“3D 프린터로 돌덩이처럼 단단한 출력물 만드는 사람들, 이렇게 세팅합니다”

3D 프린터 출력물 강도가 부족해 쉽게 부러지나요? 검색량은 많지만 글 수는 적은 출력물 강도 높이는 방법과 실전 세팅 방법을 한 번에 정리했습니다. 같은 장비라도 세팅만 바꾸면 강도는 눈에 띄게 달라집니다. 오늘 소개하는 루틴을 그대로 적용해 돌덩이처럼 단단한 결과를 바로 체감해보세요.

목차

1. 강도의 원리: ‘레이어 접합’이 전부다
2. 강도를 좌우하는 5가지 레버
3. Cura 기준 즉시 적용 세팅(PLA·PETG·ABS)
4. 설계에서 강도 잡기: 레이어 방향·리브·필렛
5. 인필 패턴·밀도와 외곽 라인의 황금 조합
6. 냉각과 속도: 표면 vs 접합의 절충점
7. 소재별 포인트: PLA·PETG·ABS·나일론
8. 약한 출력물을 단단하게: 증상별 처방전
9. 강도 목표별 추천 조합 표
10. 출력 전 5분 체크리스트
11. FAQ
12. 마무리: 오늘부터 달라지는 세팅 루틴

강도의 원리: ‘레이어 접합’이 전부다

FDM 출력은 얇은 실(필라멘트)을 녹여 한 줄씩 쌓아 올리는 구조입니다. 결국 강도는 레이어와 레이어의 접합이 얼마나 잘 이루어졌는지로 결정됩니다. 접합을 좌우하는 핵심은 열(온도), 압력(라인 간 밀착), 시간(냉각 전 확산 시간)입니다. 이 세 요소가 맞물려야 분자 확산이 충분히 일어나 층간 파단이 줄어듭니다. 여기에 외곽(Perimeter) 라인 수, 벽 두께, 레이어 높이, 인필 밀도·패턴, 냉각 팬·출력 속도 같은 변수들이 동시에 작용합니다.

강도를 좌우하는 5가지 레버

• 노즐·베드 온도 — 권장 범위의 상단을 쓰면 접합에 유리합니다. 예) PLA 205~215℃, PETG 235~245℃, ABS 240~255℃.
• 외곽 라인·벽 두께 — 인필을 올리기 전, 외곽 3~4줄·벽 1.2~1.6mm로 먼저 보강하세요.
• 레이어 높이 — 너무 얇으면 접합 시간이 부족해집니다. 강도 목적의 균형점은 0.2mm 전후입니다.
• 인필(밀도·패턴) — 30~40%면 체감이 큽니다. 패턴은 Gyroid·Cubic이 응력 분산에 유리합니다.
• 냉각 팬·출력 속도 — 팬이 강도를 갉아먹기 쉽습니다. PLA도 20~40%로 낮추고 속도는 40~55mm/s 범위에서 안정화하세요.

Cura 기준 즉시 적용 세팅(PLA·PETG·ABS)

프로필 이름 예시 : Strength_2025_PLA(0.4), Strength_2025_PETG(0.4), Strength_2025_ABS(0.4)

항목	PLA	PETG	ABS/ASA
노즐 온도	210~215℃	240~245℃	245~255℃
베드 온도	60℃	75~85℃	95~105℃
레이어 높이	0.2mm	0.2mm	0.2~0.24mm
외곽 라인	3~4줄	3~4줄	4줄
벽 두께	1.2~1.6mm	1.2~1.6mm	1.6mm
인필(패턴)	30~35%(Gyroid/Cubic)	30~40%(Gyroid)	35~40%(Cubic)
팬	20~40%	0~20%	0%
속도(외곽/인필)	40/50mm/s	40/50mm/s	35/45mm/s
압출 보정(Flow)	100~103%	100~103%	100~103%

팁: 강도 목적이면 외곽 속도를 보수적으로 유지하고, 라인 폭을 노즐 지름의 100~120% 범위에서 테스트해보세요. 라인 폭이 넓을수록 접합면적이 커져 파단 저항이 올라갑니다.

설계에서 강도 잡기: 레이어 방향·리브·필렛

• 레이어 방향을 하중 방향과 일치시키지 마세요. 필요한 경우 모델을 회전해 외곽 라인이 하중을 받게 만드세요.
• 리브(Rib)를 얇고 길게 추가하면 무게 증가 없이 휨 강성이 향상됩니다.
• 필렛(Fillet)을 모서리에 주어 응력 집중을 분산하세요. 날카로운 90도 모서리는 파단의 시작점입니다.
• 나사 체결부에는 임베디드 너트·히트 인서트를 고려하세요. 반복 체결에서 강도가 크게 달라집니다.

인필 패턴·밀도와 외곽 라인의 황금 조합

인필 밀도만 올리면 강도가 무한히 올라갈 것 같지만, 실제로는 외곽 라인·벽 두께를 먼저 보강했을 때 효율이 가장 좋습니다. 인필은 30~40% 사이에서 Gyroid나 Cubic처럼 3차원적으로 응력을 분산하는 패턴을 추천합니다. 부품의 하중이 특정 방향에 집중된다면, 인필 각도·라인 방향을 적절히 조절해 내부 기하가 하중을 지지하도록 설계하세요.

냉각과 속도: 표면 vs 접합의 절충점

팬이 강도를 나쁘게 만드는 대표 요인입니다. PLA라 해도 강도 목적이면 20~40%로 낮추고, 오버행 품질이 우선일 때만 일시적으로 올렸다가 다시 낮추세요. 속도는 외곽 35~45mm/s, 인필 45~55mm/s가 균형점입니다. 너무 빠르면 레이어 간 확산 시간이 부족해지고, 너무 느려도 열 축적으로 변형이 생길 수 있습니다.

소재별 포인트: PLA·PETG·ABS·나일론

• PLA — 쉬운 대신 층간 파단이 비교적 잦습니다. 210~215℃, 팬 20~40%, 외곽 3~4줄, 벽 1.2~1.6mm 권장.
• PETG — 접합이 좋아 강도 확보에 유리합니다. 240~245℃, 팬 0~20%, 실끈 최소화를 위해 리트랙션·온도 미세 조정.
• ABS/ASA — 수축·뒤틀림을 억제해야 합니다. 245~255℃, 베드 95~105℃, 팬 0%, 가급적 챔버 환경 추천.
• 나일론/CF — 흡습 관리가 핵심입니다. 70℃에서 6~8시간 건조 후 사용, 255~270℃(등급별)로 프린트, 내열·충격에 유리.

약한 출력물을 단단하게: 증상별 처방전

증상	가능 원인	빠른 해결
층간에서 쉽게 쪼개짐	노즐 온도 낮음, 팬 과다, 레이어 지나치게 얇음	온도 +5~10℃, 팬 20~40%(PLA)·0~20%(PETG), 레이어 0.2mm
나사 체결부 파손	벽 얇음, 인필 방향 맞지 않음	외곽 4줄, 벽 1.6mm, 인서트 사용, 인필 각도 조정
충격에 깨짐	외곽 부족, 라인 폭 좁음, 팬 과다	외곽 4줄, 라인 폭 110~120%, 팬 낮추기
고온 환경에서 변형	PLA 사용, 내부 응력	PETG/ASA 대체, 인필·외곽 보강, 후처리 어닐링 검토

강도 목표별 추천 조합 표

목표	레이어 높이	외곽/벽 두께	인필(패턴)	팬	속도(외곽/인필)	비고
일반 내구(생활 소품)	0.2mm	3줄 / 1.2mm	25~30%(Cubic)	PLA 40%	45 / 55mm/s	시간 효율 우선
하중 부품(기계 파트)	0.2mm	4줄 / 1.6mm	35~40%(Gyroid)	PLA 20% · PETG 10%	40 / 50mm/s	외곽 우선 보강
충격 저항(부러짐 방지)	0.24mm	4줄 / 1.6mm	40%(Gyroid)	PLA 20% · PETG 0%	35 / 45mm/s	라인 폭 110~120%
고온 내구(차내·야외)	0.2~0.24mm	4줄 / 1.6mm	35%(Cubic)	0%	35 / 45mm/s	ABS/ASA 권장

출력 전 5분 체크리스트

• 필라멘트 건조: 특히 PETG·나일론은 70℃에서 6~8시간 건조 후 사용.
• 노즐 상태: 마모·오염 확인, 필요 시 교체. 압출 테스트로 Flow 100~103% 확인.
• 외곽·벽: 외곽 3~4줄, 벽 1.2~1.6mm 적용되어 있는지 확인.
• 레이어·인필: 0.2mm, 30~40%(Gyroid/Cubic) 기본값 준비.
• 팬·속도: 팬은 PLA 20~40%, PETG 0~20%, ABS 0%. 외곽 35~45mm/s, 인필 45~55mm/s.
• 베드 접착: 첫 레이어 높이·라인 폭·온도 확인, 워핑 방지.
• 방향·자세: 하중 방향과 레이어 방향이 일치하지 않도록 배치.

FAQ

Q. 인필을 60% 이상으로 올리면 무조건 단단해지나요?
A. 외곽·벽 두께부터 보강하세요. 인필만 올리면 시간·무게만 증가하고, 체감 강도 개선은 제한적일 수 있습니다.

Q. 팬을 0%로 두면 표면이 거칠어지는데 괜찮을까요?
A. 강도가 목표라면 접합을 우선하세요. 필요 시 특정 레이어에서만 팬을 잠깐 올렸다가 다시 낮추는 방법이 효과적입니다.

Q. 0.12mm 얇은 레이어가 더 촘촘하니 강하지 않나요?
A. 디테일은 좋아지지만 접합 시간이 부족해질 수 있습니다. 강도 목적의 시작점은 0.2mm가 안전합니다.

Q. 노즐 0.6mm로 바꾸면?
A. 라인 폭·접합면이 넓어져 강도 확보에 유리합니다. 대신 세부 표현은 감소하니 목적에 맞춰 선택하세요.

마무리: 오늘부터 달라지는 세팅 루틴

강도는 장비가 아니라 루틴이 만듭니다. 온도 상단부, 외곽 3~4줄, 벽 1.2~1.6mm, 레이어 0.2mm, 인필 30~40%, 팬 절감만 적용해도 대부분의 파단 문제는 눈에 띄게 줄어듭니다. 오늘 Strength_2025 프로필을 저장하고, 동일 모델을 같은 조건에서 전·후 비교해보세요. 출력 품질보다 실사용 강도가 필요한 순간, 이 루틴이 시간을 아끼고 결과를 바꿉니다.

이전 글: “드론 배터리 수명이 줄어드는 진짜 이유, 대부분 이걸 몰라서 망친다”

다음 글: “치아보험 가입하려는 당신, 이 5가지 안 보면 돈 버리는 겁니다”