앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례   이번 호에서는 국제 조명 위원회(CIE)의 CIE 171:2006 테스트를 거쳐 광학 모델링 소프트웨어로서 정확성을 인증받은 앤시스 스페오스(Ansys Speos)를 활용하여, 최근 자동차 램프에 많이 적용되고 있는 라이트 가이드(light guide)의 설계 방법 및 해석 방법에 대하여 소개하고자 한다.   ■ 최낙정 태성에스엔이 SBU팀 매니저로 광학 프로그램에 대한 기술 지원을 담당하고 있다. 홈페이지 | www.tsne.co.kr   앤시스 스페오스 소개 앤시스 스페오스(Ansys Speos)는 자동차, 전자 제품, 조명, 레이저 및 머신 비전, 항공 우주, 생물 의학 연구 분야의 글로벌 기업이 사용하는 광학 시스템 최적화 및 검증을 위한 전문 해석 솔루션이다. 광학 부품의 정밀한 해석을 위해 인간의 시각 능력을 반영하여 해석 및 다양한 분석 기능을 제공하며, 광 성능 분석에 기본이 되는 광도, 조도, 휘도 분석 이외에도 색상, 재료, 질감, 눈부심 효과 등이 고려된 가시성 분석이 가능하다.   ▲ 앤시스 스페오스를 통해 해석된 자동차 점등 이미지   또한, OPD(Optical Part Desing) 기능을 활용하여 라이트 가이드, 프리폼 렌즈(freeform lens) 등 다양한 형태의 렌즈를 손쉽게 설계하고, GPU를 사용한 시뮬레이션이 가능하기 때문에 설계부터 해석까지 시간과 비용을 절감할 수 있다.   ▲ 앤시스 스페오스에서 제공하는 다양한 OPD 기능   라이트 가이드란 라이트 가이드(light guide)는 기본적으로 사용자가 원하는 목표 지점까지 광손실을 최소화하여 빛을 보내기 위한 광학 구조물이다. 램버시안 분포로 나오는 빛을 믹싱(mixing)하여 균일하게 만들어 주는 역할을 하기도 하고, 사용자의 목적에 따라 프리즘 옵틱을 적용하여 광원부를 노출시키지 않고 사용자가 원하는 빔 패턴을 만들 수 있어 심미성과 성능을 모두 확보해야 할 때 많이 사용되고 있다.   ▲ 자동차 DRL(Daytime Running Lamp)에 적용된 라이트 가이드   라이트 가이드의 설계 과정 앤시스 스페오스를 활용하면 라이트 가이드를 손쉽게 설계할 수 있다. 기본적으로 라이트 가이드를 생성하기 위해서는 형상 프로파일(profile)과 가이드 커브(guide curve)를 정의해야 한다. 해당 인자를 통해서 원하는 형상으로 라이트 가이드의 베이스를 만들어 줄 수 있다. 라이트 가이드의 베이스를 만들었다면, 빔 패턴을 사용자의 목적에 맞게 만들기 위해서 프리즘 옵틱을 설계해야 한다. 프리즘 옵틱의 설계의 경우 설계 인자가 약 10개 정도 되어 사용자가 원하는 빔 패턴을 만드는데 용이하게 활용할 수 있다. 또한, 효율을 향상시키거나 LED 적용 개수에 따라 라이트 가이드의 입사부 형상에 변화를 주기도 한다. 라이트 가이드의 초기 설계가 완료되었다면, 각 부품에 대한 물성치와 광원, 센서에 대한 정의를 완료한 후 시뮬레이션을 통해 원하는 수준의 광학 성능이 나왔는지 초기 성능 분석을 진행한다. 초기 성능 분석을 통해 만족하지 못한 성능을 보완해주기 위해 스페오스 내에 있는 최적화 도구를 활용하여 최적화 타깃(target) 값을 정의하고 설계 주요 파라미터들을 선정하여 각 파라미터에 대한 최적화를 진행한다. 최적화 완료 후 다시 한 번 시뮬레이션을 진행하여 원하는 수준의 배광 성능이 나왔는지, 점등 필링은 괜찮은지 등을 확인하고 최종적으로 라이트 가이드에 대한 설계를 완료한다.   ▲ 앤시스 스페오스를 활용한 라이트 가이드 설계 단계   ■ 상세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

복합재 해석 소프트웨어, PAM-COMPOSITES   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : ESI, www.esi-group.com ■ 자료 제공 : 한국이에스아이, 02-3660-4500, www.esi-group.com ESI의 PAM-COMPOSITES는 복합재료의 제조 공정을 단계별로 연속적으로 분석할 수 있으며, 이를 통하여 제조 결함을 최소화하고 최종 제품 품질을 높이기 위해 공정 변수를 정의 및 최적화할 수 있도록 한다.   PAM-COMPOSITES는 연속 섬유(탄소, 유리 또는 천연 섬유)로 만들어진 복합 부품 제조 전용의 유한 요소 해석 솔루션이다. 단방향, 직조 또는 복합방향성 직물 및 열경화성 또는 열가소성 매트릭스에 대한 검토를 지원하고 있다.  1. 제품의 주요 기능 및 특징 (1) PAM-FORM : 드레이핑 및 열간 성형 PAM-FORM은 건식 직물의 프리폼 성형 또는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지로 만들어진 사전 함침된 재료(프리프레그)의 열 성형의 수행 공정을 시뮬레이션할 수 있다. 1) 주요 적용 가능 공정 ■ 프리폼 성형 ■ 열경화성 수지 프리프레그의 드레이핑 ■ 열가소성 수지 프리프레그의 열간 성형 2) 주요 공정 최적화 항목 ■ 금형의 구성 ■ 소재 및 금형의 온도 ■ 클램핑 조건 ■ 초기 소재 형상, 적층 및 방향 3) 검토 가능 결과  주름, 두께, 브리징, 스트레인(전단 및 섬유 방향), 스트레스(전단 및 섬유 방향), 섬유 방향 및 부피 내용, 압축비 (2) PAM-RTM : 액상수지 몰딩(Liquid Composite Molding : LCM) PAM-RTM은 프리폼 또는 삽입물(Insert)을 포함하고 있는 프리폼에 수지를 주입하는 공정에 대한 시뮬레이션을 할 수 있다. 1) 주요 적용 가능 공정 ■ 몰드 및 프리폼의 예열 ■ 수지 주입 몰딩(RTM) ■ 진공 보조 수지 주입(VARI) ■ 압축 RTM(C-RTM) ■ 고압 RTM(HP-RTM) 2) 주요 공정 최적화 항목 ■ 수지 게이트 및 배출구의 위치와 모양 ■ 유동 매체의 위치와 유형 ■ 금형 가열 ■ 주입 압력 또는 유속 3) 검토 가능 결과 함침 불가 영역(Dry Spot), 미소 기공 발생 정도, 공정 시간, 금형 및 프리폼의 온도, 금형 내의 압력 (3) PAM-DISTORTION : 경화 및 뒤틀림 분석 PAM-DISTORTION은 열경화성 부품의 제조 공정에 의해 유발되는 잔류 응력 및 스프링인(Spring-in) 및 뒤틀림과 같은 기하학적 변형을 계산하기 위해 사용된다. 이것은 상변화로 인한 재료 특성의 변화에 의해 발생하는 변형을 이야기한다.(경화공정에서 재료는 액상 → 고액구간 → 고상으로 변화한다.) 경화 시뮬레이션 중에 계산된 온도 및 경화 이력은 뒤틀림 시뮬레이션에서 연속적으로 사용된다.   1) 주요 적용 가능 공정 ■ 경화과정 중 재료 이력(온도 및 경화 정도) ■ 금형과의 열적 및 기계적 상호 작용 2) 검토 가능 결과 경화 시간, 경화 진행의 정도, 경화 중 내부 응력, 탈형 후 잔류 응력, 경화 중 변형, 탈형 후 변형     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

오토데스크는 건축 환경에서 설계, 건설, 운영 등 워크플로 전반을 통합하는 산업 클라우드인 오토데스크 포마(Autodesk Forma)의 첫 번째 기능 세트를 공개했다. 포마의 초기 기능은 설계 개념의 탐색을 간소화하고, 반복적인 작업의 부담을 덜어주며, 건물 부지 주변의 환경적 특성을 평가하는 데 도움이 되는 자동화 및 AI 기반 인사이트를 제공하는데 초점을 맞추고 있다. 오토데스크는 "포마는 초기 단계의 계획 및 설계 프로세스를 대상으로 하며, 건축가는 창의적인 솔루션에 집중할 수 있는 시간을 확보할 수 있다"고 소개했다. 이번에 출시된 포마는 AEC 및 건설 운영 분야의 산업 클라우드를 위한 첫걸음으로, 오토데스크는 새로운 기능과 기능을 지속적으로 추가할 계획이다. 포마는 사용자가 수십 가지 설계 옵션을 빠르게 평가하고 원하는 설계 품질을 개선하는 데 도움을 준다. 빠른 프로젝트 설정으로 생산성을 높이고, 깊은 기술 전문 지식 없이도 고급 기능을 활용할 수 있으며, 데이터를 사용하여 설계 비전에 대한 설득력 있는 스토리를 전달함으로써 이해 관계자의 동의를 확보하고 동참을 이끌어낼 수 있다는 것이 오토데스크의 설명이다. 오토데스크는 이를 통해 건축 회사가 고객의 요구를 더 잘 충족하고 더 높은 품질의 결과물을 달성하여, 더 많은 입찰을 수주하고 비즈니스 성장을 촉진하는 데 도움이 될 것으로 보고 있다.     오토데스크 포마의 초기 버전은 컨텍스트 모델링(contextual modeling)을 통해 새로운 BIM(빌딩 정보 모델링) 프로젝트의 시작 프로세스를 간소화한다. 사용자는 몇 분 안에 전체 프로젝트 영역의 3D 모델을 설정하고, 자체 데이터를 입력하거나 선택한 지역에 대한 데이터 세트를 구입하여 포마 내에서 원활하게 작업할 수 있다. 포마의 개념 설계 기능은 사용자가 설계 의도를 창의적으로 표현하고, 복잡한 설계를 몇 분 만에 풀 3D로 생성할 수 있는 프리폼 건물 설계 도구를 제공한다. 그리고 자동화를 통해 설계 콘셉트의 초기 탐색 속도를 높일 수 있다. 간단하면서 강력한 파라메트릭 툴을 사용하면 다양한 설계 콘셉트와 변형을 빠르게 개발하여 전체 공간을 탐색할 수 있으므로, 사용자는 창의성에 집중할 수 있는 시간을 확보할 수 있다. 포마가 제공하는 머신러닝은 사용자가 깊은 기술적 전문 지식이 없어도 햇빛, 일광, 바람, 미기후(microclimate)와 같은 주요 조밀도 및 환경 품질에 대한 실시간 분석을 수행한다. 이를 통해 설계 프로세스 첫 날부터 환경 분석을 완료하여 지속 가능성 요구 사항과 목표를 충족할 수 있다는 것이 오토데스크의 설명이다. 이와 함께, 포마는 파일 없이 레빗과 동기화할 수 있는 애드인을 제공한다. 사용자가 레빗에서 포마의 데이터를 상세하게 작성하고, 해석을 위해 다시 포마로 데이터를 가져올 수 있다. 오토데스크는 포마를 통해 오토데스크 컨스트럭션 클라우드(Autodesk Construction Cloud)를 포함한 커넥티드 제품 생태계 함께 초기 단계의 계획부터 레빗 설계까지 건물 설계를 위한 엔드 투 엔드 솔루션을 제공할 수 있게 되었다. 기존 서브스크립션 가입자의 경우 오토데스크 AEC 컬렉션에 포마가 포함된다. 오토데스크의 에이미 번젤(Amy Bunszel) 건축, 엔지니어링 및 건설 설계 솔루션 부문 수석 부사장은 "포마는 건축 전문가들이 계획과 세부 설계를 순차적으로 진행하지 않고 반복적으로 작업할 수 있는 민첩성을 제공함으로써 성과를 극대화할 수 있도록 지원한다"면서, "태양과 바람, 소음, 운영 에너지 등 다양한 요소를 빠르게 평가하는 것부터 계산 작업을 클라우드로 옮기고 레빗과 연결하는 것까지 포마는 고객에게 큰 가치를 제공한다"고 설명했다.

폼랩(Formlabs) 코리아가 폼 오토(Form Auto), 플릿 컨트롤(Fleet Control), 하이 볼륨 레진 시스템(High Volume Resin System)을 통해 고품질·경제적 비용·생산성을 실현하는 ‘폼랩 자동화 에코시스템(Formlabs Automation Ecosystem)’을 출시했다고 발표했다. 폼랩 자동화 에코시스템은 ▲사용자 노동량 감소 ▲대용량 인쇄 가능 ▲유휴 프린터 시간 최소화 등 다양한 이점을 제공하는 폼랩의 최신 3D 프린팅 솔루션으로, 올해 1월 CES 2023에서 처음으로 공개됐다. 폼랩은 자동화 에코시스템을 이번에 정식 출시함으로써, 손쉬운 사용과 경제적 비용에 기반한 3D 프린팅의 생산성을 확보할 수 있다고 소개했다. 폼랩 자동화 에코시스템을 사용하면 작업자 없이 연속적으로 인쇄를 가능하게 해 작업자의 노동량을 줄이고, 대용량 레진 시스템을 통한 대용량 인쇄가 가능하며, 연중무휴(24/7) 생산으로 유휴 프린터 시간을 최소화할 수 있다. 또한 부품 당 비용을 낮추면서 최종 사용 부품, 프로토타입 및 맞춤형 제품을 효율적으로 생산할 수 있어 경제적이며, 사용자들이 3D 프린팅을 여러 대의 프린터로 확장할 때 손쉬운 전환이 가능하다.     폼 오토는 자동 부품 제거를 통해 사용자가 생산성을 향상하고 노동력을 줄일 수 있는 자동화된 24/7 프린팅을 가능하게 한다. 부품이 완료되면, 폼 오토는 특허받은 빠른 분리 기술(Quick Release Technology)를 사용하여 완성된 부품을 제작 플랫폼 2(Build Platform 2)에서 매끄럽게 제거하고, 가능한 한 빨리 대기열에서 다음 프린트를 시작한다. 이 하드웨어 확장 기능은 Form 3 또는 Form 3+ 3D 프린터와 함께 작동한다. 플릿 컨트롤은 고급 3D 프린터 플릿 관리를 간편하게 만들어주며, 플릿 생산성을 극대화하기 위해 워크플로를 최적화한다. 이는 폼랩의 대시보드 및 프리폼(PreForm) 소프트웨어 내의 새로운 기능 모음으로, 중앙 집중식 대기열 관리 및 자동 프린터 할당을 포함하여 Form 3+, Form 3B+, Form 3L 및 Form 3BL 프린터 플릿의 생산성, 성능 및 효율성을 최적화한다. 하이 볼륨 레진 시스템은 레진 용량을 표준 카트리지 크기의 다섯 배인 5리터로 증가시켜, 카트리지 교체를 위한 중단을 줄이면서 사용자가 더 많은 부품을 만들 수 있게 한다. 이 시스템은 레진 펌프(Resin Pump)를 사용하여 일관된 레진 분사를 제공하며, 카트리지 교체로 인한 다운 타임 및 사용자 개입을 줄이면서 포장 폐기물도 감소시킨다. 이는 Form 3+, Form 3B+, Form 3L 및 Form 3BL과 호환된다. 폼랩은 그동안 저렴한 가격 및 높은 품질을 내세우면서  치과·제조·소비재·자동차·항공 우주·의료·제품 디자인을 비롯한 다양한 기업이 3D 프린팅을 통해 새로운 제품 디자인을 혁신하고, 프로토타입을 테스트하며, 목적에 맞게 제작된 도구를 생산할 수 있도록 지원해왔다. 이번에 발표한 폼랩 자동화 에코시스템은 기존의 Form 3+, Form 3B+ 3D 프린터에서 확장 가능한 3D 프린터 플릿을 구축한다. 기업의 규모에 상관없이 3D 프린팅을 사용하는 기업에게 새로운 혁신을 제공하겠다는 것이 폼랩의 목표이다. 폼랩코리아는 "출력물 파트의 기하학적 형상, 소재, 배치, 방향에 따라 차이는 있지만, 폼랩 3D 프린터와 폼랩 자동화 에코시스템을 사용하면 사용자는 생산성을 3배 향상할 수 있으며, 인건비, 부품당 비용, 포장 폐기물을 각 최대 80%, 40%, 96% 절감할 수 있다"고 설명했다. 폼랩의 다비드 라카토스(Dávid Lakatos) 최고 제품 책임자(CPO)는 "폼랩 자동화 에코시스템은 3D 프린터 플릿의 생산량을 늘리는 솔루션으로, 폼랩 모든 제품의 사용 편의성을 유지하여 누구나 무엇이든 제작할 수 있도록 돕는다”면서, “본 솔루션을 통해 치과 기공소, 서비스 센터 및 내부 작업장과 같은 기업이 인력을 증가시키지 않고, 고비용의 자본 투자 없이도 생산량을 증가시킬 수 있다”고 말했다. 또한, “폼랩 사용자는 그동안 3D 프린터에서 1억 개 이상의 부품을 출력하는 중요한 성과를 달성했다.”며, “폼랩은 이번에 출시된 자동화 에코시스템을 통해 앞으로도 더욱 많은 기업과 사용자가 새로운 3D 프린팅 혁신을 경험할 수 있도록 지원을 계속할 예정"이라고 전했다.

  한국폴리텍대학 로봇캠퍼스와 에쓰티케이는 로봇공학관 기계부품설계실에서 ‘ACU 국제인증자격 교육센터’ 개설 현판식 행사를 가졌다. 현판식에는 로봇캠퍼스 이연보 학장, 에쓰티케이 솔루션사업부 한태희 본부장(상무), 공정리 교학처장, 이영민 학과장, 로봇기계과 재학생 등 관계자 30명이 참석했다. 에쓰티케이는 빠르게 변화하는 정보통신 산업의 흐름 속에서 한발 앞선 ICT 솔루션과 서비스를 제공하는 ICT 기업으로 오토데스크, 어도비, 마이크로소프트, 유니티 국제공인시험 주관사이기도 하다.     Autodesk Certified User(ACU)는 오토데스크가 공인하는 국제인증자격시험으로 오토데스크의 제품인 오토캐드, 인벤터, 레빗, 3ds Max, 마야, 퓨전360의 활용능력을 정확하고, 신뢰성 있게 측정하는 시험으로 많은 전문가의 추천서와 동등한 가치를 가지며 업무능력을 증명할 수 있다. ACU 인증자격시험에 해당하는 오토데스크의 솔루션은 엔터테인먼트 산업 시장에 걸쳐서 프리폼 2D/3D 자유형 디자인 도구와 강력한 제도 및 문서화 기능까지 모두 갖추고 있어, 규모와 관계없이 거의 모든 업종의 기업에서 디자인 기술혁신을 주도하고 있다. ACU 자격증은 많은 전문가의 추천서와 동등한 가치를 가지며 업무능력을 증명한다.     에쓰티케이 솔루션사업부 한태희 상무는 “로봇캠퍼스의 오토데스크 솔루션 교육과정 우수성을 인정받아, ‘ACU 국제인증자격 교육센터’를 개설하여 3D 설계능력 향상을 기대한다”며 “시험주관은 에쓰티케이에서 진행하고 시험을 통하여 합격자는 세계 공통의 인증서를 발급받을 수 있다”고 말했다. 로봇기계과 이영민 학과장은 “ACU 자격증은 전 세계 어디서나 인증받을 수 있다”며 “로봇캠퍼스 내에서 공부하고 자격시험까지 볼 수 있게 되어 재학생들의 취업 경쟁력 향상에 도움이 될 것으로 기대된다”고 말했다.  로봇캠퍼스 이연보 학장은 “취업을 준비하거나 더 나은 환경의 직장을 원하는 로봇캠퍼스 재학생들에게는 오토데스크의 인증자격시험이 큰 도움이 될 수 있다”며 “경쟁 우위에 있는 우수한 인재를 찾는 로봇기업에서는 ACU 인증서가 곧 그 사람의 업무능력을 보증하기에 능숙한 디자인 소프트웨어 기술은 학문 분야와 전문분야 모두에게 큰 자산이 될 것이다”고 말했다.

알테어는 새로운 3D 설계 및 렌더링 솔루션인 알테어 인스파이어 스튜디오(Altair Inspire Studio)를 출시했다고 발표했다. 인스파이어 스튜디오는 설계자, 건축가 및 디지털 아티스트가 빠르게 디자인을 제작하고 평가 및 시각화할 수 있는 솔루션이다. 유연성과 정밀성을 내세우면서 독창적인 구성 이력(construction history) 기능과 여러 모델링 기술을 통해 프로세스 전반에 걸쳐 사용자를 지원한다는 점을 내세웠다. 기존 알테어 이볼브(Altair Evolve)의 기능을 바탕으로 더욱 세련되고 향상된 사용자 경험을 제공하며, 각각의 도구와 워크플로는 스케치부터 프리폼, 솔리드 및 폴리넙스(PolyNURBS) 파라메트릭 모델링을 통한 스타일링 탐색에 이르기까지 효율적인 설계 경험을 위해 최적화되었다.     인스파이어 스튜디오의 구성 이력은 이전 단계의 객체를 실시간으로 재사용하거나 수정하는 방식으로 설계의 이전 단계를 자동으로 역추적한다. 컴포넌트간에 기하학적 관계를 쉽게 적용하여 구속 조건 기반의 2D 기술 스케치를 작성/편집하고, NURBS 곡면 및 서피스를 사용하여 복잡한 형상을 유연하고 정밀하게 표현할 수 있다.  기존 인스파이어에서도 도입된 폴리넙스(PolyNURBS) 기술은 다각형 모델링의 간편함과 단순성을 NURBS의 정밀도 및 유연성과 결합하여, 부드럽고 연속적인 프리폼 솔리드 형상을 빠르게 만들 수 있다. 한편, 그래픽 영역에서 클릭 한 번으로 3D 모델링, 스케치, 폴리넙스 등 자주 사용하는 도구에 액세스할 수 있는 툴 벨트(tool belts)는 특정 요구에 맞게 사용자 정의가 가능하다. 한편, 알테어는 인스파이어 스튜디오와 함께 3D 렌더링 및 애니메이션 소프트웨어인 인스파이어 렌더(Inspire Render)도 출시했다. 인스파이어 렌더는 물리 기반의 조명과 함께 제품의 사실적인 렌더링 및 애니메이션을 빠르게 생성할 수 있도록 한다. 알테어의 제임스 대그 CTO는 "두 가지 신제품은 전세계의 산업 디자인 커뮤니티를 대상으로 한다. 인스파이어 스튜디오는 기존 산업 디자인 툴인 이볼브를 기반으로 하면서, 직관적인 사용자 인터페이스와 강력한 구성 이력을 제공하여 많은 횟수의 설계 반복을 빠르게 생성하고 탐색할 수 있다. 또한, 인스파이어 렌더는 모던한 사용자 경험과 강력한 상호작용, 프로그레시브 및 레이트레이싱 렌더링 엔진을 바탕으로, 디자이너가 GPU와 CPU를 활용해 실사에 가까운 렌더링 및 애니메이션을 빠르게 실행할 수 있도록 돕는다"고 소개했다. 인스파이어 스튜디오와 인스파이어 렌더는 윈도우와 맥OS에서 실행되는 스탠드얼론 제품으로 알테어의 유니트 기반 라이선싱 모델을 적용한다. 

3D시스템즈코리아와 한국헥사곤메트롤로지가 9월 18일 서울 양재동 엘타워에서 3차원 측정기술을 활용한 역설계 및 품질검사 기술 혁신 세미나를 진행했다. 6개의 메인 발표와 솔루션 데모 세션으로 구성된 이번 세미나에서는 광학식/다관절 암 스캐너, 레이저 트래커를 활용한 실제 측정사례 발표와 함께 측정된 3차원 데이터를 기반으로 한 제품의 역설계 작업과 CAD 데이터와의 비교 분석을 통한 품질검사 프로세스가 소개되었다. ■ 이예지 기자      3차원 측정기술은 3차원 스캐너를 이용하여 레이저나 백색광을 대상물에 투사하여 대상물의 형상정보를 취득하고 디지털 정보로 전환하는 모든 과정을 말한다. 3차원 측정기술을 이용하면 볼트와 너트 등 초소형 부품을 비롯해 항공기, 선박, 심지어는 빌딩이나 지형과 같은 초대형 대상물의 형상정보를 손쉽게 취득할 수 있다. 3차원 스캐너로부터 얻어진 형상 정보는 다양한 산업군에 필요한 역설계(Reverse Engineering)나 품질 관리(Quality inspection) 분야에 적극적으로 활용되고 있다.  3D시스템즈코리아 정원웅 부사장은 환영사에서 “이번 세미나에서는 3D시스템즈코리아가 제안하는 3D 데이터 기반의 프로세스에 있어서 3D시스템즈의 다양한 소프트웨어와 헥사곤의 3D 스캐닝 솔루션이 어떻게 활용되고 있는지 소개해 드리고자 한다”고 전했다. 이어 “3D 데이터 기반의 혁신적인 프로세스란 3D 스캔 데이터 또는 모델링 데이터를 3D 프린터, 공작기계에서 사용할 수 있도록 데이터를 생성한 후 그 결과물을 3차원 스캐닝 솔루션을 활용해 품질을 검사하는 것”이라며 “이렇게 얻어진 결과물을 통해 보다 발전된 제조 프로세스를 고객들에게 제공해 드릴 수 있도록 노력하겠다”고 말했다. ▲ 3D시스템즈코리아 정원웅 부사장   역설계 및 품질검사를 위한 3차원 측정기술 소개 첫 번째 세션에서 ‘품질검사와 역설계를 위한 헥사곤의 이동형 측정 솔루션 소개’라는 주제로 발표를 진행한 한국헥사곤메트롤로지 김호수 팀장은 아이콘(AICON)의 백색광 스캐너, 로머(Romer)의 다관절 측정 시스템에 대한 최신 기술을 소개했다. 헥사곤에서 공급하고 있는 앱솔루트 암(Absolute Arm) 제품군은 광범위한 산업 부문 및 응용 분야 전반에 걸쳐 사용자가 직면하는 구체적인 문제를 해결하도록 설계됐다. 김호수 팀장은 “이 모델들은 엔트리 레벨의 83 시리즈와 85 시리즈, 87 시리즈에 이르기까지 다양한 정밀도 수준으로 제공된다”면서 “측정영역도 1.2m(앱솔루트 암 콤팩트)에서 4.5m 버전(앱솔루트 암 6축, 앱솔루트 암 7축)에 이르기까지 다양한 응용 범위를 포괄하고 있다”고 설명했다.  또한 2019년 새롭게 선보인 RS6 레이저 스캐너는 앱솔루트 암의 대표적인 비접촉식 측정 솔루션으로, 빠르게 고품질의 스캔 데이터를 취득할 수 있고, 고지능형 노이즈 제거 샤인(Shine) 기술을 사용해 다양한 제품을 완벽하게 스캔할 수 있다. 뿐만 아니라 일반 스캔 라인보다 넓은 150mm의 스캔 라인으로 스캔 시간을 단축할 수 있고, 투사 레이저 범위 파인더를 사용해 스캐너 위치를 정확하게 지정할 수 있다.    ▲ 한국헥사곤메트롤로지 김호수 팀장   ‘3차원 스캐닝 기술을 활용한 제품 설계 프로세스 및 활용사례’라는 주제로 발표를 맡은 3D시스템즈코리아 김경미 팀장은 3D 스캔 기반의 제품 설계 소프트웨어인 Geomagic Design X(지오매직 디자인 X), Geomagic for SolidWorks(지오매직 포 솔리드웍스)를 이용한 제품 설계 프로세스와 자동차, 항공, 금형 산업 등 다양한 분야에 적용한 활용사례를 소개했다. 피처 기반의 캐드에 3D 스캔 데이터 처리를 결합한 역공학 소프트웨어인 Geomagic Design X는 기존 캐드 소프트웨어와 호환되면서 편집 가능한 피처 기반 솔리드 모델을 생성한다. 김경미 팀장은 “Geomagic Design X는 제품 아이디어에서 설계 완성까지 걸리는 시간을 하루에서 수 주일까지 단축할 수 있으며, 원형, 기존 부품, 세공 또는 관련 대상물을 스캔하여 디자인을 제작할 수 있어 자동차, 항공 분야 등 여러 분야에서 활용되고 있다”고 설명했다.    ▲ 자동차 분야에서 Geomagic Design X 활용사례    또한 Geomagic for SolidWorks는 솔리드웍스 환경에 바로 연결되는 소프트웨어 툴셋으로 설계 프로세스에서 포인트 클라우드와 다면체 도구의 사용성을 더욱 향상시키는 고급 기능을 제공한다. 실제로 존재하는 개체를 바로 스캔하거나 스캔 데이터를 솔리드웍스로 가져와서 복잡한 3D 모델로 제작하는데 소요되는 시간을 단축할 수 있으며, 자동화된 고급 마법사를 통해 솔리드웍스에서 정확한 스케치, 서피스 또는 피처 기반의 편집 가능한 솔리드 파트를 만들 수 있다.  이밖에 ‘3차원 스캔 데이터 기반 자유 형상 모델링 및 활용사례’라는 주제로 발표를 맡은 3D시스템즈코리아의 복현 과장은 Geomagic Freeform(지오매직 프리폼)과 햅틱 디바이스를 활용한 3D 스캔 데이터 기반의 자유형상 모델링을 소개했으며, 3D시스템즈코리아 조안기 부장은 Geomagic Control X(지오매직 컨트롤 X)를 이용한 3D 스캔 기반의 품질검사 프로세스와 다양한 활용사례를 소개했다. 또한 한국헥사곤메트롤로지 권의중 부장은 고정형 3차원 측정기의 신기술에 대한 소개와 다양한 산업 분야에서 활용되고 있는 측정기 활용 방안에 대한 사례를 소개했으며, 한국헥사곤메트롤로지 문장희 차장은 자동차 부품 분야에서의 레이저 스캐너를 이용한 자동화 스캐닝 시스템과 최신 광학 기술을 이용한 ATS 시스템 활용사례를 전했다.     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

  꿈돌이의 퓨전360 입문편은 솔리드 모델링과 파라메트릭 디자인에 초첨을 맞췄다면 이번 꿈돌이의 퓨전360 활용편에서는 프리폼 모델링에 대해 자세히 다루고 있다. 이 책은 프리폼으로 곡면을 디자인 후에 솔리드 혹은 패치모델링으로 디자인을 마무리하는 과정을 담고 있다. 어떻게 디자인 히스토리가 프리폼 모델링과 솔리드 모델링이 연계되는지 보여주고 있다. 말그대로 퓨전 모델링인것이다. 그리고 3D 스캔 데이타 메쉬 혹은 지브러시에서 작업한 메쉬로 유기적 형태를 디자인하고 이후 어떻게 제품으로 설계하는지 설명한다.  

꿈돌이의 FUSION 360은 실제 제품 제작을 위한 모델링 활용서이다. 온라인 기반의 퓨전 360을 통해 모델러와 클라이언트가 어떻게 효율적을 대화 할 수 있는지 설명하였고 CNC, 레이저 커팅, 3D프린터, 사출 금형의 각 제작 특성 및 장단점을 고려하여 효율적인 제작할 수 있도록 예제를 수록하였다. 파라메터를 활용하여 모델링의 치수를 자유자재로 수정하는 모델링 방식과 파일 링크 방식을 사용하여 여러 사람이 함께 프로젝트를 수행하는 방식을 설명한다. 또한 프리폼 워크스페이스를 통해 비정형의 곡면 제품을 어떻게 하면 사출 금형에 맞도록 모델링 할 수 있는지 설명하였다. ■ 권경범 지음 / 3만원 / 청담북스, www.chungdambooks.com

하드웨어-소프트웨어 융합으로 제조 프로세스 혁신한다 3D 프린팅과 3D 스캐닝은 제조 프로세스를 새로운 모습으로 바꿀 수 있는 디지털 기술로 주목받고 있다. 쓰리디시스템즈코리아와 한국헥사곤메트롤로지는 4월 19일 진행한 ‘3차원 측정 기술을 활용한 역설계 및 품질검사 기술 혁신 세미나’를 통해 3D 제조 프로세스의 변화를 선보였다. ■ 정수진 편집장 sjeong@cadgraphics.co.kr 디지털 기반의 3D 제조 프로세스 실현 노력 쓰리디시스템즈는 3D 프린터 기업이 아닌 ‘디지털 기반의 3D 제조 프로세스’에 필요한 전반적 솔루션을 제공하는 솔루션 기업으로 변화를 추구하고 있다. 이는 3D 프린팅 기술이 시제품을 제작하는 단계에서 벗어나 대량생산이 가능한 실제 제조 프로세스에 활용될 수 있도록 지원하겠다는 뜻이다. 쓰리디시스템즈코리아 정원웅 부사장은 “지금 시점은 3D 프린팅 기술이 실제 제조 프로세스에 쓰일 수 있는 단계로 넘어가는 과도기 또는 변곡점으로 볼 수 있다. 이러한 변화를 완성하기 위해서는 3D 프린터와 3D 스캐너, 소프트웨어까지 다양한 기술이 함께 시너지를 내야 한다”고 짚었다. 쓰리디시스템즈는 3D 프린터와 3D 스캐너 등 하드웨어와 함께 소프트웨어도 제공하고 있다. 여기에는 3D 스캔을 통해 디지털 모델을 생성하는 스캐닝 소프트웨어, 3D 모델을 제작할 수 있는 디자인 소프트웨어, 3D 프린터의 출력 프로세스를 최적화하는 프린팅 소프트웨어 등이 있다. 지난 2015년에는 씨마트론(Cimatron)을 인수해 금형 및 공구의 설계와 가공을 위한 소프트웨어까지 라인업을 강화했다. 이번 세미나에서는 3D 스캔 데이터 기반의 역설계를 위한 소프트웨어 활용 방안이 소개됐다. 쓰리디시스템즈코리아 김경미 팀장은 “역설계란 3D 스캐너로 얻은 점군 등의 데이터를 CAD에서 불러들일 수 있는 데이터로 변환하는 프로세스”라면서 “CAD 데이터가 없는 부품의 도면/모델링을 만들거나, 프로토타입을 만들기 위한 3D 모델링 등에 역설계 프로세스를 효과적으로 사용할 수 있다. 또한 CAE 해석 결과나 금형의 수정사항을 설계 데이터에 반영하고 보완하는데에도 역설계가 유용하다”고 설명했다. 쓰리디시스템즈의 지오매직 디자인 X(Geomagic Design X)는 3D 스캔 데이터를 이용해 CAD와 동일한 모델 데이터를 얻을 수 있는 소프트웨어이다. 형상뿐만 아니라 다양한 속성정보를 만들고, 히스토리를 가진 모델 데이터를 생성해 CAD에서 효과적으로 사용할 수 있는 것이 특징이다. 3D 스캐너와 지오매직 디자인 X를 활용하면 CAD 모델이 없는 부품에 대해서도 CAD 설계와 비슷한 수준의 역설계 데이터를 생성할 수 있고, CAD 모델과 3D 스캔한 형상에 차이가 있는 경우에도 손쉽게 수정 및 보완이 가능하다. 다양한 분야에서 3D 스캐닝 프로세스 적용 한편, 헥사곤 그룹은 측정 기술 분야를 중심으로 꾸준히 확장해 왔다. 헥사곤의 MI(매뉴팩처링 인텔리전스) 부문은 3차원 측정기, TESA 정밀 측정기, 포터블 측정기(다관절 암 스캐너, 레이저 트래커 스캐너), AICON 스캐너 등 다양한 측정 장비를 제공하고 있다. 또한 하드웨어뿐만 아니라 소프트웨어 분야로도 영역을 넓혀 인터그래프, 베로소프트웨어, 엠에스씨소프트웨어까지 인수했다. 이번 세미나에서는 광학식 스캐너, 레이저 스캐너, 다관절암 스캐너 등 헥사곤의 다양한 3D 스캐너 장비를 효과적으로 활용한 사례가 소개되었다. 럭셔리카 튜닝 업체인 만소리(Mansory)는 차량 전체 및 부품을 3D 스캔하고 디지털 데이터를 생성한 후 프리폼 모델링이나 렌더링을 통해 튜닝 부품을 설계한다. 부품을 제작한 후에는 다시 역설계를 거쳐 품질 검사를 하거나 CAD 및 원본 모델과 비교하는 등 3D 스캐너와 CAD/CAM 소프트웨어 기반의 개발/생산 프로세스를 활용하고 있다. 헥사곤의 권대현 AICON 아태지역 총괄은 독일 화력발전소의 펌프 파열 사고 원인을 분석한 사례도 소개했다. 사고 원인을 파악하기 위해 3D 스캐너로 파열된 부품의 형상을 스캔하고, 역설계로 CAD 모델을 생성해 FEM 분석을 진행함으로써 피로 균열을 확인할 수 있었다. 권대현 총괄은 “3D 데이터를 확보해 검토 작업의 편의성을 높이고, 파열 부위를 가상 공간에서 재현함으로써 균열의 분석이나 시각적 관찰이 원활했다”고 설명했다. 기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.