제품 개발 과정에서 시제품 제작은 설계 완성도를 높이기 위한 필수 단계입니다. 아이디어를 실제 형상으로 구현하고, 디자인과 기능을 검증하며, 다음 개발 단계로 나아가기 위한 기준을 마련하는 과정이기도 합니다.
하지만 시제품 제작을 앞두고 많은 개발자들이 어떤 3D프린팅 공정을 선택할지에 대해 고민합니다. 이는, 공정에 대한 이해도뿐 아니라, 시제품을 통해 무엇을 검증하려는지부터 명확히 정의되지 않는 경우가 많기 때문입니다.
외관 검증이 목적이라면 정밀도와 표면 품질이 중요하고, 기능 검증이 목적이라면 구조 안정성과 소재 물성이 더 중요한 기준이 됩니다. 이 차이를 이해하는 것이 공정 선택의 출발점입니다.
이 글을 통해 산업용 폴리머 소재 시제품 제작에 주로 활용되는 SLA와 SLS 3D 프린팅 공정을 중심으로, 시제품 제작 목적에 따라 어떤 공정이 합리적인 선택이 되는지 정리합니다.
SLA·SLS 3D프린팅 공정 비교
SLA(광경화수지 방식) 와 SLS(선택적 레이저 소결 방식)는 모두 산업용 시제품 제작에 활용되는 3D 프린팅 공정이지만, 적용 가능한 용도와 구현 가능한 품질에는 분명한 차이가 있습니다.
아래 표는 SLA와 SLS 공정의 특성, 사용 소재, 제조 공차, 그리고 적합한 용도를 한눈에 정리했습니다.
| 공정 | 장점 | 단점 | 소재 | 제조 공차 * | 적합한 용도 |
|---|---|---|---|---|---|
| SLA |
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| SLS |
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*식품 접촉 소재 사용시 증기 연마 필요 |
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* 실제 공차는 형상, 크기, 후가공 여부에 따라 달라질 수 있습니다.
** SLA 공정의 최소 공차는 공식적으로 ±0.2mm 기준으로 안내하고 있으나, 제작 경험에 따르면 형상과 설계 조건에 따라 ±0.1mm 이하 수준의 정밀도가 안정적으로 구현되는 경우도 다수 존재합니다.
실제로, 크렐로의 고객 사례 중에는, 정밀도가 중요한 반도체 공정용 지그나 타이트한 공차가 요구되는 엔지니어링 부품 제작에 SLA 3D프린팅을 적용한 경우도있습니다.
다만 이러한 수준의 정밀도를 목표로 SLA 공정을 적용할지 여부는, 부품의 형상과 적용 용도를 기준으로 고객사 측 엔지니어링 검토에 따라 결정됩니다.
시제품 제작 목적에 따른 공정 선택
SLA와 SLS는 각각 분명한 특성과 장단점을 가진 공정이지만, 시제품 제작에서는 공정의 차이보다 무엇을 검증하려는지가 선택 기준이 됩니다. 같은 부품이라도 시제품 목적에 따라 적합한 공정은 달라질 수 있습니다.
외관 검증 중심 시제품에 적합한 3D프린팅 공정
외관 확인을 목적으로 하는 시제품은 디자인 완성도와 사용자 경험을 검토하는 데 초점이 맞춰집니다. 투자자 미팅, 전시, 고객 시연, 내부 디자인 리뷰 단계에서는 구조적 강도보다 정밀도와 표면 품질이 핵심 판단 기준이 됩니다.
이러한 목적에는 SLA공정이 가장 적합합니다. SLA는 미세한 디테일 표현과 매끄러운 표면 구현이 가능해, 도색을 적용하면 양산품에 가까운 외관을 재현할 수 있습니다.
유사 ABS 레진을 사용하면 일반 플라스틱 하우징과 유사한 질감을 구현할 수 있고, 투명 레진을 활용하면 아크릴에 가까운 투명도를 가진 부품 제작도 가능합니다. 이 때문에 SLA 3D 프린팅은 전자기기 외관, 패키징 샘플, 의료기기 커버 등 디자인 피드백이 중요한 시제품 단계에서 널리 활용됩니다.
기능 검증 중심 시제품 제작에 고려해야 할 공정 선택
기능 검증용 시제품은 단순히 형태를 확인하는 단계를 넘어, 조립 구조의 적합성, 작동 안정성, 반복 사용 가능성 등 실제 사용 환경을 전제로 한 검증이 목적이 됩니다. 이 단계에서는 외관보다 소재의 물성, 구조적 안정성, 하중 대응 능력이 더 중요한 기준이 됩니다. 시제품의 사용 조건과 하중 수준에 따라 SLA 또는 SLS 3D 프린팅 공정을 선택할 수 있습니다.
SLA 공정은 유사 ABS 레진을 사용할 경우 정밀한 조립 테스트나 저하중 환경의 작동 검증에 적합합니다. 충격이나 고온에는 한계가 있지만, 빠른 제작과 비용 효율성을 바탕으로 초기 기능 검증 단계에서 유용합니다.
반면 반복 작동이나 내구성이 요구되는 시제품에는 SLS 공정이 적합합니다. PA12 나일론 등의 소재를 활용하면 내구성이 우수하고 복잡한 형상을 일체형으로 제작할 수 있어 실사용 조건에 가까운 기능 검증이 가능합니다.
국내 3D프린팅 직영 공장을 통한 품질·운영·리드타임 대응
크렐로는 산업용 SLA와 SLS 3D 프린팅 장비를 국내 직영공장에서 직접 운영하고 있습니다. 이를 통해 시제품 제작 과정에서 발생하는 설계 변경과 반복 검증에 더욱 유연하게 대응하고 있습니다.
또한 크렐로는 전문 후가공 팀을 통해 SLA 출력물에 대한 표면 사상 옵션을 제공합니다. 외관 검증이 중요한 시제품 단계에서 출력 이후의 품질까지 함께 고려할 수 있도록 구성되어 있습니다.
시제품 제작에서 양산으로의 확장
SLS 공정은 시제품 제작에 그치지 않고, 내구성과 반복 생산 안정성, 빠른 리드타임을 바탕으로 준양산 단계까지 연계가 가능한 공정입니다. 일정 수준의 수량이 요구되는 경우에도, 금형 없이 부품을 제작할 수 있다는 점에서 개발 초기 부담을 줄이는 선택지가 될 수 있습니다
SLA 역시 단순한 외관 시제품을 넘어, 부품의 용도와 요구 정밀도, 생산 수량에 따라 엔지니어링 판단 하에 양산을 위한 공정으로 검토되는 경우도 있습니다. 특히 높은 정밀도와 표면 품질이 요구되는 부품에서는 소량 생산 단계까지 SLA 공정이 활용되기도 합니다.
다양한 공정과 생산 확장성을 지원하는 맞춤 부품 제조 서비스
크렐로는 AI 기반 제조 시스템을 통해 도면 업로드 시 실시간 견적과 함께 선택한 3D 프린팅 공정으로 제작이 가능한지를 먼저 진단합니다. 필요한 경우, 전문가 검토를 통해 해당 부품에 가장 적합한 공정이 무엇인지 안내합니다.
만약 3D 프린팅으로 제작이 적합하지 않은 형상이나 조건이라면, CNC 가공, 진공 주형, 판금 가공 등 다양한 제조 공정을 함께 검토할 수 있도록 지원합니다. 이를 통해 시제품 단계에서 불필요한 시행착오를 줄이고, 목적에 맞는 제조 방식을 선택할 수 있습니다.
또한 이후 양산이 필요한 경우에도, 동일한 데이터와 기준을 바탕으로 제조 규모를 유연하게 확장할 수 있어 개발 단계부터 제품 완성까지의 흐름을 끊김 없이 이어갈 수 있습니다.
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FAQ | 시제품 제작 과정에서 자주 나오는 질문
Q1. 외관 검증이 목적이라면 어떤 공정이 적합한가요?
정밀도와 표면 품질이 중요한 경우에는 SLA 공정이 적합합니다.
Q2. 기능 테스트용 시제품에는 어떤 공정이 적합한가요?
하중 조건과 사용 환경에 따라 SLA 또는 SLS 공정을 선택할 수 있으며, 반복 작동이나 내구성이 중요하다면 SLS가 더 적합합니다.
Q3. 3D 프린팅은 시제품 제작에만 적합한가요? 양산에도 사용할 수 있나요?
3D 프린팅은 빠른 시제품 제작은 물론, 소량 생산부터 준양산 단계까지 활용할 수 있는 유연한 제조 방식입니다. 초기 컨셉 검증부터 최종 사용 부품 제작까지 폭넓게 적용할 수 있습니다.
Q4. SLS 시제품으로 바로 양산이 가능한가요?
SLS는 준생산이나 브릿지 생산에 적합합니다. 다만 생산 수량과 단가 조건에 따라 다른 제조 방식이 더 효율적인 시점도 존재합니다.
Q5. 금속 소재로도 3D 프린팅이 가능한가요?
네, 가능합니다. 크렐로는 금속 분말을 레이저로 직접 용융하는 SLM(Selective Laser Melting) 방식을 지원합니다. SLM은 복잡한 형상의 금속 부품을 일체형으로 제작할 수 있어, 내부 유로 구조나 경량화 설계에 특히 유리합니다.
또한 알루미늄, 스테인리스강 등 다양한 금속 소재를 활용할 수 있으며, 절삭 가공으로 구현하기 어려운 형상이나 설계 자유도가 필요한 경우 효과적인 선택이 될 수 있습니다.
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