SLA 3D프린터 활용 반려묘을 위한 배변용품 개발 후기

반려동물을 키우는 사람이 매해 늘어나고 있습니다. 농림축산식품부의 2024년 동물복지에 대한 국민의식조사(전국 20~64세 5천명 온라인 조사)를 바탕으로, 2024년 국내 반려동물 양육 비율이 약 28.2% 수준으로 추정된다는 보도도 나왔습니다. 또한 2010년 17.4%로 언급되던 수치와 비교해 장기적으로 계속되는 증가 흐름이라는 분석도 있습니다. 시장 자체가 커지는 만큼, “매일 겪는 불편”을 줄여주는 생활용품의 가치가 더 커진다고 생각합니다.

■ 매일 반복되는 불편, 특히 고양이 모래 관리는 왜 어려울까

고양이 화장실은 “가끔 불편한” 정도가 아니라, 매일 치워야 하는 루틴입니다. 모래가 발에 묻어 집 안에 퍼지고, 배변 처리 과정은 손이 많이 가고, 위생 부담도 큽니다. 그런데도 기존 제품들은 구조적으로 이 문제를 크게 바꾸기 어렵습니다.

■ 컨셉 핵심 구조 4가지

1. 매쉬망 발판

고양이가 이동할 때 실제로 밟는 발판입니다. 육각 메쉬 구조로 모래가 아래로 떨어지게 설계했습니다.

2. 슬라이더

발판 아래로 떨어진 모래가 경사면을 따라 배변통 방향으로 자연스럽게 다시 돌아가도록 유도합니다.

3. 전방 문

배변 상태를 확인하고, 내부 청소 접근성을 높이기 위한 전면 개구부입니다.

4. 가이드월

고양이가 나올 때 “충분히 걸어 나오게” 동선을 만드는 벽입니다. 짧게 튀어나오면 모래가 그대로 밖으로 따라 나오기 때문에, 이동 거리 자체가 성능입니다.

■ 소재 선택: ABS유사레진 VS 터브레진

항 목	ABS 유사 레진	터프 레진	400mm 이상에서 판단 포인트
기본 성향	강성, 표면 깔끔, 형태 유지감	충격 저항, 연성, 파손 억제	대형은 내부응력과 휨이 커져서 “깨짐” 리스크가 커짐
뒤틀림(워핑) 체감	큰 면적에서 휨이 남을 수 있음	비슷하거나 상황에 따라 유리, 대신 “버텨서” 형태를 유지하는 편	레진만으로 해결보다 두께 균일화, 방향, 지그가 더 큼
균열(크랙) 위험	후경화 또는 조립 중 크랙이 나기 쉬운 편	크랙 대신 변형으로 버티는 편	대형 파트는 크랙이 한번 나면 회복이 어려움
반복 탈착, 스냅핏	피로 균열 가능성 증가	반복 사용에 상대적으로 유리	조립 반복이면 터프 쪽이 안전
외관 목업	표면과 강성 느낌 좋음	표면은 좋지만 목적이 외관이면 과투자일 수 있음	전시용이면 ABS 유사도 충분
기능 검증, 실제 사용	파손 리스크가 변수	하중, 충격, 취급에 유리	“손으로 들고 쓰는 제품”일수록 터프가 유리
대형 평면 정밀도	분할 없이 한 장은 변형 관리가 까다로움	마찬가지, 다만 파손 리스크는 낮은 편	평면은 레진보다 설계 분할 및 보강이 승부
비용, 출력 안정성	비교적 합리적	대체로 더 비쌈	실패 비용까지 포함하면 터프가 오히려 이득일 때도 있음
권장 상황 요약	외관, 단발성 목업, 강성 느낌 확인	400mm 이상, 반복 취급, 조립, 충격 가능성 있는 파트	400mm 이상은 “기능 검증이면 터프”가 기본값

■ 목적별 선택 가이드

목 적	추천 레진	이 유
외관 목업, 전시용, 조립을 거의 안 함	ABS 유사 레진	표면, 강성 느낌, 비용 효율
400mm 이상 외장 하우징, 넓은 면, 자주 들고 이동	터프 레진	취급 중 충격 및 응력에 의한 크랙 리스크 감소
스냅핏, 걸쇠, 반복 탈착, 커버 여닫이 구조	터프 레진	반복 변형에서 파손 억제
평탄도와 치수 정밀도가 최우선, 분할 조립 가능	ABS 유사 레진 우선 검토	레진보다 설계 및 후경화 관리가 더 중요
대형 파트인데 한 덩어리로 꼭 출력해야 함	터프 레진 우선 검토	실패 시 크랙이 발생할 수 있는 경우

■ 최종 선택은 터프레진으로 진행 했습니다.

400mm 이상 대형 파트는 출력과 후경화 과정에서 내부응력이 커져 ABS 유사 레진은 크랙이나 파손 리스크가 상대적으로 커집니다.

터프 레진은 충격과 응력에 더 잘 버텨 반복 탈착 및 실제 사용 환경에서 구조 검증을 안전하게 진행할 수 있어서 최종 선택했습니다.

■ 시제품 제작 후 체크리스트

1. 모래 회수율: 발판 통과 후 바닥으로 빠진 모래가 얼마나 다시 돌아오는지

2. 사막화 감소 체감: 화장실 주변 비산 범위가 줄어드는지

3. 거름망 동작: 하루 1회 “쏙” 들어 올리는 동작이 스트레스 없이 되는지

4. 세척성: 모서리, 홈, 슬라이드 레일에 오염이 쌓이지 않는지

5. 내구성: 발판 반복 하중과 탈착 반복에서 파손 포인트가 생기는지

■ 마무리

이번 제품은 아이디어가 매우 창의적인 만큼, “혁신적으로 만들겠다는 의지” 도 높았으며 “제대로 만들어 보겠다"는 남다른 욕심도 있었던 개발 이었습니다. 그래서 설계 단계부터 구조적으로 안정적인 구조를 정리하고 정리된 구조에서 성능을 높이기 위한 검토를 여러번 했습니다. FDM 프린터로 구조검토를 빠르게 하면서 SLA 3D프린팅으로 워킹목업을 만들어 구조 성능을 검증하는 흐름을 잡았습니다. 이런 생활 제품은 결국 사용자 입장에서 “매일의 귀찮음”을 줄이겠다는 시선에서 시작 해야 좋은 결과를 만드는것 같습니다. 이번 시제품 검증을 통해, 고양이와 사람 모두가 편해지는 방향으로 구조를 더 다듬어 보겠습니다.