칫솔은 매일 쓰는 도구지만, 막상 “양치 동작”에 맞춰 구조 자체를 바꿔보려 하면 난이도가 급격히 올라갑니다. 이번 의뢰는 딱 그 지점에서 시작됐습니다. 고객은 위아래 방향의 칫솔질이 더 자연스럽게 되도록, 바디 중심축을 기준으로 살짝 비틀리며 따라오는 탄성 구조의 칫솔을 요청했습니다.
엠피니티는 이 요구를 구현하기 위해 SLA 3D프린터와 실리콘 몰드 공정을 조합해, 투명 바디와 탄성 중간체를 가진 시제품을 완성했습니다.
해결하고자 한 문제
일반 칫솔은 바디가 단단해 손목 각도나 힘 조절에 의존하는 부분이 큽니다. 특히 위아래로 쓸어내리는 동작에서는, 손잡이와 헤드가 “같이 돌아주면” 편해질 수 있습니다.
그래서 이번 과제의 핵심은 하나였습니다.
칫솔질 시 바디가 중심축 기준으로 트위스트 되며 따라오는 탄성 구조 구현
단, 너무 흐물거리면 제어가 어려우니 “필요한 만큼만” 비틀리는 구조 구현
솔루션 개념
형상은 얼핏 일반 칫솔과 비슷하지만, 중앙에 탄성체가 들어가는 구조가 특징입니다.
바디와 칫솔모 헤드는 SLA 방식 투명 레진으로 제작
SLA는 광원으로 레진을 경화해 미세 디테일과 표면 품질을 확보하기 쉬워, 조립 정합과 외관 검증에 유리합니다.
중간 탄성부는 3D프린터로 만든 간이 몰드에 조립 상태로 끼운 뒤, 실리콘을 주입해 성형 합니다.
3D프린트 몰드를 활용한 실리콘 캐스팅은 소량 시제품에서 형태 검증을 빠르게 돌리기에 좋은 방법입니다.
제작 프로세스 요약
사진 흐름 그대로 정리하면 아래 순서입니다.
1) 3D프린터와 기성품의 파트로 구조 검토를 위한 MVP 제작
정밀한 작업을 하려면 시간이 많이 걸리기 때문에 칫솔못 부분은 기성품을 사용하여 3D프린트된 파트에 붙여서 구조 검토를 진행 하여 빠른 개선이 가능 했습니다.
2) SLA 3D프린터로 투명 레진 파트 제작 과 실리콘 주입용 간이 몰드 제작 및 셋업
검토가 마무리 되면 투명 레진으로 바디와 헤드를 출력하고 중간 탄성부를 만들기 위한 간이 몰드를 3D프린터로 제작했습니다. 이후 바디와 헤드를 조립한 상태로 몰드에 고정하고, 실리콘이 새지 않도록 압착해 준비했습니다.
3) 실리콘 주입으로 탄성부 성형
준비된 몰드에 실리콘을 주입해 중간부를 형성했습니다. 이 단계에서 탄성의 “강도”와 “복원감”이 결정되기 때문에, 두께와 충진 형상이 실제 사용감을 좌우합니다.
4) 탈형 후 트위스트 탄성 확인
탈형된 시제품은 중앙부가 탄성체로 연결돼 있어, 손에 쥐고 움직일 때 중심축 기준의 트위스트가 자연스럽게 발생합니다.
진짜 난이도는 “칫솔모 심기”
시제품은 출력과 실리콘 성형으로 형태가 잡히면 끝일 것 같지만, 칫솔은 마지막에 칫솔모 심기 공정이 들어가면서 갑자기 “제조 인프라” 문제로 넘어갑니다.
이번 프로젝트도 그랬습니다.
칫솔모를 심어주는 공장을 찾는 과정이 정말 어려웠고, 제품을 다 만들 때까지도 마땅한 곳을 못 찾아 한동안 꽤 난감했다고 합니다. 다행히 마감 직전에 작업 가능한 곳을 찾아서 최종 완성을 할 수 있었습니다.
참고로 칫솔모 심기는 전용 설비로 자동화되는 경우가 많고, 공정 자체가 제조 라인에 깊게 묶여 있어 외부 시제품이 끼어들기 쉽지 않습니다.
이번 트위스트 탄성 칫솔 시제품은, 단순히 “예쁘게 출력했다”가 아니라 사용 동작을 구조로 보정하는 제품을 목표로 했다는 점이 재미있는 포인트였습니다. 그리고 무엇보다, 마지막 칫솔모 심기까지 이어지는 과정에서 느낀 건 하나였습니다. 이런 작지만 강한 기업들이 꾸준히 성장할 수 있도록, 현장에서 할 수 있는 응원과 지지를 계속 보태야겠다는 생각입니다. 감사합니다.