솔라리스와 병행하여 진행했던 또 다른 프로젝트가 바로 6륜의 **월면 탐사 로버 'NKM-LMR-01'**입니다.
이 모델은 R00부터 R11까지 총 12번의 설계 수정 과정을 거쳐 DR0~4(데이터 심사)를 통과했으며, 마침내 Bambu Lab A1 mini로 3색 실물 프린팅에 돌입했습니다. 하지만 순조롭게 진행될 것이라 예상했던 흰색 부품 인쇄 도중 47층에서 구조물의 변형이 발생하여 긴급 정지하게 되었습니다.
이번 글에서는 컨셉 아트를 생성하는 과정부터 R11의 3D CAD 설계, 그리고 실물 제작 중 발생한 문제와 재보정(recalibration)까지의 전 과정을 소개합니다.
먼저, 빨강·흰색·초록색의 3가지 브랜드 컬러로 그려진 달 표면 탐사 로버 컨셉 아트를 확인해 주세요.
설계 데이터 및 실물 기록은 모두 아래 GitHub 리포지토리에 공개되어 있습니다.
프로젝트는 '어린이도 가지고 놀 수 있는, 어느 정도 완성도가 높은 미니어처 장난감을 몇 가지 구상하고 싶다'라는 아이디어에서 시작되었습니다. 처음에 던진 프롬프트는 다음과 같습니다.
이렇게, 어느 정도 완성도는 높지만 어린이도 가지고 놀 수 있는 미니어처 컨셉 시트 4개를 생성해줘
태그보트, 소방차, 증기 기관차, 달 표면 탐사 로버의 4가지 종류가 제안되었고, 이어서 보유하고 있던 필라멘트(빨강·흰색·초록색)에 맞춘 통일된 컬러를 요청했습니다.
좋아! 각각 빨강, 흰색, 초록색 3가지를 적절하게 사용해줬으면 좋겠어
이렇게 탄생한 3가지 색상의 컨셉 중, 우선 6륜의 달 표면 탐사 로버를 선택하여 3D CAD로 제작하기 시작했습니다.
컨셉을 그대로 3D 데이터로 만드는 것은 쉬워 보이지만, 실제로 '나사와 너트로 조립되는 6륜 로버'로 설계하자니 자잘한 결함들이 연달아 발견되었습니다.
- 초기 CAD에서의 부품 간 간섭(interference) 및 약 0.6 mm의 얇은 차축 받침대의 강도 부족
- 나사 머리/너트의 간섭과, 너트가 빠져나가는 것을 막는 고정 방향 오류
- 후방 너트 삽입 경로와 통로 바닥에 나타난 지지력 부족 부분
이러한 과제들을 R00부터 R11까지 총 12개의 후보 버전을 거치며 하나씩 해결해 나갔습니다. 최종적으로 완성된 R11은 외형 크기가 약 100 × 66.8 × 73.56 mm이며, 14개의 부품으로 구성된 본격적인 사양입니다.
다방면에서의 모습과 비율(proportion)은 멀티뷰 도표로 확인했습니다.
더 나아가 내부의 나사 구멍·너트 수납 공간·빈 공간의 두께에 무리가 없는지 확인하기 위해, 기능별 단면도도 일괄 출력하여 점검했습니다.
그 결과, R11은 DR0~4의 28개 필수 검토 항목을 모두 통과(overall_gate_passed = true)하며 데이터 심사를 완료했습니다. 다만, 데이터 심사 통과는 어디까지나 설계·분석·슬라이스 데이터의 일관성 확인일 뿐이며, 실제 강도나 어린이 사용 적합성에 대한 최종 승인은 실물 테스트를 통해 확인하는 절차입니다.
데이터 심사를 통과한 후, 드디어 실물 프린팅에 착수했습니다.
R11은 빨강·흰색·초록색의 3가지 색상 부품을 총 3 플레이트에 걸쳐 약 9시간 32분, 필라멘트 사용량 약 189 g으로 인쇄할 계획이었습니다. 초록색이나 빨간색 부품을 제작하는 실물 모습은 이렇습니다.
그런데 흰색 부품 플레이트로 넘어갔을 때 이상 현상이 발생했습니다.
진행률 46% 지점, 47/225층에 접어들었을 때 카메라를 통해 구조물의 변형이 확인되어 안전을 위해 인쇄를 일시 중단했습니다.
오른쪽의 큰 부품 왼쪽 끝(지붕 모서리나 나사 고정부 상단 근처)에 플라스틱 덩어리와 변형이 생겼고, 긴 실 모양의 플라스틱이 주변으로 늘어져 있었습니다. 프린터 자체에는 오류 표시가 뜨지 않았지만, 그대로 진행할 경우 더 심하게 무너질 우려가 있어 이 시점에서 중단했습니다.
사실 이 인쇄를 하기 전에 프린터(Bambu Lab A1 mini)의 설치 장소를 이동했었습니다. 본체 진동 특성이나 베드(인쇄대) 기울기가 변했을 가능성을 염두에 두고 즉시 재보정(recalibration)을 지시했습니다.
진동 보정과 베드 레벨링이 진행되었고, 실물에서 완료 100% 및 오류 없음이 확인된 모습입니다.
여기서 저는 궁금했던 질문을 던졌습니다.
그러자 AI로부터 매우 침착하고 성실한 답변이 돌아왔습니다.
확인된 것: 진동 보정(Vibration Compensation)과 베드 레벨링(Bed Leveling)이 오류 없이 100% 완료되었다는 점. - 확인할 수 없는 것: 교정 전후의 진동 보정 계수나 베드의 각 지점 높이 수치 (사전에 수치를 획득 및 저장하지 않았기 때문에 비교가 불가능함).
따라서 "재캘리브레이션(Re-calibration)이 완료되었다는 사실만으로는, 이번 47층째의 조형 불량이 캘리브레이레이션 오차 때문이었다고 단정할 수 없다"는 기록을 남겼습니다. 추측으로 원인을 단정하지 않고, 관찰된 사실과 미확인된 사실을 나누어 기록해 두는 것은 다음 대책을 생각하는 데 있어서도 중요한 포인트입니다.
로버의 설계부터 인쇄에 이르는 일련의 흐름에서, 다른 3D 프린트 개발에서도 응용하기 쉬운 포인트를 정리합니다.
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보유 필라멘트 색상에서 컨셉 아트를 역산하기: 먼저 "빨강, 하양, 초록 3색을 사용한다"는 제약을 정하고 컨셉 아트를 만들면, 그 이후의 멀티컬러 CAD 설계나 플레이트 분할이 순조로워집니다.
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기능별 단면도로 결합부(나사/너트) 사전 점검하기: 외관뿐만 아니라 "나사 구멍이나 너트 삽입 경로"에 특화된 단면도를 출력하게 함으로써, 조립 불가능하거나 강도가 부족한 부분을 실물 인쇄 전에 파악할 수 있습니다.
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원인 비교가 불가능할 때는 추측으로 단정하지 않기: 재캘리브레이션 전후의 수치 비교 기록이 없는 경우에는, "완료된 것"과 "비교할 수 없는 것"을 나누어 기록해 두면 다음 대책을 침착하게 세울 수 있습니다.
이번에는 6륜 달 표면 탐사 로버 "NKM-LMR-01 (R11)"의 3색 설계부터 실물 인쇄에서의 트러블 대응까지 전해드렸습니다.
- 컨셉 아트를 빨강, 하양, 초록 3색으로 전개하여, 14부품의 R11 3색 CAD로 구현했습니다.
- 3플레이트 약 9시간 32분 인쇄 중, 하얀색 플레이트 47/225층에서 지붕 모서리 및 나사 고정부 근처의 흐트러짐을 감지하여 정지했습니다.
- 재캘리브레이레이션은 오류 없이 완료했지만, 전후 수치가 미저장되어 원인 단정은 피하고 사실만을 기록했습니다.
자, 지금까지 소라리스와 로버 두 가지 개발을 진행해 왔지만, 사실 두 프로젝트 모두 완료까지 7시간 반 이상이라는 긴 시간이 걸렸습니다.
다음 제9회에서는 **"왜 이렇게 시간이 걸렸는가?"**를 AI 스스로 철저히 조사하게 하고, HTML 리포트에 시각화한 결과를 전해드리겠습니다!"
