25
④ 1개의 도형은 hole(구멍)도형으로 만들고 높이를 조금 높인다.
⑤ 미세한 작업을 위해 작업 평면을 [직교 뷰]로 전환한 후, [평면도]에서 작업한다.
⑥ 2개의 도형을 겹친 후, hole 도형을 작게 만들어 테두리를 1~1.5mm로 만든다.
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⑧ hole(구멍)도형과 겹쳐진 곰의 귀를 1개 더 만든다.
⑨ 곰의 귀 모양 2개를 얼굴의 알맞은 위치에 놓는다.
⑩ 도형 전체를 영역으로 선택한 후, [그룹만들기]를 선택한다.
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⑫ [내보내기]-[3dFormats]-[stl]을 선택하여 [파일명.stl]로 저장한다.
⑬ [작품명.stl] 파일을 슬라이스 프로그램(CURA)에서 G code로 변환한 후, 출력한다.
⑭ 3D 프린터로 출력 한 쿠키커터로 쿠키를 만든다.
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① TEXT를 불러 온다.
② 원하는 글자를 입력한다.
③ ctrl+C, ctrl+V 기능으로 같은 글자를 2개 더 만든 후, 손잡이가 될 1개의 글자는 높이를 낮게, Bevel 수치를 조절하여 면적을 넓힌다.
④ 글자 테두리가 될 1개의 글자는 높이를 15mm, Bevel 수치를 조절하여 면적을 넓힌다.
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⑥ 뚫리는 역할을 할 글자를 hole(구멍) 글자로 만든다.
⑦ 면적이 넓은 글자를 밑으로 순서대로 겹쳐 준다.
⑧ 일정한 간격으로 겹쳐지게 한다. (그리드 스냅을 0.1mm로 지정한 후, 화살표 키로 세밀하게 간격을 맞춘다)
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⑩ 완성된 작품을 확인한다.
⑪ [내보내기]-[3dFormats]-[stl]을 선택하여 [파일명.stl]로 저장한다.
⑫ [작품명.stl] 파일을 슬라이스 프로그램(CURA)에서 G code로 변환한 후, 출력한다.
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① 위의 그림처럼 「경계가 명확하고 모양이 단순한 흑백의 2D 이미지」를 준비한다.
② www.online-convert.com 에 접속한 후, [Image converter]의 펼침 버튼을 누른다.
③ [Convert to SVG]를 선택하고 [Go]를 누른다.
④ [파일선택]에서 2D 이미지 파일을 올린 후, 하단의 [Convert file]을 누른다.
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⑥ 팅커캐드 [가져오기]에서 [파일명.svg]를 불러 온다.
⑦ 2D 이미지는 작업 평면에 매우 크게 나타나므로 치수를 보고 축적 비율을 줄여 준 후, 가져온다.
⑧ 3D로 변환된 이미지를 확인하고 높이를 변경해 준다.
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⑩ [작품명.stl] 파일을 슬라이스 프로그램(CURA)에서 G code로 변환한 후, 출력한다.
[참고자료]
Ÿ ON-LINE CONVERT (2D 이미지를 3D로 변환) https://www.online-convert.com/
슬라이싱 단계는 3D프린터로 출력하기 위한 단계로 프린터가 인식 할 수 있고 필요로 하는 정보 값을 갖게 해주는 단계이다.
∙ 모델링 프로그램을 통해 만들어진 STL파일을 G코드로 생성해주는 프로그램이다.
∙ 프린터가 원료를 쌓기 위한 경로 와 속도를 설정한다.
∙ 출력물의 적층 두께, 외부 두께, 내부 채움 정도 설정한다.
∙ 압출 온도 및 프린터의 사이즈 설정한다.
∙ 필라멘트의 직경, 노즐 직경 설정한다.
∙ 쿨링팬 가동 유무 등 출력에 관한 프린터 값을 설정한다.
<그림 출처: google.com>
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③ Shell thickness: 출력무의 외부 두께를 설정한다. 값이 클수록 출력물이 단단해진다.
④ Fill: 출력물의 내부의 채움 정도를 설정한다.
⑥ Speed and Temperature: 프린터의 출력속도와 압출 온도를 설정한다.
⑦ Support: 출력물의 지지대 설정한다.
⑧ Filament: 필라멘트의 두께 값을 설정한다.
1. 프린터 설정하기
Machine settings에서 3D프린터의 배드 크기를 설정한다.
(X, Y, Z의 최대 값을 입력한다.)
Machine settings에서 배드 사이즈, 배드 모양, 중심, 열판의 사용 유무를 설정할 수 있다.
2. 모델링한 STL파일을 불러오기
45 4. Layer를 누르면 프린터의 경로와 내부 채움의 정도, 출력물의 적층 수를 확인 할 수 있다.
5. 모든 출력 값이 설정이 되면 G코드로 저장한다.
G코드를 SD카드에 저장 후 3D프린터에 연결하면 출력 할 수 있다.
[참고자료]
Ÿ CURA (무료 슬라이싱 프로그램) https://ultimaker.com/en/products/ultimaker-cura
47 FDM방식의 3D프린터는 다음의 두 가지가 가장 많이 사용된다.
Cartesian Delta
<그림 출처: google.com>
X, Y ,Z축의 모터가 각각 따로 움직인다.
사각형의 배드 모양을 갖는다.
X, Y, Z축의 모터가 서로 상호작용한다.
원형의 배드 모양을 갖는다.
∙ 프린팅의 속도를 너무 빠르게 설정하지 않는다(30mm/s이하) 속도가 빠르면 필라멘트가 굳기 전에 다 음 층이 적층되어 출력물의 모양이 무너질 수 있다.
∙ 출력물의 크기가 프린터의 배드 사이즈보다 크지 않게 조정한다.
∙ 필라멘트의 종류에 따라 압출 온도를 맞춰준다.
∙ 출력물중 일부가 공중에 떠있는 모양일 경우 서포트를 설정해준다.
∙ 면적이 좁아질수록 출력 속도를 낮춰준다.
∙ STL파일과 G코드 파일의 다른 점은 무엇일까?
∙ 인쇄 속도를 빠르게 하려면 Cura에서 어떤 값을 조정하면 될까?
∙ FDM방식의 대표적 3D프린터 두 가지에 대해 설명해보자.
∙ 3D프린터의 장점에 대해 간단히 설명해보자.
∙ 3D프린팅의 과정을 설명 해보자.
49 비교 예시
팅커캐드에서 모델링한 대로 쿠키커터가 잘 출력 되었나요?
그렇지 않다면 어떤 점이 다른가요? 개선할 부분은 무엇인가요?
쿠키 제작을 통해 식품의 화학성 변성에 대해 알아보고 제조방법에 따른 쿠키의 종류를 분류해보자.
식품가공이란 농·수·축산 식품재료를 도살 혹은 수확하여 여러 단계의 공정을 거치면서 최종 제품으로 가 공될 때까지 필요한 각종 단위조작(unit operation) 살균, 건조, 농축, 증류, 냉동, 추출, 포장 등의 공정 중에 발생되는 물리·화학적 변화와 관능적, 영양적 특성을 변화시키는 처리공정을 말한다.
∙ 식품가공의 기술
식품가공은 목적에 따라 크게 3가지 기술이 사용된다.
1. 물리적, 기계적 방법: 화학적 변화를 갖지 않고 식품의 조성, 형상, 물성들을 변화시킨다.
연마, 분쇄, 탈피, 추출, 가열, 냉각, 침전, 증류, 압착, 사별 등이 있다.
2. 화학적 방법: 화학약품(식품첨가물) 또는 효소를 이용해 원료 성분의 화학변화를 일으켜 성상을 변화 시킨다. 당화, 응고, 유지경화 등.
3. 생화학적 방법: 미생물을 이용하여 원료를 발효시킨다.
51 식품재료를 가공할 때 얻을 수 있는 장점으로는 가공성 증가, 다양성 증가, 복합적 요소 증가, 관능적 가 치 증가, 상품적 가치 증가, 저장성 증가가 있고 단점으로는 자연적 특성의 감소와 가공비용을 들 수 있 다.
∙ 식품의 맛과 영양 및 기능성 등을 향상 시켜준다.
∙ 불리한 물질이나 독성물질을 제거해준다.
∙ 유통과 저장이 용이하게 해준다.
∙ 식량의 용도를 다양하게 함.
∙ 가공을 통한 저장기간 증가로 일년 내내 식량의 공급 조절가능하게 해준다.
∙ 직접 소비될 수 없는 식품을 이용할 수 있음.
∙ 부산물을 효율적으로 이용할 수 있다.
∙ 새로운 식품, 기능성 식품의 개발을 가능하게 해준다.
∙ 제과제빵의 식품가공학적 분류
팽창 형태에 따른 분류
빵 및 과제 제품을 분류하는 가장 일반 적인 방법으로 화학적 팽창, 효모팽창, 공기팽창, 무팽창, 복합적 팽창으로 분류 할 수 있다.
∙ 화학적 팽창: 팽창작용이 베이킹파우더와 같은 화학팽창제에 의존하는 방법을 말한다.
∙ 효모 팽창: 팽창작용이 효모에 의존하는 발효방법으로 식빵류가 대표적 효모 팽창 제품에 속한다.
∙ 공기팽창: 믹식 중 포집된 공기에 의존하여 팽창작용을 하는 방법을 말한다.
∙ 좋아하는 음식과 그 음식의 가공과정을 나열해 보자.
식품화학(food chemistry)이란 식품 원재료나 가공식품 또는 식품첨가물 등의 화학적인 특성과 가공이나 저장 중에 일어나는 식품성분들의 화학적인 변화로 식품 원료 자체의 성질, 식품 상호 간의 반응, 식품과 효소 간의 반응, 가공기계에 의한 식품의 변화, 식품과 포장재료 간의 반응 등을 말한다.
쿠키 제조 중 생기는 식품 화학전 변화
∙ 캐러멜화 반응
당이나 당 용액을 높은 온도로 열하면 특이한 냄새와 갈색 색소가 생성된다. 이 반응을 캐러멜화 반응 (caramelization)이라 한다.
∙ 마이얄 반응
환원당이 아미노기를 가진 아미노산이나 단백질과 반응 항 갈색 색소를 생성하는 반응을 마이얄(Maillard reaction)반응이라 한다. 예를 들어, 오븐에서 빵을 구울 때 빵의 노출된 겉 부분은 뜨거운 열에 마이얄 반응을 일으켜 갈색으로 변하게 되고 구수한 맛을 낸다.
∙ 전분의 호화
전분은 식물의 저장 탄수화물로 주로 종자, 뿌리, 덩이줄기 등에 풍부하게 함유되어 있다. 쌀, 밀, 옥수수, 감자, 타피오카 등은 대표적인 전분질 작물이다.
전분을 수중에서 가열하면 전분립이 물을 흡수하고 크게 팽윤한다. 이때 전분의 투명도와 점성이 증가 되 는데 이 변화를 전분의 호화(gelatinization)이라한다. 전분이 호화되면 소화가 쉬워진다.
53 구조를 형성한다. 이를 전분의 노화(retrogradation)이라 한다. 떡이나 밥, 빵 등이 딱딱해 지는 것이 대 표적 노화현상이다.
한번 노화된 전분은 효소의 작용을 받기가 힘들어 소화가 잘 안 된다.
∙ 노화 억제방법
∙ 수분함량 조절 : 수분함량이 10%이하에서는 노화가 일어나기 어렵고, 30~60%범위에서 노화가 촉진된다.
∙ 온도조절: 온도가 낮으면 물 분자의 수소 결합이 안정화 되고 녹말 분자의 이동이 억제되어 노화가 억제된다.
∙ 당의 첨가: 당(설탕)이 탈수제로 작용하여 노화를 억제해준다.
∙ 유화제사용: 전분의 콜로리드 용액의 안정을 증가 시켜 노화를 방지한다.
∙ 주변에서 일어나는 탄수화물의 호화, 노화에는 어떤 것이 있는지 예를 들어 설명해보자.
∙ 식품화학적 변화에서 긍정적인 효과와 부정적인 효과가 나타나는 것은 어떤 것이 있는지 생각해보자.
3D프린터로 만든 나만의 쿠키커터를 이용하여 쿠키를 만들어보자.
재료 (g) 제조 공정
버터 160 1. 버터를 부드럽게 풀어준다.
2. 설탕과 소금을 넣고 색깔이 조금 연해지도록 휘핑한다.
3. 계란을 2회에 나누어 넣고 휘핑한다.
4. 체질한 박력분, 베이킹파우더, 바닐라향을 넣고 고무주걱으로 가볍게 섞는다.
5. 비닐팩에 넣고 납작하게 눌러서 20분 정도 냉장고에서 휴지 시킨다.
6. 휴지시킨 반죽을 비닐 사이에 두고 3~4mm 두께가 되도록 밀대로 밀어 편다.
7. 원하는 쿠키커터로 찍는다.
8. 균일한 간격으로 팬에 팬닝한다.
9. 180°C로 예열한 오븐에서 12~15분 정도 굽는다.
10. 쿠키를 식힌 후 녹인 초콜릿으로 장식하여 굳힌다.
설탕 100
소금 2
달걀 27g(1/2개)
박력분 300g
(초코쿠키는 박력분 280g, 코코아 20g)
베이킹파우더 3g
바닐라향 4g
코팅 다크초콜릿 적당량 코팅 화이트초콜릿 적당량
∙ 쿠키가 구워지면서 갈색으로 변하는 이유를 설명해보자.
55 단맛 제공
한 당은 식품에 단맛을 냅니다.
에너지제공 당 1g은 4kcal의 에너지를 냅니다. 특히 뇌, 적혈구, 신경세포는 포도당만을 에너지원으로 이용하므로 탄수화물의 섭취가 반드시 필요합니다.
비만 달게먹는 습관은 내 몸에 필요한 양보다 더 많은 에너지를 섭취하게 하며, 쓰고 남은 에너 지는 지방으로 변하여 몸에 저장되므로 비만의 원인이 됩니다.
충치 세균이 입 안에 남아있던 당을 분해하여 치아를 부식시켜 충치를 일으킵니다.
∙ 당의 종류