3D 프린터 슬라이서 프로그램의 인터페이스 사용편의성에 관한 연구

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

3D printing is a key technology that will lead the next generation of manufacturing revolution, and it is widely used from industrial sites to individuals. Growth in the 3D printing industry has continued to grow from 2009 to 16 years, with the global 3D printing industry showing an annual growth rate of 26.2 % over the last 30 years and a growth rate of 26.2 % between 2013 and 15. The global 3D printing market was dominated by a small number of global companies, but recently, software giants and manufacturers have moved into the 3D printer market, and the current market for FDM is open source. On the other hand, both beginners and technicians are having a hard time using the 3D printer slicer programs that are essential for 3D printing. While 3D printing needs to be readily available to people without special training or training to be positioned as a personal production tool, such as ordinary printers, it is not. The government has also made extensive support to create two new national certificates and foster related industries to promote 3D printing. However, research and development on software that has a significant impact on actual print quality is insufficient. Currently, most of the technology development related to 3D printing is focused on printing output technology. The biggest problem to solve in order to activate 3D printing in the midst of a growth period against technical limitations is how to address the challenges and challenges users face. In this regard, improving the usability of the slicer-programming program is thought to be an essential factor in enabling 3D printing. In interviews with users of 3D printers, the hardware aspects of 3D printers were also important, but most of them said that the software settings had a significant impact on the quality of the output. Although it has excellent potential, it lacks research on 3D printing. Therefore, research on software related to 3D printing should be conducted in a number of ways.
Therefore, the purpose of this study was to identify problems in the use of the slicer program and to find ways to improve the usability of the slicer program. To identify problems and needs arising from the use of slicer-programming programs to improve and develop user characteristics for later usability and satisfaction The methods of study are as follows.
First, through literature research and prior research, we look at the slicer and user interface and learn about the process. Second, a preliminary survey is conducted to collect data for the research and a test target is selected. Third, based on the expert group discussion, the principles of usability assessment and interface components of the slicer program are derived. Fourth, the overall satisfaction is investigated through usability assessment centered on task performance. Fifth, conclude the study by making a conclusion on the work done. This study is based on the development and improvement of slicer programs, which are more convenient to use by examining and testing the usability of slider-programming programs. The results of this study can be referenced later to further improve usability.

국문 초록 (Abstract)

3D 프린팅은 차세대 제조 혁명을 이끌 핵심기술로서 산업현장에서부터 개인까지 광범위하게 활용되고 있다. 3D 프린팅 산업 성장은 09년까지 감소된 이후 16년까지 지속적으로 성장하고 있으며 세계 3D 프린팅 산업의 연평균 성장률(CAGR)은 과거 30년간 26.2%로 성장하였고 2013~15년까지 31.5%의 성장률을 보여주고 있다. 글로벌 3D 프린팅 시장은 소수의 글로벌 기업에 의해 시장을 점유하였지만 최근에 들어 소프트웨어 대기업 및 제조업체의 3D 프린터 시장 진출로 시장에 변화가 일어나고 있으며, 현재 개인용 시장은 오픈소스를 기반으로 제작된 FDM 프린터를 중심으로 디자이너, 엔지니어뿐만 아니라 일반 사용자에 이르기까지 점차 사용이 증가하고 있다. 반면 3D 프린팅에 필수적인 3D 프린터 슬라이서 프로그램의 사용에 초보자와 숙련자 모두 어려움을 겪고 있다. 3D 프린팅이 일반 대중들에게 일반 프린트와 같이 개인 제작 도구로서 자리 잡기 위해서는 특별한 훈련이나 교육을 받지 않은 사람이 쉽게 사용할 수 있어야 하지만 실상은 그렇지 않다. 정부 또한 3D 프린팅 활성화를 위하여 국가자격증을 2개 신설하고 관련 산업을 육성하기 위해 대대적인 지원을 아끼지 않고 있다. 그러나 실제 프린팅 품질에 중요한 영향을 미치는 소프트웨어 대한 연구개발은 미흡한 실정이다. 현재 3D 프린팅과 관련한 기술 개발은 대부분 프린팅 출력 기술에 집중되어 있다. 기술적 한계에 부딪혀 성장의 정체기에 놓여 있는 3D 프린팅의 활성화를 위해 해결해야 하는 가장 큰 문제는 사용자들이 겪는 사용의 어려움과 문제점을 어떻게 해결할 것인가이다. 이러한 측면에서 슬라이서 프로그램의 사용성 개선은 3D 프린팅 활성화에 필수적인 요소라 생각된다. 3D 프린터를 이용하는 사용자들을 대상으로 한 인터뷰에서 3D 프린터의 하드웨어 측면도 중요하지만 소프트웨어를 통한 설정이 출력물에 품질에 중요한 영향을 준다는 의견이 대부분이었다. 이처럼 뛰어난 잠재력을 가지고 있지만 3D 프린팅 관련 연구가 부족한 것이 현실이다. 그러므로 다양한 측면에서 3D 프린팅 관련 소프트웨어에 대한 연구가 선행되어야 한다. 이에 본 연구의 목적은 슬라이서 프로그램의 사용성 개선을 위한 선행연구로 슬라이서 프로그램의 사용에 문제점을 파악하고 개선방안을 모색하기 위해 진행되었다. 슬라이서 프로그램 사용 시 발생되는 문제점과 니즈 파악을 통해 추후 사용성이 좋고 만족도가 높은 슬라이서 프로그램을 개선 및 개발할 수 있도록 사용자의 특성을 고려한 슬라이서 프로그램의 사용성에 대한 개선방향을 제시하고자 연구를 진행되었다. 연구의 방법은 다음과 같다. 첫째, 문헌조사와 선행연구를 통해 슬라이서와 사용자 인터페이스에 관해 조사하고 프로세스에 대해 알아본다. 둘째, 연구를 위한 자료 수집을 위해 사전 설문 조사를 실시하고 실험 대상을 선정한다. 셋째, 전문가 집단 토론을 바탕으로 슬라이서 프로그램의 사용성 평가 원칙과 인터페이스 구성요소를 도출한다. 넷째, 과제 수행 중심으로 사용성 평가를 통해 전반적인 만족도를 조사한다. 다섯째, 진행된 연구에 대한 결론을 짓는 것으로 연구를 마무리한다. 본 연구는 슬라이서 프로그램의 사용편의성을 실험 및 조사를 통해 비교평가 통하여 사용에 더 편리한 슬라이서 프로그램 개발 및 개선에 기초자료로 활용되는 것에 있다. 향후 본 연구를 참고하여 디자인을 적용한다면 사용성이 보다 더 향상시킬 수 있을 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1장 서론 1
• 1.1 연구의 배경 및 목적 1
• 1.2 연구문제의 정의 2
• 1.3 연구의 내용 및 방법 3
• 제 2장 이론적 배경 4
• 2.1 3D 프린터 4
• 2.1.1 3D 프린팅의 개념 4
• 2.1.2 3D 프린터 출력방식 7
• 2.1.3 3D 프린팅 프로세스 9
• 2.1.4 FDM 프린터의 이해 11
• 2.2 3D 프린터 슬라이서 13
• 2.2.1 슬라이서 프로그램의 이해 13
• 2.2.2 슬라이싱 프로세스 16
• 2.3 사용편의성 17
• 2.3.1 사용편의성의 개념 17
• 2.3.2 사용편의성 평가방법 18
• 2.4 사용자 인터페이스 22
• 2.4.1 사용자 인터페이스의 이해 22
• 2.4.2 사용자 인터페이스 디자인 원칙 24
• 제 3장 연구 분석의 틀 26
• 3.1 사전 설문조사 개요 및 분석 26
• 3.1.1 사전 설문조사 개요 26
• 3.1.2 사전 설문조사 결과 분석 26
• 3.1.3 사전 설문조사 종합적 해석 및 평가 29
• 3.2 슬라이서 프로그램 평가원칙 구축 30
• 3.2.1 슬라이서 프로그램 평가원칙 구축 개요 30
• 3.2.2 전문가 집단 토론을 통한 평가원칙 도출 32
• 3.3 연구 대상의 선정 및 분석 34
• 3.4 슬라이서 프로그램의 UI 구성요소 정의 35
• 제 4장 실증연구 40
• 4.1 사용성 평가 40
• 4.1.1 사용성 평가 개요 40
• 4.1.2 사용성 평가 구성 41
• 4.1.3 사용성 평가 분석 42
• 4.2 설문조사 43
• 4.2.1 설문조사 개요 43
• 4.2.2 설문조사 분석 44
• 4.2.3 설문조사 종합적 해석 및 결과 54
• 제 5장 결론 및 제한점 56
• 참고문헌 58
• ABSTRACT 59
• 부 록 61