3D 프린팅 원격 모니터링
너무 오랜 출력 시간을 보완할 원격 모니터링 환경 구축
FDM(Fused Deposition Modeling) 3D 프린팅의 가장 큰 단점은 0.1mm 정도를 한 층 한 층 쌓아서 출력을 하기 때문에 출력 시간이 매우 오래 걸린다는 단점이 있다. 물론 개인용 3D 프린터의 목적은 대량 생산이 아닌 프로토타이핑 목적이기 때문에 이러한 부분은 어느 정도 견딜 수 있는 부분이라 생각한다.
그렇다면 그 출력 시간을 보완할 수 있게 원격에서도 출력을 실행할 수 있고 상황을 모니터링할 수 있으면 되겠다는 생각에 검색을 시작했다.
역시 인터넷에는 비슷한 생각을 하고 이미 솔루션을 만들어 놓은 잉여로운 분들이 존재한다.
octoprint.orgoctoprint라는 소프트웨어는 라즈베리파이 보드에 이식해서 사용이 가능한데, 필자는 집안에 총 5대의 라즈베리파이 보드가 있고, 이중 1대는 레트로 게임기로 사용 중에 있고, 2대는 음감용 PC-FI로 활용 중이며, 1대는 첫째 장난감으로 거의 누더기가 되어 가고 있고, 나머지 1대의 경우 놀고 있었다. 그 놀고 있던 라즈베리파이에 10년 전에 사용하다가 창고에 들어가 잠을 자던 웹캠을 활용하기로 했다.
설치는 매우 간단한 편이다.
1. 사이트에서 다운받은 .img 파일을 라즈베리파이 이미지 설치 방법과 같이 SD카드에 쓴다.
2. SD에 있는 'octopi-network.txt'을 각자의 와이파이 환경에 맞춰서 설정한다.
3. SD카드를 라즈베리파이에 설치하고 부팅을 한다. SSH를 이용해 로그인을 하여 'sudo raspi-config' 명령을 통해서 초기 설정을 한다(이 부분은 대부분의 라즈베리파이 환경 설정 방식과 같다).
4. 설정 이후 라즈베리파이의 'http://IP'에 접속한다.
완성된 모니터링 환경 상단에 있는 보드가 라즈베리파이 보드이고 박쥐처럼 프린터 프레임에 매달려 있는 게 웹캠이다. 웹캠은 프린팅이 시작되면 타임랩스 형태로 동영상을 찍어서 저장하게 되는 역할과 실시간 모니터링을 담당한다.
웹 화면은 아래와 같다(곰돌이 치약 짜개를 출력하는 중이다).
베드, 노즐 온도 모니터링... 좌하단을 보면 자신의 모델링 파일을 업로딩 할 수 있는 인터페이스가 존재하며, 프린트 시작 및 정지 취소가 가능하다. 
모델링 파일(gcode) 뷰어
실시간 노즐 모니터링, 중간에 빌드 실패 낌새가 보이면 바로 취소 가능하다. 환경을 잘 만들어 뒀는데, 한 가지 욕심이 생겼다. 방 안이 어두울 때 웹캠에서 제대로 화면을 보여주질 못하는 문제가 있는 것이다. 그렇다고 365일 방안에 불을 켜놓는 것도 아닌 것 같고...
그래서 라즈베리파이에 조도센서와 작은 LED를 연결해서 방안의 빛의 양에 따라서 자동으로 LED가 점등하게 하는 기능을 만들기 시작했다.
그런데 센서와 LED를 그냥 프레임에 붙여놓기 좀 그래서 이들을 위한 스탠드를 모델링했다(이제 좀 익숙해졌다 ㅋ ).
그리고 출력(웹캠 타임랩스로 촬영한 결과이다)
프린터와 합체
뒷면에 달린건 조도센서... 앞면은 푸른색 LED출력된 스탠드에 드라이버 구멍을 뚫어 놓기는 했는데, 차마 구매한지 2주도 안된 100만 원 가까운 프린터에 구멍을 내는 건 내키지 않아서 글루건으로 살짝 고정해 두었다.
사실 이것도 완벽한 결합은 아니다. 라즈베리파이의 가장 큰 단점이자 맹점이라 생각하는 부분은 복잡한 OS 기반이라는 것이다. 게다가 부품이 간단하지 않아 갑작스러운 전원 off에 SD카드가 충격을 받아 먹통이 되기 쉽다. 결국 이런 경우 가장 적합한 조합은 아두이노 혹은 그 보다 더 간단한 마이크로컨트롤러 기반의 작은 기판 하나이다. 5V 전원도 3D 프린터에서 직접 받게 하면 프린터가 켜질 때만 센서가 동작할 테니 더 편리할 것이다.
이 부분은 얼마 전 주문한 아두이노 나노 보드가 도착하면 진행해 보겠다. 그렇게 되면 결국 완제품으로 구매한 3D 프린터도 전원 연동을 위해 배를 따게 될 것이다. ㅋ
