ISSN 1229-3350(Print) ISSN 2288-1867(Online)
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J. fash. bus. Vol. 24, No. 4:130-143, Sept. 2020 https://doi.org/
10.12940/jfb.2020.24.4.130 이정수†
이화여자대학교 의류산업학과
Corresponding author
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Jung Soo Lee Tel : +82-2-3277-4106 E-mail: [email protected]
A Study on Types of 3D Printing Applications and Their Characteristics in Fashion Design
Jung Soo Lee†
Dept. of Fashion Industry, Ewha Womans University, Korea
Keywords Abstract
3D printing, design process, fashion design,
fashion technology, FDM 3D printing
프린팅 디자인 프로세스
3D , ,
패션 디자인 패션 테크놀로지, , 프린팅
FDM 3D
The development of three-dimensional (3D) printing technology is bringing new innovations to various fields such as health care, architecture, and fashion. 3D printing can be manufactured to suit the size of the consumer's body, modify the design to meet their tastes, and produce small quantities of various products. Therefore, 3D printing in the field of fashion has great potential. The purpose of this study was to investigate various application models of 3D printing for fashion design and analyze their characteristics after developing the fashion garment samples. First, the background of 3D printing was reviewed then, fashion designed by a 3D printing application was analyzed. As a result, four types of 3D printing applications were developed: object-attached, linkage, kinematics, and assembly. The object-attached type was the method of printing 3D material as an object in the intended shape and form and was attached to the garment by sewing. The linkage type referred to printing 3D material in small pieces of certain shapes that could be linked. The kinematics type was structures with hinges that could flex to fit the human body. The assembly type referred to developing 3D materials in female and male pieces such as nuts and bolts. By providing the advantages, disadvantages, trial-and-errors, and challenges of the 3D printing fashion design process, this study contributes to the effective applications and possibilities of future design.
서론 I.
프린팅 이하 기술의 개발은 의료 제
3D (3D printing, 3DP) , 품 건축 패션 등 다양한 분야에 새로운 혁신을 가져다주고 , , 있다(Barnatt, 2013/2014; Hoskins, 2013; Lipson &
특히 제조업 중심 분야에 큰 변화를 불러 Kurman, 2013).
일으키고 있으며 디자인 작업에 있어 시행착오 단계의 감, 소 시제품의 효율적인 생산 물류 이동 시간 단축 등으로 , , 시제품 생산 분야에서의 활용도가 높아지고 있다(Kim &
Kang, 2015). 3DP 전문가 인터뷰를 통해 취합된 ‘3D프린 팅의 10가지 원칙’(Lipson & Kurman, 2013) 중 다양한 ‘ 물건을 만들어도 더 많은 비용이 들지 않음’, ‘필요시 주문 생산가능’, ‘전문가가 아니어도 생산이 가능’, ‘낭비되는 부분 이 없음 등의 항목은 패션디자인 산업에서 ’ 3DP를 특히 주 목해야 할 이유이다. 3DP는 패션산업의 전통적인 제조방식 을 디지털화 하여 기존의 공급구조 방식을 변화시켜,
새시대의 소재와 재료로서 패션디자인의 혁 Schwab, 2016)
신이 이루어질 것이라고 전망하고 있다(Lee & Koo, 2018;
Sun & Zhao, 2017 ). 이는 소비자의 디자인 취향과 개개
인의 신체 사이즈에 따른 대량 커스터마이즈-
생산이 가능하게 하므로 그 미래 성 (mass-customization)
장가치와 잠재력은 크다고 하겠다(Parker, 2016; Perry, 2018).
년 네델란드 디자이너 아이리스 반 헤르펜
2010 (Iris Van
이 를 활용한 패션 디자인을 선보인 이래로 이 Herpen) 3DP
에 대한 관심이 높아졌고 의류산업에서 , 3DP의 적용을 실용 화하기 위한 연구가 계속되어왔다 그러나 의상을 출력할 수 . 있는 대형프린터의 효율성 문제과 프린팅 시간의 한계(Kim
& Kang, 2015; Kim, 2015), 3DP를 적용한 패션 의류의 착용감과 유연성을 충족시키는 프린팅 재료 개발의 한계 (Yap & Yeong, 2014), 소비자들의 긍정적인 3D 프린터에 대한 인식 부족(McCormick, Zhang, Boardman, Jones, &
Henninger, 2020 등의 이유로 ) 3DP 타 산업 분야에 비하는 여 다소 제한적으로 실용화되고 있는 실정이다 현재까지는 .
프린터 회사와 협업한 과학적이거나 심미적인 실험 의 3D
복(Duann, 2013; Pearson, 2013), 오트 쿠튀르 의복 혁신적인 아이디어를 제공하는 프로토타입 (Duann, 2013),
에 3DP 패션 디자인이 시도되어 왔다(Vanderploeg, Lee, &
Mamp, 2017).
를 적용한 패션디자인에 관한 선행연구로는 패션디자 3DP
인과 제품에 나타난 3D 프린팅 조형성 연구(Kim, Lee, Kim, & Jun, 2015; Lee, Kim, Yang, Min, Sun, & Lee,
를 적용한 의상 프로토 2016; Song & Geum, 2016), 3DP
타입 개발에 관한 연구(Kim, Seong, Her, & Chun, 2019;
를 Lee, 2015; Lee & Lee, 2016; Lee & Lee, 2017) 3DP 적용한 패션제품 및 액세서리 개발에 관한 연구(Choi,
그 외 2017; Kam & Yoo, 2019; Kim, 2016; Lee, 2019), 패션디자인에 응용될 수 있는 텍스타일 소재개발에 관한 연 구(Kim, 2020; Lee & Huh, 2017; Kim & Kim, 2018)등 이 있다. 개인이 쉽게 사용가능한 FDM 방식의 3D프린터는 산업용 3D 프린터와 비교하여 최대 출력 사이즈가 제한적 이며 출력 사이즈를 최대로 활용하더라도 전체 의상을 한번, 에 출력하는 것은 불가능하다 따라서 의상을 위해 어떤 부. 분을 출력하고 그 출력물을 조립 혹은 연결하는 방법으로 , 디자인 작업을 해야 하는 한계점이 있다. 기존의 3DP를 적 용한 패션디자인 선행연구들은 이러한 한계점을 보완하기 위해 3DP (니트 조직을 개발하거나 대량의 작은 형태 ) , 3DP 를 출력하여 타 소재에 부착 또는 조립하는 등 각기 새로운 디자인을 시도하는 연구가 주를 이룬다.
이에
본 연구의 목적은 패션디자인에 나타난 3DP 적용 방법을 통합적으로 고찰하고 인체에 맞춘 , 3DP 형태를 개발 한 후 그 적용 특징을 분석하고자 한다 이를 위한 연구 방. 법은 다음과 같다 첫째. , 3DP의 이론적 개념을 고찰하고, 패션디자인에 나타난 3DP 적용 사례를 살펴본다 사례조사. 는 선행연구 관련 전문 기사 인터넷 키워드 검색 검색일 , , (
년 월 월 일 을 바탕으로 프린팅 디자인 방법을 2020 7 30~8 20 )
조사한다 둘째 사례조사를 기반으로 가지 종류의 . , 4 3DP 샘 플을 개발하고 이를 적용한 벌의 패션디자인을 제안하였, 4 다 셋째. , 3DP의 형태별 적용 특성을 분류 분석한다 이를 , . 통하여 패션디자인에 있어 3DP의 효과적인 적용 방법과 가 능성을 모색하고 향후 , 3DP를 활용한 패션디자인이 상용화 에 기여하고자 한다.
이론적 배경 II.
프린팅의 개념 및 특징 1. 3D
프린팅은 차원 인쇄 라는 뜻으로 모델이나 디
3D ‘3 ’ , CAD
지털 3D 모델링 설계를 통해 플라스틱 및 고분자 액채 가, 루 등의 소재를 적층 가공(additive manufacturing)하여 차3 원의 오브제를 제조하는 기술이다(Barnatt, 2013/2014). 이 기술은 차원의 단면을 연속적으로 적층하면서 입체형태를 2 만들어 내는 프린트 방식으로 기존의 전통적인 제품제작 방 식인 절삭 가공을 하거나 거푸집을 만들어 시제품을 만드는
방식보다 재료의 낭비를 줄이고 전체 프로세스를 축소 할 , 수 있다는 면에서 효율적이다(Lipson & Kurman, 2013).
프린팅의 사출방식은
3D SLA, SLS, FDM, Playjet, MJM, 등 매우 다양한 종류가 개발되어 LOM, DLP, PBP, AOM
있으나, 그중 FDM(Fused Deposition Modeling), 가 SLS(Selective Laser Sintering), SLA(Stereolithography) 3 지 방식이 가장 많이 사용되고 있다 사출방식과 소재에 따. 라 속도 마감 강도 등의 차이가 있고 그에 따른 장단점이 , , 다르므로 제품의 목적에 맞게 3DP를 선택해야 한다 각 사. 출방식에 따른 3DP의 종류와 그 특징을 Table 1과 같이 정 리하였다. FDM방식의 PLA 소재를 이용한 3D 프린팅은 신 축성과 유연성이 떨어지나 개인이나 소규모로 선택하기 쉽 고 접근성과 가성비가 뛰어나 널리 이용되고 있다.
패션디자인과 프린팅
2. 3D
를 활용한 패션디자인은 기존의 정형적 틀에서 벗어난 3DP
입체적이고 복잡한 구조의 형태를 디자인할 수 있다는 장점 을 반영해 창의적이고 혁신적인 연구가 계속되고 있다 타 . 예술 디자인 공예 분야와는 다르게 패션디자인 분야에서는 , ⦁ 프린팅을 단지 어떤 기술의 혁신이 아니라 예술적 표현 3D
의 확장으로써 활용되고 있는 예시를 많이 찾아볼 수 있다
Table 1. Characteristics of 3DP Technology Based on Printing Types
Material Type Types of 3D
Printing Principle of Technology Characteristics
Liquid-based SLA
(Stereolithography)
a Photopolymer resin(a liquid plastic) and an ultra-violet(UV)laser to cure and harden individual layers to form objects
• Large objects
• Fast lead time
• High-quality surface finish
• Large space needed
Powder-based SLS
(Selective Laser Sintering)
High-powered lasers to fuse tiny particles of powder from polymers into a completed 3D product
• Compact size
• Fast lead time
• No support rafts
• High-quality surface finish
• Limited printing size
Solid-based FDM
(Fused Deposition Modeling)
thermoplastic filament is heated and before it is dispersed via and extruder in a thin layer onto the building platform.
• Rapid prototyping
• low-cost
• Slower lead time
• Limited printing size
• Various quality levels
(Vanderploeg, Lee, & Mamp, 2017, p.176) 의상을 출력할 수 있는 초대형 프린터를 (Hoskins, 2013).
개발(Sindoh, 2019)하거나 프린터 회사와 패션디자이너가 협업하여 의상을 선보이는 등 밀도 있고 완성도 높은 3DP 를 활용한 패션디자인의 사례가 다수 관찰된다 이에 본 절. 에서는 3DP를 적용한 패션디자인 사례를 수집하여 그 적용 모델링 형태별로 고찰하였다.
오브제 부착 형
1) (Attached)
오브제 부착 방식은 3DP로 원하는 조형을 모델링하여 프린 팅 한 후 단단한 오브제를 패브릭에 접착 혹은 부착 하는 , 형식이다 가장 기초적인 방법으로 예술적이고 조형적인 부. 분을 강조할 때 많이 활용되고 있다 디자이너 노아 라비비. 는 착시효과를 콘셉트으로 하여 직선적인 라
(Noa Ravivi) ,
인의 오브제를 출력하고 이를 패브릭에 연이어 접착하여 착 시효과를 일으키는 디자인(Figure 1)을 선보였다(Howarth,
디자이너 트레비스 피치 는 년 브
2014). (Travis Fitch) 2017 랜드 threeASFOUR와의 콜라보레이션을 통해 Oscillation 라는 작품(Figure 2)을 발표하였으며 이는 , 270개의 작은 조 각들을 프린트하여 이를 컬러링 한 후 원단에 부착하는 방 식으로 제작하였다 이후로도 . threeASFOUR는 3DP를 활용 한 다양한 시도를 이어 오고 있다.
Figure 1. Noa Raviv’s Dress (www.dezeen.com)
Figure 2. Oscillation Dress (3dprintedart.stratasys.com)
Figure 3. Danit Peleg’s Collection I (danitpeleg.com)
Figure 4. Danit Peleg’s Collection II (www.leolane.com)
Figure 5. Janne Kyttanen’s Dress (static.dezeen.com)
연결 형
2) (Linkage)
니트조직 메시, (mesh), 체인메일(chainmail), 사슬 등의 작은 유닛(unit) 형태를 만들고 연결하여 면적을 제작하고 인체를 감싸는 형태를 만들어 내는 방식이다 레이스나 텍스타일 조. 직 씨실 날실을 연결하는 구조 을 ( ) 3DP 모델링 형태에 적용 시켜 개발하기도 한다. 다니트 프레레그(Danit Preleg)는
년 패션졸업쇼에서 가정용 프린터를 활용해 벌의
2014 3D 5
컬렉션 피스를 제작하였으며 이중 지그재그 형태의 유닛을 연결해 고안한 연결형 방식 자켓과 하운드 투스 패턴을 활 용한 스커트 디자인(Figure 3, 4)이 돋보인다 잔느 키타는. 는 중세시대에 서양 군복으로 입었던 갑옷 (Janne Kyttanen)
의 체인 메일 사슬모양 디자인에서 착안해 이 유닛을 활용( ) 한 드레스를 제작(Figure 5)하였다.
Figure 6. A Kinematics Dress (www.shapeways.com)
Figure 7. Hinges in the Structures (www.shapeways.com)
Figure 8. The Bristle Dress (stories.makerbot.com)
Figure 9. A 3D Printed Gown (www.shapeways.com)
키네매틱스 형
3) (Kinematics)
너버스 시스템(Nervous System)에서 개발한 키네매틱스 디자인 은 복잡하고 접기와 펴는 것이 (kinematics) (Figure 6)
가능한 경첩 구조의 원리(Figure 7)를 토대로 하여 개발된 기법이다(Carine, 2014). 경첩 구조로 수백개의 조각들을 이 어 한 벌의 의상을 완성하였으며 이 의상은 키네매틱스 기 법을 통해 마치 원단처럼 신체 움직임에 따라 유동적으로 움직인다. 키네매틱스의 디자인에서는 그 표면 질감과 무늬 의 다양성에 더해 여러가지 3DP 효과를 기대할 수 있다.
조립 형
4) (Assembly)
조립(assembly)형은 일반적인 너트와 볼트의 원리로 튀어나 오고 들어간 혹은 링으로 된 부분이 맞물려서 프린팅 조각 을 고정하는 방식이다 건축가 프란시스 비톤티. (“MakerBot
는 메이커봇의 데스크탑용 프린 and designer,” 2014) FDM
터를 이용해 Bristle Dress(Figure 8)를 제작하였는데 이는 수백개의 피스를 프린트 하여 조립한 상의와 스커트이다 또. 한 프란시스 비톤티는 주얼리 디자이너 마이클 슈미츠와 함 께 Dita Von Teese를 위한 맞춤형 블랙 드레스(Figure 9)를
선보였으며 이는 17개의 피스로 출력하여 각각 검은색으로 후가공 한뒤 13,000개 스왈로브스키 크리스탈을 부착하여 완성하였다(Duann, 2013).
프린팅을 적용한 패션디자인 개발 과정 III. 3D
를 활용한 패션디자인 방법의 사례조사를 통해 도출한 3DP
특성들을 참고하여 인체의 곡선을 수용하는 , 3DP 패션디자 인 의상을 개발하였다 본 디자인 작업은 . ‘Floe. Flow.’라는 개인 전시회를 위해 개발된 작품의 일부로 전시를 위해 총 , 벌의 의상 작품과 액세서리를 개발하였으며 그 중 벌에
9 , 4
는 의상 부분에 3DP를 적용하였고, 3벌에는 3DP 액세서리 로 장식하였다 본 연구에서는 중복된 형태의 . 3DP 개발을 제외한 벌의 작품을 소개하고자 한다4 .
디자인 콘셉트와 기획 1.
본 작품의 디자인 콘셉트는 Floe(부빙浮氷), Flow(흐름 혹은 몰입 라는 단어에서 출발하였다 디자인 영감은 아이슬란드 ) . 남부 바트나이외쿠틀 빙하(Vatnajokull Glacier)(Figure 10) 지대의 초현실적 느낌의 이미지로부터 시작되었다 이곳에 . 떠다니는 깨어지고 조각난 얼음 덩어리가 새로운 흐름 쉴새, 없는 움직임으로 둥그러지고 유연해지고 결국엔 녹아 없어 지고 차고 넘쳐흐르는 존재로 변화한다는 콘셉트로 전개하
Figure 10. Vatnajokull Glacier (www.extremeiceland.is)
였다 차가운 빙하의 모양을 . 3DP 출력물로 형상화하였으며 이를 인체의 부분에 적용하면서 타 소재들과 적절히 조화를 이루도록 기획하였다.
전체 패션작품의 색상은 빙하의 느낌을 표현할 수 있는
컬러와 를 메인 컬러로 선정하였고
snow white deep blue ,
원단의 비침의 정도에 따라 다양한 명도와 채도가 표현될 수 있도록 조절하였다 의상 작품의 원단은 . 3DP 출력물을 부착했을 때 이를 견고히 지지할 수 있게 두께감과 밀도가 있으며 부착물들이 약간의 유동적인 여유분을 가질 수 있도 록 니트를 주로 사용하였다 출력물을 부착하는 부분은 더블 . 본딩 저지(double bonding jersey)나 분또(punto)소재를 사 용하였다 그 외의 원단으로는 쉬폰 폴리에스테르. (chiffon
실크 오간자 를 사용해 형태감 있
polyestere), (silk organza)
는 소재와 대비될 수 있는 부드러운 소재로 기획하였으며, 각진 조각과 같은 형태감을 만들 수 있는 밀도 높은 코튼 스트레치(cotton stretch) 소재도 선정하였다.
샘플 개발 과정 2. 3DP
본 연구에서는 패션디자인 작품 개발을 위해 예술적인 감성 과 인체 형태를 고려한 총 가지의 4 3DP 형태를 디자인 하 였고 이는 각각 비딩 연결 키네메틱스 어셈블리 방식으로 , , , , 개발하였다.
의 샘플 제작은 모델링 프로그램인 에서
3DP 3D Rhino 6
모델링하였고, Ultimaker Cura 슬라이싱 프로그램을 거쳐,
사의 프린터로 출력하였다 프린터의 최대
Cubicon 3D . 3D
출력 사이즈는 240x190x200mm(WxDxH)였고 이에 , 3D 모델링의 최대 출력 사이즈를 맞추어 디자인하였다. 출력 소 재는 FDM방식에서 가장 많이 사용하는 옥수수와 사탕수수 로 만들어진 친환경수지인 PLA 필라멘트를 사용하였다.
필라멘트는 매우 다양한 컬러로 출시되고 있으며 본
PLA ,
작품의 콘셉트를 고려해 블루컬러와 화이트컬러 두가지 종 류를 선택해 작업하였다. 3D 모델링을 위해서는 싱기버스
의 오픈 소스를 차용하여 디자인하였다
(Thinkgivers.com) .
첫 번째 디자인은 오브제 부착형으로 진행하였다 조각조
.
각 떨어진 부빙의 모습을 형상화한 디자인으로 작가가 원하 는 모양과 크기로 모델링하였고 기존의 의류부자재인 비즈, 나 단추를 의상에 부착하여 표면을 데코하는 방식에서 착안 하여 각 모델링 조각마다 작은 구멍을 내어 출력하는 방식 을 사용하였다. Rhino에서 컴퓨터 모델링에 구멍을 디자인 하여 의상과 3D 프린트물을 연결할 때 실과 바늘이 구멍을 통과해 의상에 붙을 수 있도록 하였다 기획했던 상의 부분. 의 면적에 맞게 engineered design하기 위해, 2D 상의패턴 을 Rhino 프로그램에서 불러와 각 조각의 크기 레이아웃을 조정하여 디자인하였다(Figure 11, 12). 조각은 각 3mm의 두께로 그 위치에 따라 각형 형태로 디자인하였으며 총 n , 개의 의 조각을 출력하였다 이를 출력하는 시간은
145 3DP .
약 시간 소요되었다8 .
두 번째 디자인은 한가지의 기본 유닛 을 디자인하고
(unit)
Figure 11. 3DP Development for the Object-attached Type Layout
(drawn by author)
Figure 12. Development for the Object-attached Type Detail (drawn by author)
각 유닛의 끝을 서로 연결할 수 있는 부분을 만들어 연결
형으로 디자인 하였다 기본 유닛의
(linkage) (Figure 13, 14) .
디자인은 길이 52 mm, 양끝의 터져있는 원형은 지름 로 고안하였으며 두께는 로 하나의 유닛에 한
14mm , 2mm
개 또는 두 개의 유닛을 후크(hook) 형식으로 연결 할 수 있는 구조로 모델링하였다. 본 작품에서는 장식적인 숄
역할을 하는 디자인으로 개발하였으나 기술적인 문
(shawl) ,
제로 인해 목에 거는 액세서리로 최종 적용하였다 기존 선. 행 연구에 나타난 디자인에 따르면 체인메일(chain-mail)이 나 동그란 사슬의 형태로 적용되는 것이 많이 관찰되었으나, 본 연구에서는 부빙의 직선적인 부분을 표현하고자 사슬고 리 사이에 직선형태의 중간 단계를 적용하였다.
세 번째 디자인은 인체의 굴곡에 맞게 접을 수 있는 키네
메틱스(kinematics) 방식으로 디자인하였다. FDM 방식의 출력물은 우리가 기본적으로 생각하는 가벼운 플라스틱으로 유연성이 없는 딱딱하고 가벼운 재질이다 반면 여성 의 인. ( ) 체는 부드러운 곡선을 이루고 있기에 이를 적용할 수 있는 키네메틱스 디자인(Figure 15, 16)을 개발하였다 부빙의 형. 태에서 영감을 받은 뚫린 형태의 세모가 연속적으로 연결된 형태로 세 변의 선이 맞닿은 부분을 경첩 힌지 방식으로 ( ) 디자인하여 3D 프린터 베드의 최대 사이즈로 출력한 후 각 각의 경첩을 연결하였다 개발된 경첩은 옆으로 비틀어 끼웠. 다 뺄 수 있어 디자인에 따라 무한대로 연결할 수 있다는 장점이 있으나 인체의 흐름에 맞게 접혀질 수 있도록 모델 링 과정에서 2D의 패턴위에 접혀야 하는 부분이 잘 맞도록
Figure 13. 3DP Development for the Linkage Type:
modeling (drawn by author)
Figure 14. 3DP Development for the Linkage Type:
Photograph (taken by author)
Figure 15. 3DP Development for the Kinematics Type:
Modeling (drawn by author)
Figure 16. 3DP Development for the Kinematics Type:
Photograph (taken by author)
사전에 고려하였다 예를 들어 굴곡이 심한 상의의 가슴 부. , 분이나 정면에서 겨드랑이 안쪽으로 들어가는 부분에 순차 적으로 곡선을 이룰 수 있도록 경첩을 배치하였다 경첩부분. 이 미세하게 접히면서도 각 세모 조각이 완전히 분리되지 않도록 출력하기 위해 모델링하고 출력으로 이행하는데 오, 차 범위를 조절하기 위한 시행착오를 수차례 반복하였다.
는 모델링을 정확히 하더라도 프린터의 설치환경과 슬 3DP
라이싱 프로그램의 교정에 따라 출력물의 오차가 생길 수 있다 미세한 오차이지만 경첩부분과 같이 작은 오차에도 그 . 기능에 차질이 생기는 경우 수차례의 모델링의 수정과 샘플 출력이 필요하다.
네 번째 디자인은 조립 방식으로 디자인하였다
(assembly) .
조립방식은 일반적인 너트와 볼트같이 암과 수가 쌍을 이루 는 디자인으로 한쪽은 볼록 튀어나오고 다른 한쪽은 감싸서 , 두 개의 조각이 조립되는 방식이다 조립방식을 적용한 작품. 은 의상 아이템 중 코르셋(corset)에서 착안하여 여성 인체, 의 토르소를 감싸는 디자인으로 모델링하였다 사이즈 코리. 아(sizekorea.kr 에) 서 제공하는 한국 여성 20대의 3D 인체 형상 파일 차 을 활용하여(6 ) , Rhino 모델링 프로그램에서 3D 인체 형상에 직접 모델링 하는 방식으로 디자인하였다 인체. 의 굴곡을 표현하기 위해 연속된 삼각형 모양으로 디자인 하였으며 인체에 딱 맞는 3D 형태로 모델링(Figure 17, 18)
Figure 17. 3DP Development for the Assembly Type: Modeling
(made by author)
Figure 18. 3DP Development for the Assembly Type:
Assembly Detail (made by author)
하였다. 3D 프린터의 최대 출력 사이즈를 고려하여 상반신 토르소를 감싸는 10개의 조각으로 나누어 출력하였다 얼음 . 조각과 같은 형태를 디자인하기 위해 각 면적에 꺾이는 각 도를 주었는데 이 각도의 기울기가 심할 경우 적층구간이 , 깔끔하지 않고 무너짐이 생길 수 있기 때문에 디자인 각도 와 출력방향을 조정하였다 네 번째 디자인 출력물은 구멍 . 없이 안까지 채워지는 형태를 가지고 있었기에 출력 시간이 시간 가까이 걸렸다 각각의 조각을 출력한 뒤 암수로 나
54 .
뉘어진 홈에 맞추어 고정시켰다 그러나 단단히 고정되지 않. 아 다양한 방법의 부착을 시도하였다 조립한 부분을 고정하. 기 위해 각 조각이 맞닿는 단면에 아크릴 접착제와 순간접 착제를 시도하였으나 토르소 디자인의 전체 무게 때문에 잘 고정이 되지 않았다 두 번째로 단면을 사포로 문지르고 글. 루건을 사용하였고 세 번째로 단면을 경계면을 따라 인두로 , 지나가며 주변부를 녹여 붙이는 방식을 시도하였다 최종적. 으로 단면을 녹이는 방법이 효과가 있었다.
적용 및 의상디자인 작품 설명 3. 3DP
인체 굴곡을 표현할 수 있는 앞의 가지 방식으로 개발한 4 의 모델링과 출력물을 디자인 기획과 각각의 의상디자 3DP
인에 맞게 적용하였으며 이는 수차례 , 3DP의 재출력과 의상 의 패턴구성 수정과정을 거쳐 제작되었다 본 연구에서는 . 4 개의 3DP 모델링 방식을 적용한 가지 디자인 작품에 대해4
논하였다(Table 2).
첫 번째 디자인 작품은 라는 제목으로 개발하였다
Float .
첫 번째로 출력한 부착 형식의 3DP 출력물을 더블 본딩 저 지 원단에 실로 꿰매어 부착하였으며 차가운 바다 위에 떠, 있는 부빙의 모습을 형상화 하였다 상의 봉제에 있어 넥크. 라인과 암홀 부분에 형태감 있게 지지하기 위해 제 원단으 로 안단을 재단하여 봉재하였다 상의 오프닝 지퍼와 . 3DP 출력물의 충돌이 없도록 뒷중심선에 지퍼를 부착하였다.
출력물 각각의 무게가 무겁지 않지만 많은 양의 출력 3DP
물을 부착하는데 있어 원단이 힘있게 지지하는데 어려움이 있었다 완벽한 바디 컨셔스 디자인이거나 중력의 방향을 거. 스르는 인체부위 어깨 가슴 윗부분 를 제외하고는 어느 정( , ) 도 제약이 따랐다 하의는 유동적인 물의 흐름을 나타내기 . 위해 쉬폰 소재에 2cm 간격의 칼모양 기계주름을 넣어 롱 스커트로 디자인 하였다.
두 번째 작품은 이란 제목으로 디자인하였다
Conjection .
두 번째 개발한 연결형 3DP 샘플로 처음에는 어깨까지 덮 는 볼레로 형식을 디자인 하였으나 출력물의 길이와 연결고, 리의 움직임이 어깨를 덮는 형태로 연결하기에 그 움직임이 자유롭지 않아 넥클리스 액세서리 형태로 변형하여 적용하, 였다 두 번째 연결형 . 3DP 샘플을 위치에 따라 한 개의 유 닛에 1~3개의 유닛을 연결하여 가슴 앞부분에 자연스럽게 늘어지는 넥크리스를 디자인하였으며 총 30개의 3DP 유닛 이 사용되었다 분또 저지 소재를 이용해 지퍼나 여밈이 없.
Table 2. 3DP Design Development Photographs
Design 1: Float Design2: Conjection Design3: Prop Design4: Crystalize
(taken by author)
는 슬리브리스의 원피스 형태로 물의 흐름을 나타내는 유선 형의 요크 라인에 1cm 간격의 오간자 부채주름 디자인을 맞물려 봉제하였다.
세 번째 작품 은 슬리브리스 형태로서 가슴부분의 입
Prop
체적 패턴이 포인트가 되는 요크 원피스이다 앞판 상의 가. 슴부분 요크에 키네메트릭 형식의 3DP 출력물을 부착한 디 자인이다 양 어깨선 암홀선 요크선에 맞게 . , , 3DP의 샘플을 제작하였고 특히 가슴에서부터 겨드랑이 아랫부분으로 내려, 가는 급격한 굴곡에 힌지가 잘 적용될 수 있도록 세모모양 과 각 세모의 변이 인체에 따라 놓이는 위치를 고려하여 디 자인 하였다 윗가슴 부분과 비교하여 암홀 가슴 부분은 더 . 작은 세모조각으로 디자인하여 인체의 굴곡을 적극적으로 반영할 수 있도록 하였다 의복의 디자인은 요크부분에 돌출. 된 구조물 피스를 덧대어 3DP 출력물을 더욱 안정적으로 지지할 수 있도록 도와주었다.
네 번째 작품은 상의 토르소 부분을 덮는 작품으로
라는 제목으로 디자인하였다 네 번째 샘플
Crystalize . 3DP
제작 방법인 조립(assembly)방식으로 진행하였고 인체를 지, 지하는 단단한 형태의 코르셋에서 착안하여 기획하였다 토. 르소 조형상의에 맞추어 형태감을 나타낼 수 있도록 버뮤다 팬츠를 디자인하여 함께 전시하였다 이 팬츠는 밀도가 있는 . 원단을 접고 상침하여 날카로운 느낌의 각이 설수 있도록 디자인 하였으며 각각의 시접과 더불어 엉덩이 부분이 입체 적으로 돌출되어 토르소 상의와 조화가 되도록 제작하였다.
최종적으로 각 모델링 개발 타입별 의상디자인 적용
3DP
을 Table 3와 같이 정리하였다.
결론 IV.
프린터 개발 이후 이는 혁신적인 산업혁명의 주축을 이 3D
룰 것이라 전망되었으며 특허기술이 풀린 , 2018년 이래 지 속적으로 다양한 산업에 적극적으로 활용되어 왔다. 4차 산 업 혁명의 핵심인 글로컬(glocal) , 화 시스템의 커스터마이즈 화로 산업이 변화하면서 기존의 전통적 기반 구조가 혁신적 으로 전환할 수 있다는 기대감이 커지고 있는 시점이다 또. 한 의상에 적용 가능한 3DP 소재 개발이 실패와 도전을 거 듭하고 의상에 적합한 신소재의 개발이 확대됨에 따라 그 , 발전 가능성이 높아지고 있다. 3DP는 소비자의 신체사이즈 에 맞는 맞춤 제작이 가능하고 취향에 맞는 디자인을 수회 , 수정하여 다품종 소량 생산 가능하기에 이는 신발 액세서리 , 등 다양한 패션산업의 분야에 이미 시도되고 있다.
본 연구에서는 이러한 현황을 바탕으로 일반적으로 쉽게
접근 가능한 FDM 방식의 3DP를 활용해 인체의 입체적인 굴곡 표현이 가능한 3DP 디자인 모델링을 시도하고 이를 의상에 적용해 디자인을 개발하였다 선행연구와 사례조사 . 방법를 통해 패션디자인에 적용 가능한 3DP 디자인 사례을 조사하고 이를 바탕으로 가지 방법의 4 3DP 샘플인 오브제 부착형 연결형 키네메틱스형 조립형 등으로 개발하었으며, , , ,
Table3.Typesof3DPApplicationstoClothingDesigns No.ApplicationFashionDesign3DmodelingbyRhino6ItemDetailFabricDetailPhotoofWorkDescription 1Object- attached Unbalanced hem top with plastic beads, Back zipper
Jersey knit (Polyestere 100%)3DPisapplied on thechestare The shapes andforms designed. Applicationisas sa as beadingfor clothing. It important tomakeholes in3 for sewing. Box pleated long skirt, LiningPoly crepe (Polyestere 100%) 2Linkage
Dress with scooped pleats detail at front (Hook necklace) Jersey Knit (Polyestere 100%), Silk organze (silk 100%)
Linkage typeistodesign shapeas connectable. So goodexamplewouldbe weavi andknittingtechnic. Itneeds becareful for thesizea neatnessof themodel due the limitation of FDM printing. 3Kinematics
Knit top with front pleats Jersey knit (Cotton 100%), Silk organza (silk 100%)
Kinematicsdesignisatechniq developedbasedonthestruct principleof thehinge that befoldedandcompressed. T placeof thehingeneeds to at thedynamiccurveof body.
Unbalanced long skirt with front pleats
Poly crepe (Polyestere100%) Silk organza (Silk 100%) 4Assembly
Knit top with front pleats Jersey knit (Cotton 100%) Silk organza (silk 100%)
Assemblytype is a print inpie alongtheshapeof thebody curvesof thegarment andth assembly inproper poin Assemblingpoint ( i.e. bolta nut/femaleandmale) has assigned when 3D modeling.
Unbalanced long skirt with front pleats Poly crepe (Polyestere100%) Silk organza (Silk 100%)
각각의 샘플을 벌의 의상 디자인을 적용하였다 본 패션디4 . 자인 연구과정에서 다양한 시행착오가 있었다 첫째 같은 . , 모델링이더라도 3DP의 설치 환경과 슬라이스 상태에 따라 출력의 오차범위가 변하였다 가정용 혹은 보급형 프린터의 . 경우 경첩과 같이 오차에 민감한 출력물일 경우 꼼꼼한 교, 정(calibration) 과정이 필요하다 둘째 조립형 디자인의 경. , 우 접합 단면을 충분히 고려하여 모델링해야 한다 접합면적. 이 좁을 경우 안정적으로 조립을 고정하기 어려웠다.
본 연구를 바탕으로 한 제언은 다음과 같다 첫째 키네메
. ,
틱스형 모델링을 적용한 디자인은 인체사이즈와 표면의 곡 선 변화를 가장 적극적으로 받아들일 수 있어 패션디자인 개발에 적절한 방법이다 둘째 하나의 유닛을 개발하고 이. , 를 연결하는 연결형 디자인은 그 유닛의 크기가 작아야 인 체의 곡선을 부드럽게 커버할 수 있으나 유닛을 작게 디자, 인 할 경우 프린팅 후에 작은 유닛을 연결하는 노동이 배가 됨에 따라 공임이 높아져 패션산업 도입에 어려움이 생긴다.
다만 SLA방식을 사용한다면 작은 유닛이 연결한 채 한꺼번 에 출력할 수 있어 활용 가능성이 보다 높아질 수 있다 셋. 째 일반적으로 쉽게 접근 가능한 , FDM 방식의 프린터의 가장 큰 제약은 최대 출력 사이즈의 제한이다 대형 프린터. 로 한번에 출력할 수 없는 점이 가장 큰 제약이고 따라서 특정한 방법을 적용하여 작은 조각들을 연결하는 방법을 고 안해야 한다는 점이 현 3DP를 적용한 패션디자인의 숙제이 다.
본 연구에서는 의 가지 모델링 방법을 적용한 패션
3DP 4
디자인을 개발하였으며 가장 대중적인 FDM 프린터를 활용 한 새로운 디자인의 가능성을 제안하였다 하지만 . 3DP 플라 스틱 출력물의 단단한 정도가 인체의 곡선과 유기적으로 움 직일 수 없다는 것은 기술적인 한계라고 할 수 있다 따라. 서 후속 연구를 통하여 원단처럼 인체와 함께 유기적으로 움직임이 가능한 디자인 조직의 개발과 신소재의 개발 연구 가 필요하다 이러한 후속연구를 통하여 . 3DP를 활용한 패션 디자인의 새로운 시장 확대와 소비자들의 관심을 기대한다.
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Received (August 26, 2020)
Revised (September 13, 2020; September 21, 2020) Accepted (September 25, 2020)
