3D 프린팅, CNC 가공, 실리콘 몰드 - 시제품 제작 방식은 목적이 고릅니다

시제품 제작을 상담하다 보면 창업자분들이 제작 방식을 먼저 정해 오시는 경우가 많습니다. "3D 프린터로 뽑으면 되지 않나요?", "금속 느낌이 나야 하니 가공으로 해 주세요" 같은 이야기입니다. 제작 방식은 이제 누구나 한 번쯤 들어본 익숙한 단어가 되었지만, 막상 우리 제품에는 어떤 방식이 맞는지를 판단하는 기준은 잘 알려져 있지 않습니다.

결론을 먼저 말씀드리면, 시제품의 제작 방식은 "무엇으로 만들 수 있는가"가 아니라 "이 시제품으로 무엇을 확인하려는가"가 고릅니다. 모양을 확인하려는지, 조립과 구조를 확인하려는지, 실제 소재의 강도와 감촉을 확인하려는지, 그리고 한 대가 필요한지 여러 대가 필요한지에 따라 같은 부품도 다른 방식으로 만드는 것이 맞습니다. 그리고 한 시제품 안에서도 부품마다 다른 방식을 섞는 것이 가장 효율적인 경우가 많습니다.

제작 방식은 만들 수 있는가가 아니라 무엇을 확인하려는가가 고릅니다.

세 가지 방식은 각각 무엇을 잘하는가

세 방식은 우열의 관계가 아니라 역할이 다른 도구입니다. 각각이 가장 잘하는 일을 알고 나면, 선택은 생각보다 단순해집니다.

3D 프린팅 - 빠르게 바꿔 보는 데 강합니다

3D 프린팅은 설계 데이터를 그대로 층층이 쌓아 형상을 만드는 방식으로, 금형이나 별도의 도구 없이 곧바로 실물을 얻을 수 있습니다. 그래서 설계를 고치고 다시 출력하는 반복이 필요한 초기 단계에 가장 잘 맞습니다. 같은 3D 프린팅 안에서도 결이 나뉩니다. 녹인 플라스틱 실을 쌓는 방식(FDM)은 튼튼한 구조 확인에 유리하지만 표면에 층의 결이 남고, 액체 수지를 빛으로 굳히는 방식(광경화, SLA)은 표면이 매끄럽고 세밀한 형상 표현에 유리한 대신 소재가 상대적으로 약할 수 있습니다. 조립 구조와 크기 감각을 확인하는 데에는 전자가, 외관의 선과 디테일을 보는 데에는 후자가 어울립니다.

CNC 가공 - 실제 소재와 정밀도가 필요할 때 강합니다

CNC 가공은 컴퓨터로 제어되는 공구가 소재 덩어리를 깎아 형상을 만드는 방식입니다. 가장 큰 장점은 실제 양산에 쓰일 것과 같은 계열의 금속이나 엔지니어링 플라스틱을 그대로 쓸 수 있다는 점입니다. 힘을 받는 부품의 강도, 나사가 체결되는 부위의 내구성, 열을 빼내야 하는 구조처럼 "소재 자체의 성질"을 확인해야 할 때 3D 프린팅 부품으로는 얻을 수 없는 답을 줍니다. 알루미늄 외장에 아노다이징 같은 후처리를 더하면 양산 제품에 가까운 외관 확인까지 가능합니다. 다만 공구가 닿지 않는 안쪽의 복잡한 형상은 표현이 어려워, 가공을 전제로 설계를 조금 조정해야 하는 경우가 있습니다.

실리콘 몰드 - 여러 대를 양산품처럼 만들 때 강합니다

실리콘 몰드 방식은 잘 다듬은 원형 하나로 실리콘 틀을 뜨고, 그 틀에 수지를 부어 같은 부품을 여러 개 복제하는 방식입니다. 흔히 진공 주형이라고도 부릅니다. 원형만 잘 만들어 두면 색상과 질감을 입힌 부품을 여러 벌 얻을 수 있어, 투자 발표나 전시, 사용자 테스트처럼 "양산품처럼 보이는 여러 대"가 필요한 순간에 빛을 발합니다. 사출 금형을 파기 전 단계에서 양산에 가까운 외관을 여러 대 확보하는 다리 역할을 하며, 간이 금형으로 넘어가기 전의 선택지로도 자주 쓰입니다. 원형과 틀을 만드는 준비 과정이 필요하므로, 한 대만 필요하다면 오히려 다른 방식이 더 효율적입니다.

소재 자체의 성질을 확인해야 할 때는 실제 소재를 깎아 만드는 방식이 답을 줍니다.

우리 시제품에는 어떤 방식이 맞는가

방식을 고르기 전에 아래 질문에 먼저 답해 보시면, 대부분의 선택은 자연스럽게 정리됩니다.

• "확인하려는 것이 모양인가, 구조인가, 소재인가": 손에 쥐는 크기와 비율을 보려는 것이라면 3D 프린팅으로 충분합니다. 조립과 체결, 내부 부품의 배치를 보려는 것도 대개 3D 프린팅으로 확인할 수 있습니다. 반면 강도와 내열, 금속의 감촉처럼 소재가 답을 결정하는 질문이라면 CNC 가공을 검토하셔야 합니다
• "한 대가 필요한가, 여러 대가 필요한가": 설계를 검증하는 한 대라면 3D 프린팅이나 가공이, 여러 사람의 손에 동시에 쥐여 줄 여러 대라면 실리콘 몰드가 효율적입니다. 시제품의 수량을 정하는 기준은 지난 글에서 다룬 것처럼 "여러 대로만 얻을 수 있는 정보가 있는가"입니다
• "누가 보는가": 내부 검증용이라면 표면의 결은 문제가 되지 않지만, 투자자나 후원자, 평가위원 앞에 서는 시제품이라면 외관의 완성도가 메시지의 일부가 됩니다. 보는 사람이 바뀌면 같은 부품의 제작 방식도 바뀔 수 있습니다
• "설계가 아직 바뀌는 중인가": 설계가 자주 바뀌는 단계에서는 틀을 만드는 방식보다 곧바로 만드는 방식이 유리합니다. 설계가 안정된 뒤에 복제 방식으로 넘어가는 순서가 자연스럽습니다

판단 기준은 한 문장입니다

"이 부품으로 확인하려는 질문에, 이 제작 방식이 정확한 답을 주는가." 형상의 질문에는 빠르게 만드는 방식이, 소재의 질문에는 실제 소재를 쓰는 방식이, 여러 사람의 반응을 묻는 질문에는 여러 대를 복제하는 방식이 답을 줍니다. 방식이 질문과 맞지 않으면 시제품은 멋지게 나와도 확인하고 싶던 답은 여전히 비어 있게 됩니다. 반대로 질문과 방식이 맞으면, 같은 노력으로 훨씬 많은 것을 알게 됩니다.

질문과 방식이 맞으면 같은 노력으로 더 많은 답을 얻습니다.

제언: 제작 방식은 시제품의 목적을 번역한 결과입니다