특수분장 산업현장의 작업 능률 향상을 위한 몰드의 디지털 공정 가능성 -FDM 방식 3D printer를 중심으로-

Digital Processability of Molds for Improvement of Work Efficiency in Special Makeup Sector - Focusing on FDM 3D printer -

본 연구는 특수분장 산업현장의 작업능률을 향상시키기 위한 방안으로 FDM 방식의 3D 프린터를 사용하여 제작한 특수분장 용도의 몰드와 실리콘 패치 성형물을 통해 디지털 공정의 가능성을 알아보고자 하였다. 이에 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 3D 그래픽 프로그램인 지브러시를 통해 모델링한 디자인을 FDM 방식의 3D 프린터로 출력한 결과 컴퓨터의 모니터를 통해 보이는 것과 동일하게 형태와 표면 질감이 구현되었다. 둘째, 단단한 고체 수지의 PLA 필라멘트와 폴리우레탄 소재의 플렉서블 TPU 필라멘트를 사용하여 몰드를 만든 후 실리콘을 성형한 결과 결과물의 형태나 표면 질감 구현에서 차이가 없었다. 그러나 몰드의 접합과 분리에서 PLA 몰드(음각)보다 TPU 몰드(음각)의 사용이 용이하였고, TPU 몰드(음각)를 사용했을 때 암수 몰드의 접합면에 언더컷이 있음에도 불구하고 맞닿아 실리콘 성형의 완성도가 높았다. 셋째, 서포트 생성은 슬라이싱 프로그램에서 오브젝트를 배치하는 위치나 몰드의 분리 적층 성형을 통해 접합면에 서포트가 생성되지 않도록 작업할 수 있다. 넷째, PLA나 TPU 필라멘트로 출력한 결과물의 수축률이 실리콘 성형 결과물의 형태를 변화시킬 만큼 영향을 주지 않는다. 다섯째, 초기 디자인한 모델링의 형태와 표면 질감은 그대로 구현되는 반면 등고선의 흐름은 미세하게 보인다. 또한 슬라이싱 프로그램에서 오브제트를 배치하는 각도에 따라 적층된 등고선의 결이 달라지며 조명을 받는 각도에 따라 보이는 정도가 달라진다. 따라서 실리콘의 표면을 채색하여 대상자에게 부착한 후 카메라로 촬영한 영상 이미지를 관찰하는 방법으로 사용 가능성을 확인하는 것이 필요하다.

Special makeup companies are able to overcome the difficulties resulting from increase in labor costs by enhancing work efficiency through fabrication of prosthesis using 3D printing. With accurate fabrication being enabled, a given business area can be broadened to tailor-made prosthesis such as anaplastology. In this regard, the current study attempted to investigate the possibility of digital processing through special makeup molds and silicon patches designed using a FDM 3D printer, and the results are as follows: First, when a design modeled through the 3D graphics software 'ZBrush' was printed using a FDM 3D printer, the exact shape and surface texture which were observed on the computer monitor could be exactly obtained. Second, negative molds fabricated with flexible TPU filament were easier to use and displayed a more complete silicon mold than PLA filament-based negative molds. Third, the support, which is a disadvantage of the 3D printer, it was able to align objects or split the molds in such a way so that no support was formed in the slicing program. Fourth, the shrinkage rate of the outputs acquired through PLA or TPU filament did not change the shape of the silicon molds. Fifth, the texture of the fine contours which was found in silicon molds varied depending upon the object alignment angle in the slicing program. They can also be viewed differently depending upon the angle of lighting. To use a 3D printer in the fabrication of special makeup molds, therefore, it is necessary to examine how to fabricate them easily by concealing contours as much possible. It is also necessary to analyze the images acquired after attaching the colored silicon patches and check their availability.