플로터
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목차
1. 개요
플로터는 펜, 잉크젯, 레이저 등을 사용하여 종이에 그림을 그리는 장치이다. 펜 플로터는 펜을 사용하여 선화를 그리며, 제도나 CAD에 주로 사용되었지만, 잉크젯, 레이저 프린터의 발달로 쇠퇴했다. 플로터는 펜 플로터와 펜리스 플로터로 나뉘며, 플랫 베드와 드럼 방식이 있다. 최근에는 바이닐 커터(커팅 플로터)가 간판 제작 등에 활용되며, 예술가와 해커들 사이에서 펜 플로터가 재조명되기도 한다.
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| 플로터 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 종류 | 출력 장치 |
| 용도 | 벡터 그래픽 출력 |
| 관련 기술 | CAD, CAM |
| 상세 정보 | |
| 작동 방식 | 펜을 움직여 그림 |
| 제어 방식 | 컴퓨터 |
| 장점 | 정밀한 선 표현, 큰 도면 출력 가능 |
| 단점 | 복잡한 그림 표현 제한, 속도 느림 |
| 응용 분야 | 설계 도면, 지도 제작, 광고 디자인, 공업 디자인, 전자 회로 설계, 건축 설계, 그래픽 디자인, CNC |
| 종류 | |
| 펜 플로터 (Pen Plotter) | 펜을 사용하여 그림 |
| 정전 플로터 (Electrostatic Plotter) | 정전기를 사용하여 그림 |
| 잉크젯 플로터 (Inkjet Plotter) | 잉크를 분사하여 그림 |
| 커팅 플로터 (Cutting Plotter) | 칼날을 사용하여 재료를 자름 |
2. 분류
플로터는 다음과 같이 분류할 수 있다.
- 펜 사용 여부: 펜을 사용하는 펜 플로터와 펜을 사용하지 않는 펜리스 플로터로 나뉜다. 펜리스 플로터는 잉크젯, 감열, 정전, 레이저 등 다양한 방식을 사용한다.
- 용지 고정 방식: 용지를 평평한 판에 고정하는 플랫 베드 방식과 원통형 드럼에 고정하는 드럼 방식으로 나뉜다. 드럼 방식은 설치 공간이 적게 든다.
- 데이터 처리 방식: 벡터 데이터를 점의 집합으로 변환하여 출력하는 래스터 플로터가 있다.
- 용도: 필름, 종이, 시트 등을 자르는 데 사용되는 커팅 플로터가 있다. 커터 칼과 같은 칼날이 사용된다.
2. 1. 작동 방식에 따른 분류
플로터는 작동 방식에 따라 다양하게 분류된다. 크게 펜을 사용하는 펜 플로터와 펜을 사용하지 않는 펜리스 플로터로 나눌 수 있다. 펜리스 플로터는 잉크젯, 감열, 정전, 레이저, LED 등의 방식을 사용하여 종이에 이미지를 그린다.[1]또한, 용지 고정 방식에 따라 플랫 베드 타입과 드럼 타입으로 분류할 수 있다. 플랫 베드 방식은 평평한 테이블 위에 용지를 고정하고 헤드가 2차원적으로 움직이며, 드럼 방식은 드럼 모양의 부품이 회전하며 용지가 앞뒤로 움직이고 헤드는 좌우로만 움직인다. 드럼 방식은 플랫 베드 방식보다 설치 공간을 적게 차지한다.
래스터 플로터는 벡터 데이터를 점의 집합으로 변환하여 비트맵 데이터를 출력하는 방식이다.
커팅 플로터는 펜 대신 칼날(커터 칼)을 사용하여 필름, 종이, 시트 등을 자르는 데 사용된다.
2. 1. 1. 펜 플로터
펜 플로터는 펜을 사용하여 도면을 그리는 방식의 플로터이다. 주로 기술 도면 및 CAD 응용 분야에 사용된다. 펜 플로터는 벡터 그래픽 장치로, 잉크젯 프린터나 레이저 프린터와 같이 래스터 그래픽이 아닌 연속적인 선을 그려 이미지를 표현한다.다양한 종류의 펜을 사용할 수 있으며, 펜의 종류에 따라 출력 속도 및 품질이 달라진다. 예를 들어, 제도 펜의 펜촉은 손글씨용 제도 펜과 부품이 공통으로 되어 있어 쉽게 구할 수 있지만, 섬유질 펜촉의 경우 마모에 따라 선의 폭이 변할 수 있다. HP의 초기 플로터는 독자적인 펜을 사용하기도 했다.
펜 플로터는 컴퓨터 메모리가 비싸고 프로세서 성능이 제한적이었던 시절, 큰 도면이나 고해상도 벡터 기반 작품을 만드는 데 효율적인 방법이었다. 그러나 대형 프린터, 잉크젯 프린터 및 LED 토너 기반 프린터의 등장으로 펜 플로터는 점차 쇠퇴하였다.
펜 플로터의 속도는 페이지 인쇄 속도가 아닌 펜의 속도와 가속도로 비교되며, 사용하는 펜의 종류에 따라 속도가 제한되기도 한다. 최근 펜 플로터에는 펜 종류에 맞춰 이동 속도를 제한하는 명령이 준비되어 있을 정도이다.
특수한 용도로, 펜 플로터로 그린 그림을 촉감으로 느낄 수 있게 하여 시각 장애인이 이미지를 인식하도록 돕는 경우도 있다.
2000년대 중후반, 예술가와 해커들은 펜 플로터를 재발견하여 기발하고 맞춤형 출력 장치로 활용하기 시작했다. 펜으로 종이에 그려지는 선의 품질은 다른 디지털 출력 기술과는 다른 독특함을 지니고 있다.
2. 1. 2. 펜리스 플로터
펜을 사용하지 않는 플로터로, 잉크젯, 감열식, 정전, 레이저, LED 등의 방식을 사용하여 종이에 이미지를 그리는 것을 말한다.[1] 펜리스 플로터는 다음과 같이 세분화할 수 있다.- '''잉크젯 플로터''': 잉크를 노즐을 통해 분사하여 이미지를 그리는 방식이다.
- '''감열 플로터''': 필름에 도포된 잉크를 열로 녹여 기록지에 전사하는 방식이다. A3 사이즈까지 지원하며, 용융열 전사 방식과 승화열 전사 방식이 있다.
- '''정전 플로터''': 펜 대신 전극을 사용하여 종이에 정전기를 발생시키고, 검정색 토너를 이용하여 도면을 작성하는 방식이다. A4 용지 기준으로 30초 이내에 작도가 가능하며, 단색(흑색)형과 컬러형이 있다.
- '''레이저 플로터''': 레이저 광을 회전경으로 주사하여 감광 드럼에 비추고, 토너를 흡착시켜 현상하는 방식이다. 복사기와 같은 원리를 사용한다.
2. 2. 기타 분류
플로터는 펜 사용 여부에 따라 '''펜 플로터'''와 '''펜리스 플로터'''로 나뉜다. 펜 플로터는 펜을 사용하며, 펜리스 플로터는 잉크젯, 감열, 정전, 레이저, LED 등의 기술을 사용한다. 펜리스 플로터는 '''잉크젯 플로터''', '''감열 플로터''', '''정전 플로터''', '''레이저 플로터''' 등으로 더 세분화된다.'''래스터 플로터'''는 벡터 데이터를 점의 집합으로 변환하여 비트맵 데이터를 출력한다.
플로터는 작동 방식에 따라 '''플랫 베드''' 타입과 '''드럼''' 타입으로도 분류된다. 플랫 베드 방식은 평평한 테이블 위에 용지를 고정하고 헤드가 2차원적으로 움직이는 방식이다. 드럼 방식은 드럼 모양의 부품이 회전하며 용지가 앞뒤로 이동하고, 헤드는 좌우로만 움직인다. 드럼 방식은 설치 공간을 적게 차지한다.
2. 2. 1. 퍼스널 플로터
초고속, 고정밀도 및 대형화에 치우쳐 발전되어 온 경향이 있었으나, 퍼스널 플로터는 어디서나 손쉽게 사용할 수 있는 개인 전용 플로터이다.2. 2. 2. 바이닐 커터 (커팅 플로터)
펜 대신 칼날을 사용하여 필름, 시트지, 종이 등을 자르는 데 사용되는 플로터이다. '''커팅 플로터'''라고도 불린다. 컴퓨터로 디자인한 벡터 그래픽 패턴에 따라 커터칼날이 정밀하게 움직여 재료를 자른다.[1] 주로 옥외 광고물(간판), 빌보드, 포스터, 티셔츠 로고 제작 등에 활용된다.
커팅 플로터는 플로터의 평평한 표면 위에 놓인 재료(예: 종이, 마일라 필름 또는 비닐 필름)를 칼로 자르는 방식으로 작동한다. 컴퓨터에 연결된 커팅 플로터는 커팅 디자인 또는 드로잉 컴퓨터 소프트웨어 프로그램을 통해 필요한 커팅 치수 또는 디자인을 전달받아 커팅 칼이 정확하게 움직이도록 제어한다.[1]
최근에는 카드 만들기 및 스크랩북과 같은 종이 공예 애호가들 사이에서 커팅 플로터(일반적으로 다이 컷 기계라고 함)가 인기를 얻고 있다. 이러한 도구를 사용하면 원하는 카드 및 데칼 모양을 매우 정확하고 반복적으로 잘라낼 수 있다.
비닐 커터는 포스터, 광고판, 간판, 티셔츠 로고 및 기타 내후성 그래픽 디자인을 만드는 데 사용된다. 비닐은 대형, 밝은 회사 광고 및 선미에도 사용될 수 있다. 자동차 창문에 색조 비닐을 절단하는 데에도 유사한 프로세스가 사용된다.
색상은 보유하고 있는 비닐 컬렉션에 의해 제한되며, 재료의 주름을 방지하기 위해 롤 형태로 보관된다. 일반적인 비닐 롤 크기는 15인치, 24인치, 36인치 및 48인치 너비이며, 모든 디자인 요소의 상대적 배치를 유지하기 위한 뒷면 재료가 있다.
비닐 커터 하드웨어는 기존 플로터와 유사하지만, 잉크 펜 대신 매우 날카로운 칼이 사용된다는 점과 칼이 비닐 필름을 얼마나 세게 누르는지 조정하여 컷이 뒷면 재료에도 침투하지 않도록 압력 제어가 가능하다는 점이 다르다. 뒷면 재료에서 잘린 느슨한 조각은 플로터 롤 공급 장치 또는 커터 헤드를 막을 수 있으므로 주의해야 한다. 절단 후 디자인 외부의 비닐 재료는 벗겨져 자가 접착, 접착제, 라미네이션 또는 열 프레스를 사용하여 적용할 수 있는 뒷면 재료에 디자인만 남게 된다.
비닐 칼은 일반적으로 플로터 펜과 유사한 모양이며, 플로터 헤드가 움직일 때 칼날이 자체적으로 회전하여 올바른 방향을 향하도록 회전 헤드에 장착된다.
비닐 커터는 주로 단색 선화 및 문자를 생성하는 데 사용된다. 여러 색상 디자인에는 별도의 비닐 시트를 절단한 다음 겹쳐야 하므로, 두 가지 이상의 색상에서는 작업이 번거로워진다.
간판 커팅 플로터는 용매 기반 잉크를 사용하는 광폭 프린터가 다양한 재료에 직접 인쇄하는 일반적인 광고판 디자인과 같은 응용 분야에서 감소하고 있다. 하지만 커팅 플로터는 광폭 잉크젯 프린터에서 생성된 그래픽의 정밀 윤곽 절단(예: 창이나 자동차 그래픽, 모양 스티커)에는 여전히 사용되고 있다.
3. 역사
플로터의 역사는 컴퓨터 그래픽 출력 기술의 발전 과정을 보여준다.
- 1953년 레밍턴 랜드사에서 최초의 플로터를 개발하여 유니백 컴퓨터와 함께 기술 도면을 그리는 데 사용했다.[2]
- 초기 플로터는 컴퓨터 메모리가 매우 비싸고 처리 능력이 제한적이던 시절, 고해상도 벡터 이미지를 출력하는 효율적인 수단이었다. 펜 플로터는 가동부의 서보 기능에 의존하여 작동했으며, 규모에 따라 사용되었다.
- HPGL2, DMPL 등 여러 제어 언어가 개발[3]되었으며, 포트란이나 베이직 프로그래머는 Calcomp 라이브러리나 AGL 같은 그래픽스 패키지를 이용했다.
- 1959년 Calcomp 565 같은 초기 펜 플로터는 롤러를 이용해 종이를 X축 방향으로 움직이고, 펜은 Y축 방향으로만 움직이는 방식이었다.[4]
- HP와 테크트로닉스는 1960년대 말부터 1970년대에 걸쳐 소형 데스크톱 크기의 플랫 베드형 플로터를 출시했다.
- 1980년대 HP 7470은 "그릿 휠" 메커니즘을 도입하여, Calcomp 플로터와 달리 종이 가장자리에 구멍을 낼 필요가 없어졌다.[5]
- 1980년대에는 잉크젯 프린터와 레이저 프린터 기술이 발전하고 메모리 가격이 하락하면서, 컬러 이미지를 래스터화하여 처리하는 것이 용이해짐에 따라 펜 플로터는 점차 입지를 잃어갔다.
- 1990년대 이후 고해상도 잉크젯 프린터 및 레이저 프린터의 보급과 저렴한 메모리, 빠른 컴퓨터의 등장으로 펜 플로터는 거의 사라지게 되었다.[6][7] 그러나 그릿 휠 메커니즘은 잉크젯 기반 대형 엔지니어링 플로터에서 여전히 발견된다.
- 플로터는 기술 도면 및 CAD 응용 분야에서 주로 사용되었으며, 펜을 커터로 교체하여 의류 및 간판 제작에도 활용되었다. 또한, 시각 장애인을 위한 촉각 이미지 제작에도 사용되었다.
- 2000년대 중후반, 예술가와 해커들은 펜 플로터의 독특한 출력 품질에 주목하여 재조명하기 시작했다.[8][9][10]
- 2010년대에는 3D 프린터 기술 발달과 저가형 플로터 보급으로 개인 사용자층이 증가하는 추세이다. 특히, 레이저 각인 및 커터 기능이 탑재된 펜 플로터가 저렴하게 제조 가능해지면서 더욱 주목받고 있다.
3. 1. 초기 플로터 (1950년대 ~ 1970년대)
1953년 레밍턴 랜드사에서 최초의 플로터를 개발하여 유니백 컴퓨터와 함께 기술 도면을 그리는 데 사용했다.[2]컴퓨터 메모리가 매우 비싸고 처리 능력이 제한적이던 시절, 플로터는 고해상도 벡터 이미지를 출력하는 효율적인 수단이었다. 펜 플로터는 가동부의 서보 기능에 의존하여 작동했으며, 규모에 따라 사용되었다. 초기 프린터는 문자만 인쇄할 수 있었고 텍스트 데이터를 보내면 페이지 출력을 얻을 수 있었지만, 플로터는 "펜을 종이에서 들어 올리기", "펜을 종이에 놓기", "여기에서 저기까지 직선 그리기"와 같은 명령으로 펜의 움직임을 제어해야 했다. 이를 위해 HPGL2, DMPL 등 여러 제어 언어가 개발되었다.[3] 포트란이나 베이직 프로그래머는 이러한 제어 언어를 직접 사용하지 않고, Calcomp 라이브러리나 AGL 같은 그래픽스 패키지를 이용했다.
1959년 Calcomp 565 같은 초기 펜 플로터는 롤러를 이용해 종이를 X축 방향으로 움직이고, 펜은 Y축 방향으로만 움직이는 방식이었다. 종이 양쪽 끝에는 구멍이 있어 스프로킷으로 고정되었다.[4]
Computervision의 Interact I은 제도용 팬터그래프에 볼펜을 부착하고 스테핑 모터로 제어하는 방식이었다. 디지타이저 겸용으로 사용할 수 있었지만, 움직임이 느리고 넓은 공간이 필요했다. 이후 펜 교체 기능이 추가되어 다색 출력이 가능해졌다.
HP와 테크트로닉스는 1960년대 말부터 1970년대에 걸쳐 소형 데스크톱 크기의 플랫 베드형 플로터를 출시했다. 펜은 이동하는 바에 장착되었고, 바의 움직임으로 X축, 펜의 움직임으로 Y축을 표현했다. 바의 무게 때문에 작동 속도는 비교적 느렸다.
3. 2. 1980년대: 발전과 대중화
HP 7470은 "그릿 휠" 메커니즘을 도입하여, Calcomp 플로터와 달리 종이 가장자리에 구멍을 낼 필요가 없어졌다.[5] 종이 양 끝을 폴리우레탄으로 코팅된 롤러로 잡아, 종이가 앞뒤로 움직일 때 그릿 휠이 이전 홈에 맞물려 정확하게 위치를 유지한다. 펜은 그릿 휠 사이를 이동하는 캐리지에 장착되어 X축과 Y축을 표현한다. 이러한 소형 "가정용" 플로터는 데스크톱 비즈니스 그래픽 및 엔지니어링 연구소에서 인기를 얻었지만, 속도가 느려 일반적인 인쇄에는 적합하지 않았다. HP 2647 터미널용 HP MultiPlot은 플로터를 사용하여 OHP 필름에 큰 글자를 그리는 기능을 제공했는데, 이는 프레젠테이션 소프트웨어의 선구자로 볼 수 있다.
1980년대에는 잉크젯 프린터와 레이저 프린터 기술이 발전하고 메모리 가격이 하락하면서, 컬러 이미지를 래스터화하여 처리하는 것이 용이해짐에 따라 펜 플로터는 점차 입지를 잃어갔다. 그러나 그릿 휠 메커니즘은 여전히 잉크젯 기반 대형 엔지니어링 플로터에서 사용되고 있다.
3. 3. 1990년대 ~ 현재: 쇠퇴와 틈새 활용
1980년대 HP 7470과 같은 소형 경량 플로터가 등장하면서 "그릿 휠" 메커니즘을 통해 기술적 진보를 이루었다. 이 메커니즘은 시트 양쪽에 있는 그릿 휠이 탄력적인 폴리우레탄 코팅 롤러에 눌려 홈을 만들고, 이 홈을 통해 시트가 정확하게 유지되도록 했다. 이러한 "가정용" 플로터는 비즈니스 그래픽 및 엔지니어링 분야에서 인기를 얻었지만, 느린 속도로 인해 일반적인 인쇄에는 부적합했다.고해상도 잉크젯 프린터 및 레이저 프린터의 보급과 저렴한 메모리, 빠른 컴퓨터의 등장으로 펜 플로터는 거의 사라지게 되었다.[6][7] 그러나 그릿 휠 메커니즘은 잉크젯 기반 대형 엔지니어링 플로터에서 여전히 발견된다.
플로터는 기술 도면 및 CAD 응용 분야에서 주로 사용되었으며, 펜을 커터로 교체하여 의류 및 간판 제작에도 활용되었다. 또한, 시각 장애인을 위한 촉각 이미지 제작에도 사용되었다. 펜 플로터의 속도는 펜 속도와 가속률로 측정되며, 사용되는 펜 유형에 따라 크게 달라졌다. 현대식 펜 플로터는 펜 유형에 따라 슬루 속도를 제어하는 기능을 갖추고 있다.
2000년대 중후반, 예술가와 해커들은 펜 플로터의 독특한 출력 품질에 주목하여 재조명하기 시작했다.[8][9][10] 오래된 펜 플로터도 안정적으로 작동하는 경우가 많았으며, 최신 소프트웨어 패키지를 통해 HP-GL을 사용할 수 있게 되면서 활용도가 높아졌다.
펜 플로터 사용 감소와 함께, 이를 대체한 대형 프린터도 "플로터"라고 불리게 되었지만, 이들은 래스터 이미지 출력 방식이므로 엄밀히 말해 펜 플로터와는 다르다.
2010년대에는 3D 프린터 기술 발달과 저가형 플로터 보급으로 개인 사용자층이 증가하는 추세이다. 특히, 레이저 각인 및 커터 기능이 탑재된 펜 플로터가 저렴하게 제조 가능해지면서 더욱 주목받고 있다.
4. 구조 (플랫 베드 방식 기준)
참조
[1]
뉴스
DTF Drucker
https://www.dtflinko[...]
2023-09-17
[2]
웹사이트
plotter
https://www.computer[...]
[3]
문서
[4]
웹사이트
Calcomp 565 plotter
http://www.retrotech[...]
[5]
웹사이트
7470A
http://www.hpmuseum.[...]
[6]
웹사이트
The Draftmasters
http://www.vimeo.com[...]
[7]
웹사이트
El Muro
http://www.digital.u[...]
2009-10-15
[8]
웹사이트
chiplotle.org
http://chiplotle.org
[9]
웹사이트
processing.org
http://processing.or[...]
[10]
웹사이트
hackaplot
http://www.hv-a.com/[...]
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