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[스마트공장사용설명서-3D 역설계 1편] 3D 역설계가 뭔가요? 그리고 역설계 활용분야

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[헬로티]

 

역설계는 설계 데이터가 없는 실물의 형상을 3D 스캔 장비로 측정하고 디지털화된 형상 정보를 기반으로 CAD에서 사용 가능한 3D 모델링 데이터를 생성하는 기술이다. 리버스 엔지니어링(Revers Engineering) 이라고도 한다.

 

결국, 역설계를 하는 가장 큰 이유는 도면이 없기 때문인데, 3D 측정 데이터를 이용해 정밀한 형상 재현에 적합한 데이터를 생성하는 모델링 기술이 역설계의 가장 핵심적인 기술이라고 보면 된다.

 

본지는 3D시스템즈 이지훈 본부장과 함께 쉽게 이해하는 3D 역설계 살펴보고자 한다. 3D 역설계 1편에서는 3D 역설계가 무엇인지 알아본다. 그리고, 3D 역설계가 산업에서 어떻게 활용되고 있는지, 역설계 활용 프로세스에 대해 설명을 한다. 이를 통해 3D 역설계 전용 소프트웨어의 사용 노하우 or 팁을 전달하고자 한다.


Q. 3D 역설계 쉽게 설명한다면?
⇒ 왼쪽에 보시는 이미지는 실제 생산되고 있는 제품입니다.
설계데이터가 당연히 없겠죠. 이 제품을 스캔을 한 다음에 오른쪽에 있는 것처럼 설계 데이터를 만드는 과정이 역설계라고 볼 수 있습니다

 

 

근데 여기에서 주의해야 되는 점이 역설계라는 것이 단순하게 형상 정보만 그대로 복사를 한다 라는 개념이 아니라 실제로 설계를 했던 사람, 즉 설계자의 설계 과정 이라든지 설계변수와 같은 설계의도를 반영하는 것이 중요합니다
이러한 형상정보 뿐만 아니라 설계의도까지 반영된 것이진정한 역설계라고 할 수 있습니다
역설계 과정 중에서 발생할 수 있는 변수들까지 다 반영이 돼야 진정한 역설계의 효과를 얻을 수 있다  이렇게 정리를 하면 될 것 같습니다

 

Q. 3D 스캐닝 기술이 보편화 되면서, 이제 발전이 되면서 그만큼 역설계의 보급이 확산이 됐다고 말씀하셨잖아요 3D 스캐닝 이전에도 칫수를 재는 기술들이 있었죠? 얼마 정도, 숫자로 얘기하자면 속도나 생산량이 어느 정도 달라졌길래 (3D 스캐닝 기술이 역설계의) 보급 확산에 영향을 주는 건가요?
⇒ 스캐닝 기술의 혁명을 이야기할 때 항상 빠지지 않는 것이 3D 스캐너입니다.
그 이전 단계는 보시는 것처럼 버니어캘리퍼스 같은 수공구와 그다음에 CMM 측정기를 이야기할 수 있는데 수공구 같은 경우에는 하나의 간단한 길이를 잰다든지 하나의 치수를 잴때 분당 하나의 치수 정도 물론 30초~1분 이내에 측정할 수 할 수도 있긴 하지만 통상적으로는 1분에 하나의 치수 정도를 잰다라고 보면 CMM 측정기 같은 경우는 1초에 하나의 포인트를 측정을 할 수가 있습니다.

 

 

 

그에 반해서 3D 스캐너 이용하게 되면 보이는 것처럼 무수히 많은 포인트를 1초 안에 스캔을 해낼 수가 있습니다. 즉 오른쪽에 보이는 그림처럼 1000개의 포인트를 가지고 있는 형상과 900만 개의 포인트를 가지고 있는 형상은 눈으로 볼 때 확실히 차이가 납니다.
역설계라는 게 형상 정보를 그대로 구현해내는 기술이기 때문에 얼마나 많은 포인트를 가지고 있느냐에 따라서 형상 정보를 얼마나 더 디테일하게 살릴 수 있느냐가 결정이 됩니다.
이런 부분들이 3D 스캐너가 발전을 하고 보급이 되면서 같이 발전이 되고 확산이 된 겁니다.

 

Q. 3D 스캐너도 계속적으로 기술이 업그레이드 되고 있잖아요. 3D스캐너에서 나오는 정보들의 정확성 자체가 역설계의 성과 내지는 그런 것들을 판가름한다 정도로 해석을 해도 될지.
⇒ 네 그렇게 볼 수 있습니다.

 

Q. 역설계가 3D스캐닝을 통해서 상당히 보급이 확산이 됐는데 프로세스적인 측면에서 봤을 때 일반적인 제품의 개발을 위한 설계 단계와는 역순이라고 말씀해 주셨는데, 어떤 프로세스로 적용이 됩니까?
⇒ 일단은 역설계 프로세스는 기본적으로 앞서 말씀드린 수공구나 CMM 측정기를 이용하는 경우도 있긴 하지만 대부분 3D스캐너를 이용합니다. 손으로 잡고 움직이는 핸드헬드 스캐너라든지 아니면 고정스캐너 또는 다관절 암 스캐너, 광대역스캐너 등 다양한 3D스캐너를 이용합니다.

 

 

스캐너에서 나온 데이터들은 파란색 이미지에서 보는 것처럼 무수히 많은 포인트의 조합으로 이루어져 있습니다.
그래서 육안으로 봤을 때, 이것은 형상을 가지고 있구나라고 오해를 할 수도 있는데 조금 더 디테일 보게 되면 그냥 무수히 많은 점들 데이터의 집합으로 볼 수 있습니다.
사실 데이타만 가지고도 활용하는 경우도 있긴 하지만 깨끗한 데이터가 아니기 때문에 결국에는 제품 생산을 하기 위해서는 깨끗한 CAD모델링 데이터, 3D 모델링 데이터를 만들어 줘야 됩니다.
이런한 작업들을 할 수 있는 것이 역설계 전용소프트웨어입니다. 역설계 전용소프트웨어에서 만들어진 데이터는 다시 가공을 하기 위한 또는 해석을 하기 위한 CAD소프트웨어로 전송을 할 수가 있습니다.

 

Q. 역설계가 상당히 보편화 되어 있다, 즉 산업 현장에서 보편화 돼 있는데 주로 어떤 분야에 역설계가 적용이 되고 있습니까?
⇒ 사실 역설계를 적용할 수 있는 분야는 저희가 그냥 편의상 규정을 짓고는 있지만 지금 현재 산업 모든 전 분야에 적용할 수 있다고 보면 됩니다.
가장 대표적으로 자동차분야, 전기 전자 국방과 항공, 그리고 조선선박, 토목, 건축까지도 적용을 할 수가 있구요. 뿐만 아니라 그래픽 디자인이라든지 의료분야도 적용을 할 수가 있습니다.

 

 

 

 [스마트공장사용설명서-3D 역설계 2편]에서는 3D 역설계 전용 소프트웨어, 어디에 사용하나? 그리고 도입 이점에 대해 살펴보겠습니다.






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