젖은 필라멘트로 출력하는 것은 3D 프린팅 실패의 가장 흔하면서도 간과되기 쉬운 원인 중 하나입니다. 이 글에서는 전문가들이 사용하는 솔루션부터 가정에서 쉽게 만들 수 있는 대안까지, 필라멘트 스풀에서 수분을 제거하고 작업 재료를 최상의 상태로 유지하는 다양한 방법을 심층적으로 분석합니다.
가성비 최고의 필라멘트 건조기는 단연 SUNLU S1입니다. 조절 가능한 타이머를 갖추고 있으며, 건조 과정에서 필라멘트를 바로 프린터에 공급하여 출력할 수도 있습니다. 유일한 단점은 최대 온도가 약 55°C(131°F)로 비교적 낮다는 점입니다. 나일론처럼 더 높은 온도(약 80°C/176°F)에서 건조해야 효과가 좋은 소재의 경우에는 EIBOS 3D Cyclopes 같은 제품을 선택하는 것이 더 적절합니다.
출력 문제가 발생하면 우리는 주로 프린터 하드웨어의 성능 저하 원인을 찾으려 합니다. 열베드 레벨링, 벨트 장력 조절, 가이드 윤활, 스테퍼 모터 캘리브레이션 등을 시도하죠.
성능이 개선되지 않으면 슬라이서 설정이나 펌웨어 수정을 통해 오랫동안 잘 작동하던 프린터의 파라미터를 바꾸기도 합니다.
이 과정에서 3D 프린팅 공정의 핵심 요소인 필라멘트의 상태 분석은 뒷전으로 밀려납니다. 필라멘트의 보관 상태는 출력물의 외관 품질을 좌우할 뿐만 아니라, 압출 불량이나 표면 거칠기 같은 문제를 예방하는 데 필수적입니다.
수분은 필라멘트의 '최악의 적'이라 불립니다. 플라스틱이 수분을 흡수하면 소재의 물성이 크게 변해, 출력물의 품질과 강도가 저하되기 때문입니다.
한 번 습기를 머금은 필라멘트는 사용 전 반드시 수분 분자를 제거해야 합니다. 이를 위한 방법 중 하나가 필라멘트 건조기입니다. 이는 필라멘트를 적정 온도로 가열해 스풀 내부에서 소재가 녹지 않게 하면서 수분을 증발시키도록 설계된 전용 장비입니다.
몇 년 전만 해도 상용 필라멘트 건조기가 없어 많은 사용자가 직접 만든 원시적인 방법으로 필라멘트를 건조했습니다. 그래서 현재의 상용 건조기를 그다지 필요로 하지 않는 사용자도 많습니다.
게다가 건조에는 몇 시간이 걸리기 때문에 일상적인 사용에서는 즉각적인 대처가 어렵습니다. 내일 사용할 스풀을 미리 예상하고 습기 여부를 확인해 건조해두는 루틴이 정착되지 않은 경우가 많습니다.
반면 PLA나 PETG 같은 대중적인 필라멘트는 나일론이나 TPU에 비해 수분 흡수량이 적습니다. 이들은 밀폐 용기(실리카겔 동봉) 보관만으로도 습기 흡수를 충분히 예방할 수 있습니다.
수분 흡수 메커니즘도 고려해야 합니다. 필라멘트가 촘촘하게 감겨 있으므로, 외부 습기의 영향을 가장 먼저 받는 것은 스풀의 가장 바깥쪽 몇 바퀴 분량입니다. 따라서 내부는 일정 조건 하에서 건조한 상태를 유지하므로, 스풀의 첫 몇 바퀴(수십 센티미터)를 폐기하고 남은 필라멘트를 사용하는 것만으로도 건조기 없이 문제를 해결할 수 있습니다.
결론적으로 건조기의 필요성은 사용자의 출력 빈도, 사용하는 소재 종류, 그리고 출력 루틴의 계획성에 따라 달라집니다.
직접 만든 방법도 있지만, 상용 건조기는 균일하고 재현 가능한 건조를 보장합니다. 시간을 아끼고 싶은 전문가라면 건조기 구매가 정답입니다. 시중에 나온 다양한 제품 중 가장 주목할 만한 4가지를 소개합니다.
컴팩트한 크기와 직관적인 조작법으로 전 세계에서 가장 많이 팔리는 필라멘트 스풀 대부분과 호환됩니다. 원하는 시간과 온도만 설정하면 끝. 가격은 보통 50달러 선으로 시중에서 가장 저렴한 축에 속합니다.
SUNLU S1과 크기와 외관이 비슷하지만, 3가지 핵심 기능으로 차별화됩니다. 출력 전/중 건조, 미사용 시 방진/방습 보관, 스풀 무게 측정 기능으로 남은 필라멘트 양 실시간 확인. 가격은 약 59달러.
최대 1kg(2.2lb) 스풀 3개를 동시에 수용할 수 있는 대형 건조기입니다. 8개의 베어링이 장착된 롤러 베이스 덕분에 출력 중 마찰을 최소화해 압출기 막힘이나 스텝 누락을 방지합니다. 사용 편의성, 필라멘트 상태 실시간 모니터링, 안전성에 초점을 맞춘 설계로 난연 소재와 폐루프 제어 시스템을 적용해 에너지 효율도 높였습니다. 가격은 약 140달러, 110V/220V 버전과 플러그 어댑터 제공.
필라멘트 건조기와 드라이박스의 하이브리드입니다. 주 기능은 내부 습도를 15% 이하로 유지하는 것이며, 출력 중에도 사용 가능합니다. 1kg 스풀 2개까지 수납 가능. 능동 가열 방식이 아닌 재사용 가능한 실리카겔(100g x 2개)로 수분을 흡착하는 패시브 방식이라 히터가 없습니다. 가격 약 80달러.
필라멘트 건조의 핵심 원리는 밀폐된 공간에서 뜨거운 건조 공기를 순환시켜 폴리머 구조 내부의 수분을 증발시키는 것입니다. 상용 건조기가 없다면 다음 방법들도 같은 기능을 수행할 수 있습니다.
대부분 가정에 있는 오븐을 이용해 필라멘트를 건조할 수 있습니다. 적정 온도에서 몇 시간 동안 가열하는 방식입니다.
소재별 권장 건조 온도:
요리용으로 점점 대중화되는 식품 건조기는 필라멘트 건조기와 원리가 거의 같습니다. 금속 트레이에 놓인 식재료 주위로 뜨거운 공기를 순환시켜 수분을 제거하죠. 온도와 시간 조절이 가능해 필라멘트 건조용으로 전용할 수 있습니다.
드라이박스는 필라멘트를 보관하는 밀폐 용기입니다. 습기 흡수에 취약한 소재(PLA도 고습도 환경이나 장마철엔 영향받음)에 주로 사용되며, 출력 전/중/후 모든 과정에서 필라멘트를 외부 환경으로부터 격리하는 것이 목적입니다. 필라멘트 공급구를 뚫고, 필요 시 히터와 강제 공기 순환 장치를 추가해 성능을 높일 수도 있습니다.
준비물:
조립 순서:
모든 3D 프린팅 필라멘트는 흡습성(수분 흡수 성질)을 가집니다. 젖은 필라멘트는 부서지기 쉬워지고, 흡수된 물이 노즐에서 급격히 기화(약 100°C)하면서 핫엔드 온도(최소 190°C 이상)에서는 미세한 '폭발'을 일으켜 기포를 만듭니다. 이는 압출 불규칙과 표면 품질 저하로 이어집니다.
흡습성이 강할수록 단시간에 더 많은 수분을 머금어 문제가 심해집니다. 다음 필라멘트들은 특히 흡습성이 강해 드라이박스 보관이 필수적입니다.
이 소재들은 가능한 한 제어된 환경에서 보관하고 사용하는 것이 이상적입니다.
| 옵션 | 장점 | 단점 | 가격 |
|---|---|---|---|
| SUNLU S1 | 가장 저렴함 | 최대 온도 낮음 (나일론 부적합) | 약 $50 |
| eSUN eBOX | 무게 측정 기능 탑재, 나일론 건조 가능 온도 | 형태상 대형 스풀 수납 제한적 | 약 $60 |
| EIBOS 3D CYCLOPES | 대용량, 뛰어난 만듦새, 무제한 연속 사용 | 가격 진입 장벽 높음 | 약 $130 |
| POLYMAKER POLYBOX Ed. II | 히터 없어 안전, 저비용으로 자작 가능 | 능동 건조 기능 없음 (실리카겔 의존) | 약 $60 |
| 오븐 | 구하기 쉬움 | 제어 실패 시 필라멘트 완전 손실, 화재 위험 | — |
| 식품 건조기 | 전용 건조기와 유사한 기능 | 가격 대비 전용기 구매가 나음, 식품 겸용 불가 | $50~ |
필라멘트를 올바르게 보관하면 건조기 없이도 충분합니다. 특히 건조한 기후 지역이라면 더욱 그렇죠. 하지만 출력 빈도가 높거나 중요한 출력물이 많다면 비상용으로라도 저렴한 건조기 한 대쯤은 갖춰두는 게 좋습니다. 오븐이나 식품 건조기 같은 대체 수단은 단점이 더 커서 비상시에만 권장합니다.
건조기를 산다면 eSUN eBOX를 추천합니다. 실용적이고 건조 성능도 준수하며 가격도 합리적입니다. 스풀 무게 모니터링 기능은 동급 저가 건조기엔 없는 차별점이고, 카테고리 내 최고 수준의 최대 온도(80°C)도 지원합니다.
대량 생산 환경이라면 EIBOS 3D CYCLOPES가 더 수익적일 수 있습니다. 여러 대의 프린터에 동시에 최적 상태의 필라멘트를 공급할 수 있기 때문입니다.
건조기 구매나 드라이박스 제작 전, 자신의 구체적인 니즈를 먼저 파악하세요. 월 몇 회 출력하는 취미 수준이라면 올바른 스풀 보관만으로도 충분합니다. 하지만 출력 강도가 높아질수록 관련 장비 투자는 필수가 됩니다.
나일론이나 PC 같이 까다로운 소재는 출력 시점뿐만 아니라 출력 전 과정 내내 정확한 건조 상태 유지가 필수이므로, 이들을 자주 쓴다면 필라멘트 건조기 보유를 강력히 권장합니다.
3D 프린팅
익스트루더 핵심부는 히팅 블록(가열부)과 방열부(히트싱크)로 구성됩니다. 필라멘트는 방열부(콜드존) → 히트엔드(핫엔드) → 노즐 통과하며 용융→토출→고화됩니다. 방열부가 히팅블록 열을 제대로 식혀주지 않으면 필라멘트가 방열부에서 조기 연화·팽창→일관성 상실→전진 불량→노즐 내부에서 플라스틱 볼 형성→잼(Jam) 발생. 특히 PTFE 튜브 끝단(두 구역 경계)이 최다 트러블 지점. 팬 1~2개로 방열 강제 순환이 일반적. 적정 출력 온도 준수도 필수. 저온 출력 시 필라멘트 미용융으로 걸림, 고온 출력 시 미세 탄화 입자 생성→부분
플로우(Flow)는 선택된 출력 파라미터 하에서 익스트루더를 통과하는 필라멘트 체적 유량입니다. 프린터가 제조사 설정 스텝/mm(필라멘트 직경·노즐 직경 기준)로 자동 계산합니다. 익스트루더 교체 시 스텝/mm 재보정 예: E3D 타이탄 에어로(Titan Aero) 교체 시. Extruder). 예: 104.5 필라멘트에 20mm, 25mm 지점 마킹 화면에서 20mm 익스트루드 명령 실행 실제 이송량 캘리퍼스로 실측해 오차 확인 공식 적용: 새 스텝/mm = 현재 스텝/mm × (명령 거리 / 실측 거리) 메뉴에서 값 갱신·저
