면 수는 출력물의 강도와 내구성에도 영향을 줍니다.
예를 들어 벽면 수를 3개에서 2개로 줄이면 필라멘트 사용량과 출력 시간이 감소할 수 있지만, 동일한 강도를 유지한다고 보장할 수는 없습니다.
선 폭을 넓히면 벽면 수를 줄여도 될까?
선 폭(Line Width)은 노즐이 압출하는 필라멘트 경로의 폭을 의미합니다. 0.4mm 노즐에서도 0.4mm보다 넓은 선 폭을 사용할 수 있습니다. 다만 선 폭을 넓힌다고 해서 벽면 수 감소로 인한 강도 차이가 자동으로 보완되는 것은 아닙니다.
또한 선 폭이 넓어지면 같은 이동 속도에서 더 많은 필라멘트를 압출해야 하므로, 필라멘트의 최대 체적 유량이 출력 속도를 제한할 수 있습니다.
따라서 선 폭을 크게 변경하는 것보다는 현재 프로필의 기본값을 기준으로 벽면 수를 조절하고, 실제 슬라이싱 시간과 출력 결과를 확인하는 것을 추천합니다. 특히 나사 체결 부품이나 하중을 받는 구조물에서는 출력 시간보다 강도와 치수 정확도를 우선해야 합니다.
5. 서포트(Support) 설정 최적화
서포트는 공중에 떠 있는 부분을 지지하기 위해 생성하는 임시 구조물입니다. 출력이 끝나면 대부분 제거하기 때문에 서포트 사용량을 줄이면 재료와 시간을 절약하는 데 도움이 될 수 있습니다.
하지만 서포트를 무조건 적게 생성하면 오버행 부분이 처지거나 출력에 실패할 수 있습니다.
일반 서포트와 트리 서포트 비교
Bambu Studio에서는 일반 서포트(Normal)와 트리 서포트(Tree)를 선택할 수 있습니다. 일반 서포트는 비교적 규칙적인 구조를 생성하며, 넓고 평평한 오버행을 지지할 때 활용하기 좋습니다. 트리 서포트는 나뭇가지처럼 필요한 위치까지 구조가 뻗어 올라가는 방식입니다.
복잡한 형상의 모델에서는 트리 서포트가 필라멘트 사용량을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 트리 서포트가 항상 일반 서포트보다 출력 시간이 짧은 것은 아닙니다.
모델에 따라 트리 서포트의 이동 경로가 복잡해지면서 예상 출력 시간이 더 길어질 수도 있습니다. 따라서 두 종류를 각각 적용해 슬라이싱한 뒤 예상 출력 시간과 필라멘트 사용량을 비교하는 것이 좋습니다.
서포트 생성 조건 확인
Bambu Studio에서는 서포트 생성 임계 각도 등을 조절할 수 있습니다. 임계 각도를 변경하면 서포트가 생성되는 영역이 달라질 수 있습니다. 다만 각도가 커질수록 무조건 좋은 결과를 얻는 것은 아닙니다.
프린터의 냉각 성능과 소재, 출력 속도에 따라 서포트 없이 출력할 수 있는 오버행 범위가 다르기 때문입니다.
처음에는 기본값으로 슬라이싱하고, 불필요한 서포트가 많다고 판단될 때 해당 모델의 출력 가능 범위를 확인하면서 조절하는 것이 좋습니다.
6. 출력 방향을 바꾸는 것도 시간 단축 방법
슬라이서 설정값을 변경하지 않더라도 모델의 배치를 조절하면 출력 시간이 달라질 수 있습니다. 예를 들어 모델을 회전시켜 서포트가 필요한 면적을 줄이거나, 출력 높이를 낮추면 예상 출력 시간이 감소하는 경우가 있습니다.
하지만 모델을 눕히거나 회전하면 레이어 방향이 달라지므로 출력물의 강도와 표면 품질에도 영향을 줄 수 있습니다. 또한 출력 방향에 따라 베드에 닿는 면적이 줄어들면 접착 문제가 발생할 수도 있습니다.
따라서 서로 다른 배치로 슬라이싱해 다음 항목을 비교하는 것이 좋습니다.
- 예상 출력 시간
- 서포트 사용량
- 출력물의 높이
- 베드에 닿는 면적
- 강도가 필요한 방향
큰 모델을 여러 부분으로 나누어 출력하는 방법도 있습니다. 다만 분할 출력은 모든 부품의 출력 시간이 합쳐졌을 때 반드시 더 빠른 것은 아니며, 조립과 접착 과정이 추가됩니다.
Bambu Studio에서 모델을 자르고 수정하는 방법은 [초보자용 STL 도안 자르기 및 합치기 가이드] 글에서 확인할 수 있습니다.
7. 출력 시간을 줄일 때 확인할 설정 요약
앞에서 살펴본 설정을 표로 정리하면 다음과 같습니다.
| 설정 항목 | 시간 단축을 위한 방법 | 주의할 점 |
|---|---|---|
| 내부 채움 패턴 | Lightning 등 사용 목적에 맞는 패턴 선택 | 강도가 필요한 부품에는 부적합할 수 있음 |
| 내부 채움 밀도 | 불필요하게 높은 밀도 줄이기 | 강도와 상단 표면 지지력 확인 |
| 레이어 높이 | 필요에 따라 0.20mm에서 0.28mm 등으로 변경 | 곡면과 경사면 품질 변화 |
| 가변 레이어 높이 | 단순 구간에 두꺼운 레이어 적용 | 모델에 따라 시간이 늘어날 수도 있음 |
| 벽면 수 | 필요 이상의 벽면 수 줄이기 | 강도와 내구성 변화 |
| 서포트 유형 | 일반 서포트와 트리 서포트 비교 | 트리 서포트가 항상 빠르지는 않음 |
| 출력 방향 | 서포트와 출력 높이 줄이기 | 강도, 접착력, 표면 품질 확인 |
이러한 설정을 변경할 때는 여러 항목을 동시에 조절하기보다 한 가지씩 변경하면서 예상 출력 시간을 비교하는 것이 좋습니다. 또한 Bambu Studio의 예상 출력 시간은 참고 수치이므로 실제 출력에서는 차이가 발생할 수 있습니다.
중요한 것은 단순히 시간을 줄이는 것이 아니라, 필요한 출력 품질과 강도를 유지하면서 불필요한 작업을 줄이는 것입니다.
출력 시간 단축 효과는 모델에 따라 달라집니다
3D 프린터의 출력 시간을 줄이려면 단순히 이동 속도를 높이는 것보다 슬라이서 설정을 함께 살펴보는 것이 좋습니다. 내부 채움 밀도와 패턴, 레이어 높이, 벽면 수, 서포트 설정 등은 모두 출력 시간에 영향을 줄 수 있습니다.
하지만 모든 설정이 동일한 효과를 제공하는 것은 아닙니다.
이번에 Bambu Studio로 직접 비교한 결과에서도 박스 형태 모델은 레이어 높이를 0.20mm에서 0.28mm로 변경했을 때 예상 출력 시간이 약 20% 줄었지만, 벤치 모델에서는 차이가 거의 없었습니다.
따라서 특정 설정만 변경하면 출력 시간이 절반으로 줄어든다고 기대하기보다는, 모델의 형태와 사용 목적에 맞게 설정을 조절하는 것이 중요합니다.
출력 전에 Bambu Studio에서 여러 설정을 비교하고, 실제 사용에 필요한 품질과 강도를 유지할 수 있는 조건을 찾아보세요.
장시간 출력이 필요한 모델이라면 출력 시간뿐 아니라 안전한 사용 환경을 점검하는 것도 중요합니다. 관련 내용은 [3D 프린터 화재 예방 가이드 및 밤샘 출력 체크리스트] 글에서 확인할 수 있습니다.