What is CAD Modeling? Your First Look at This Amazing Design Software

새 차가 어떻게 디자인되는지 궁금한 적이 있나요? 아니면 건물을 짓는 사람들이 거대한 마천루의 설계도를 어떻게 그리는지 궁금하신가요? 그들은 더 이상 연필과 종이만 사용하지 않습니다. 그들은 CAD라는 컴퓨터의 특별한 도구를 사용합니다. 이 글은 이것이 어떻게 작동하는지 궁금했던 분들을 위한 글입니다. 간단하고 이해하기 쉬운 아이디어를 사용하여 CAD 모델링을 설명하겠습니다. 그것이 무엇이며 엔지니어나 디자이너에게 왜 그렇게 중요한지 배우게 될 것입니다. 또한 아이디어를 실제 손에 쥘 수 있는 물체로 바꾸는 방법도 살펴볼 것입니다. 3D CAD의 놀라운 세계와 그것이 우리의 세상을 어떻게 구축하는지 살펴볼 것입니다. 이 가이드를 통해 디자인의 거대한 세계가 쉽게 느껴질 것입니다.

CAD 모델링이란 무엇인가요?

하나만 물어볼게요. 장난감 블록으로 무언가를 만들어 본 적이 있나요? 간단한 조각을 가져다가 조립하여 새로운 것을 만들 수 있죠. 여러 면에서 CAD 모델링도 이와 비슷합니다. 하지만 플라스틱 블록 대신 컴퓨터와 특수 소프트웨어를 사용합니다. CAD는 컴퓨터 지원 설계의 약자입니다. 이는 "컴퓨터의 도움을 받아 물건을 디자인하는 것"을 멋지게 표현한 말일 뿐입니다.

디자인이라는 개념 자체가 매우 거창하게 느껴졌습니다. 하지만 사실 CAD는 하나의 도구일 뿐입니다. 엔지니어나 디자이너와 같은 사람들이 컴퓨터 화면에서 초안을 작성하고 물건을 만드는 데 도움이 됩니다. 생각할 수 있는 거의 모든 사물에 대한 디자인을 만들 수 있습니다. 새 장난감, 자동차 부품, 심지어 집 전체가 될 수도 있습니다. 이 멋진 도구는 오늘날 거의 모든 종류의 비즈니스에서 사용되고 있습니다. 여러분이 만든 디자인은 완벽한 디지털 사본이 됩니다. 이 소프트웨어를 사용하면 거의 모든 사물의 디지털 버전을 만들 수 있습니다.

이러한 작업 방식을 통해 디자이너와 엔지니어는 부품의 디지털 모델을 만들 수 있습니다. 또한 부품이 서로 어떻게 맞는지 확인할 수 있습니다. CAD를 사용하기 전에는 수작업으로 많은 도면을 만들어야 했습니다. 한 번 실수라도 하면 도면을 처음부터 다시 시작해야 했죠. CAD 모델링을 사용하면 클릭 한 번으로 실수를 수정할 수 있습니다. 따라서 전체 디자인 작업이 훨씬 빠르고 훨씬 더 좋아집니다. 이는 오늘날 신제품을 만드는 데 있어 매우 중요한 부분입니다.

전문 엔지니어와 디자이너는 왜 CAD를 사용하나요?

엔지니어나 디자이너를 직업으로 하는 사람은 자신의 작업이 완벽해야 합니다. 다리를 설계하는 건축가를 생각해 보세요. 측정값이 정확히 맞아야 합니다. 작은 실수가 매우 큰 문제를 일으킬 수 있습니다. 이때 CAD 모델링이 도움이 됩니다. CAD 모델링을 사용하면 설계를 매우 정확하게 할 수 있습니다.

디자이너에게 CAD는 아이디어를 현실로 만드는 방법입니다. 제품을 디자인하는 사람이 새로운 휴대폰에 대한 아이디어가 있다고 가정해 봅시다. 디자이너는 3D CAD 소프트웨어를 사용하여 컴퓨터에서 3D 모델을 만들 수 있습니다. 모든 각도에서 살펴볼 수 있습니다. 손에 쥐었을 때 어떤 느낌일지 확인할 수 있습니다. 그리고 아주 쉽게 변경할 수 있습니다. 이를 통해 실제 제작에 돈을 쓰기 훨씬 전에 디자인을 완벽하게 만들 수 있습니다. 처음부터 더 나은 디자인을 만드는 데 도움이 됩니다.

엔지니어와 디자이너는 이 소프트웨어를 사용하여 아이디어를 테스트합니다. 기계의 부품이 어셈블리에서 어떻게 결합되는지 확인할 수 있습니다. 어셈블리는 모든 부품이 결합된 상태입니다. 심지어 시뮬레이션이라고 하는 컴퓨터 테스트를 실행하여 부품이 충분히 튼튼한지 확인할 수도 있습니다. 컴퓨터에서 설계를 테스트하고 확인할 수 있는 이 기능은 많은 시간과 비용을 절약해 줍니다.

CAD 소프트웨어 사용의 가장 큰 장점은 무엇인가요?

"이 소프트웨어가 왜 그렇게 특별한가요?"라는 질문을 자주 받습니다. 가장 좋은 점은 디자인 워크플로우에 큰 도움을 준다는 점입니다. 워크플로는 작업을 수행하기 위해 취하는 모든 단계를 말합니다. 디자이너가 자유롭게 변경할 수 있도록 도와줍니다. 종이에 무언가를 그렸다가 변경하고 싶으면 지우고 다시 그려야 합니다. CAD를 사용하면 단 몇 초 만에 모양, 색상 또는 크기를 변경할 수 있습니다. 새로운 것을 시도할 수 있는 이러한 자유로움은 더 나은 디자인으로 이어집니다.

다음은 몇 가지 주요 장점입니다:

• 빠릅니다: 디자인을 만들고 변경하는 속도가 훨씬 빨라졌습니다. 도면의 일부를 다시 그리지 않고 복사할 수 있습니다. 이러한 속도는 회사가 신제품을 더 빨리 판매하는 데 도움이 됩니다. 이는 회사에 이점을 제공합니다.
• 정확합니다: 앞서 말했듯이 CAD는 사물을 완벽하게 만드는 데 도움이 됩니다. 이는 부품이 서로 딱 맞아야 하는 제조 분야에서 매우 중요합니다.
• 팀워크에 좋습니다: 팀원들이 디지털 모델을 쉽게 공유할 수 있습니다. 한 국가의 엔지니어가 다른 국가의 디자이너와 동일한 디자인을 작업할 수 있습니다.
• 테스트할 수 있습니다: 이것은 정말 큰 문제입니다. CAD 소프트웨어를 사용하면 제품에 대한 테스트 또는 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다. 실제 프로토타입을 만들지 않고도 디자인에 문제가 있는지 확인할 수 있습니다.

이러한 시뮬레이션 기능은 큰 장점입니다. 이전에는 엔지니어가 설계를 테스트하기 위해 실제 프로토타입을 제작해야 했습니다. 여기에는 많은 비용과 시간이 소요되었습니다. 이제 컴퓨터 테스트를 통해 설계가 작동할지 여부를 알 수 있습니다. 이를 통해 제품 디자인 여정 초기에 문제를 발견하는 데 도움이 됩니다. 디자인 작업이 얼마나 빨라졌는지 놀라울 정도입니다.

CAD에는 두 가지 이상의 유형이 있나요? (2D 대 3D CAD)

네, CAD에는 두 가지 이상의 유형이 있습니다. 제가 처음 시작했을 때는 대부분의 작업이 2D로 이루어졌습니다. 2D CAD는 스마트한 디지털 종이와 같다고 생각하면 됩니다. 직사각형, 원, 선과 같은 평면 도형을 그릴 수 있습니다. 집의 평면도나 기계 부품의 청사진과 같은 평면 도면을 만드는 데 사용됩니다. 이를 흔히 기술 도면이라고 합니다.

하지만 오늘날 대부분의 관심은 3D CAD에 쏠리고 있습니다. 3D CAD를 사용하면 단순히 평면적인 모양을 그리는 것이 아닙니다. 컴퓨터에서 완전한 입체 물체를 만들어낼 수 있습니다. 그 물체를 돌려서 어느 각도에서든 볼 수 있습니다. 마치 물체를 손에 들고 있는 것과 같습니다. 이것이 대부분의 사람들이 CAD 모델링에 대해 이야기할 때 말하는 CAD의 종류입니다. 최종 디자인에 대해 훨씬 더 나은 느낌을 줍니다.

2D에서 3D CAD로 전환하면서 모든 것이 바뀌었습니다. 예전에는 평면 도면이 실제로 어떻게 생겼을지 상상해야 했죠. 이제는 3D 디자인을 화면에서 바로 볼 수 있습니다. 이는 디자이너부터 제작할 사람까지 팀의 모든 사람에게 매우 유용합니다. 까다로운 디자인을 훨씬 더 쉽게 이해할 수 있습니다.

솔리드 모델링이란 무엇인가요?

3D CAD로 작업할 때 솔리드 모델링이라는 이름을 자주 듣게 됩니다. 이는 3D 디자인을 만드는 가장 인기 있는 방법 중 하나입니다. 디지털 점토로 작업하는 것과 비슷하다고 생각하면 됩니다. 간단한 모양으로 시작합니다. 그런 다음 모양에 추가하거나 조각을 잘라냅니다. 예를 들어 2D 원을 그릴 수 있습니다. 그런 다음 도구를 사용하여 돌출시킬 수 있습니다. 즉, 원형을 끌어올려 원통을 만드는 것입니다.

솔리드 모델링에서 "솔리드"라는 단어는 중요합니다. 컴퓨터가 객체가 솔리드임을 이해한다는 뜻입니다. 컴퓨터는 물체에 내부와 외부가 있다는 것을 알고 있습니다. 심지어 물체가 무엇으로 만들어졌는지 알려주면 무게가 얼마인지도 알아낼 수 있습니다. 이는 기계 설계를 하는 엔지니어에게 매우 유용합니다. 모든 기계 부품을 조립했을 때 제대로 작동하려면 부품에 대한 정보를 알고 있어야 하기 때문입니다.

이러한 유형의 3D 모델링은 파라메트릭 디자인이라고 하는 것을 사용합니다. 이것은 매우 중요한 아이디어입니다. 숫자 또는 파라미터를 사용하여 모양을 만든다는 뜻입니다. 구멍을 더 크게 만들고 싶으면 그냥 늘리는 것이 아닙니다. 크기의 숫자를 1인치에서 1.2인치로 변경합니다. 그러면 소프트웨어가 스스로 디자인을 수정합니다. 이를 통해 모든 것을 완벽하게 만들 수 있습니다. 솔리드웍스와 같은 프로그램은 이 작업에 매우 능숙합니다.

표면 모델링은 어떻게 다른가요?

이제 다른 종류의 3D 모델링에 대해 이야기해 보겠습니다. 이를 서피스 모델링이라고 합니다. 솔리드 모델링이 점토로 건축물을 짓는 것과 같다면 서피스 모델링은 와이어 프레임 위에 디지털 스킨을 펴는 것과 같습니다. 만드는 물체에는 내부가 없습니다. 단지 매우 얇은 표면일 뿐입니다. 이 방법은 디자인의 외형과 모양을 만드는 데 사용됩니다.

그렇다면 왜 이 기능을 사용해야 할까요? 서피스 모델링은 디자이너에게 많은 자유를 제공합니다. 까다로운 모양과 자연에서 온 것처럼 보이는 모양을 만드는 데 도움이 됩니다. 이를 유기적 모양이라고도 합니다. 스포츠카의 매끄럽게 흐르는 곡선을 생각해 보세요. 또는 새로운 주방 도구의 손잡이를 생각해 보세요. 이러한 형태는 솔리드 모델링으로는 만들기가 매우 어렵습니다. 서피스 모델링을 사용하면 디자이너가 서피스를 밀고 당겨서 원하는 모양을 정확하게 만들 수 있습니다.

이 작업 방식은 디자인에 많은 자유를 제공합니다. 자동차 산업과 제품의 외관이 매우 중요한 제품 디자인에 많이 사용됩니다. 목표는 완벽한 외부 표면을 만드는 것입니다. 나중에 엔지니어가 이 아름다운 표면 디자인을 가져갈 수 있습니다. 그런 다음 내부에 들어가는 견고한 부품을 제작할 수 있습니다. 이를 통해 많은 제어를 통해 물체의 표면을 변경할 수 있습니다.

CAD로 정말 디자인을 조각할 수 있을까요?

네, 가능합니다! 이것은 최신 3D CAD의 가장 재미있는 부분 중 하나입니다. 일부 소프트웨어에는 실제 아티스트의 도구처럼 작동하는 도구가 있습니다. 이를 흔히 자유형 모델링이라고 합니다. 디지털 개체를 밀고, 당기고, 매끄럽게 다듬고, 조각할 수 있습니다. 이는 매우 실습적인 디자인 방식입니다.

이 방법을 사용하면 디자이너는 매우 자연스러운 모양과 느낌의 디지털 모델을 만들 수 있습니다. 아티스트는 영화와 비디오 게임의 캐릭터를 조각할 때 이 방법을 사용합니다. 제품 디자이너는 잡기 쉬운 손잡이나 특별한 새 가구를 조각하는 데 사용합니다. 다른 종류의 CAD 모델링에서 흔히 볼 수 있는 직선과 각도에서 벗어날 수 있습니다. 아이디어를 진정으로 조각할 수 있습니다.

이는 CAD 소프트웨어가 얼마나 성장했는지 보여줍니다. CAD는 더 이상 엔지니어만을 위한 도구가 아닙니다. 아티스트와 모든 창의적인 디자이너를 위한 강력한 모델링 도구이기도 합니다. 디자인을 조각하는 힘은 여러분이 할 수 있는 일의 완전히 새로운 세계를 열어줍니다.

알아야 할 일반적인 CAD 프로그램에는 어떤 것이 있나요?

시중에는 다양한 CAD 프로그램이 있습니다. 어떤 것은 특정 종류의 작업을 위해 만들어진 반면, 어떤 것은 모든 작업에 사용할 수 있습니다. 막상 시작하려고 하면 어떤 것을 선택해야 할지 알기 어려울 수 있습니다. 제가 사용해 본 유명 프로그램 몇 가지를 소개해 드리겠습니다.

오토데스크는 이 업계에서 매우 큰 회사입니다. AutoCAD 소프트웨어는 2D 드로잉으로 유명합니다. 솔리드웍스는 기계 설계를 하는 많은 사람들이 즐겨 사용합니다. 이제 막 시작하는 사람들에게는 종종 SketchUp을 추천합니다. 배우기 쉽고 3D 모델링을 시작하기에 좋은 프로그램입니다. 각 프로그램은 각기 다른 종류의 디자인 작업에 적합합니다.

CAD 파일은 제조에 어떻게 도움이 되나요?

컴퓨터에서 아름다운 디자인을 만드는 것은 훌륭합니다. 하지만 실제 물건이 되려면 어떻게 해야 할까요? 이때 CAD 파일이 도움이 됩니다. 디자인을 완성하면 특수 파일로 저장합니다. 두 가지 일반적인 유형은 STL과 OBJ입니다. 이 파일에는 개체의 모양과 크기에 대한 모든 정보가 담겨 있습니다.

그런 다음 이 캐드 파일을 제조업체로 보냅니다. 제조업체의 기계가 파일을 읽을 수 있습니다. 그리고 이를 일련의 지침으로 사용하여 물체를 제작합니다. 예를 들어 3D 프린팅 프로세스의 경우 프린터가 파일을 읽습니다. 그런 다음 한 번에 한 레이어씩 물체를 제작합니다. 이러한 작업 방식을 래피드 프로토타이핑이라고 합니다. 이를 통해 디자이너는 단 몇 시간 만에 디자인의 실제 프로토타입을 얻을 수 있습니다.

디지털 디자인과 실제 제조 사이의 이러한 강력한 연결은 매우 강력합니다. 아이디어에서 제품까지의 여정을 훨씬 더 짧게 만들어 줍니다. 엔지니어는 부품을 설계하고 3D 프린터로 프로토타입을 제작하고 테스트한 다음 설계를 변경하는 모든 과정을 하루 만에 끝낼 수 있습니다. 이는 모든 산업 분야에서 사람들이 새로운 아이디어를 더 빨리 생각해내는 데 도움이 됩니다. 이러한 디지털 작업 방식은 오늘날 물건을 만드는 데 매우 중요합니다.

3D CAD 디자인을 배우려면 어떻게 시작해야 하나요?

이 모든 것이 흥미진진하게 들린다면 어떻게 시작해야 할지 궁금하실 것입니다. 좋은 소식은 그 어느 때보다 쉬워졌다는 것입니다. 전문 엔지니어가 아니어도 배울 수 있습니다. 많은 훌륭한 CAD 프로그램에는 학생과 재미로 사용하는 사람들을 위한 무료 버전이 있습니다.

제 조언은 간단한 것부터 시작하라는 것입니다. SketchUp과 같이 사용하기 쉬운 소프트웨어를 선택하세요. 온라인에서 수천 개의 무료 강의를 찾을 수 있습니다. 간단한 도형 만드는 법을 배우는 것부터 시작하세요. 테이블을 디자인합니다. 컵을 디자인해 보세요. 좀 더 익숙해지면 더 어려운 프로젝트에 도전할 수 있습니다. 가장 중요한 것은 디자인 작업을 연습하고 재미있게 즐기는 것입니다.

새로운 시도를 두려워하지 마세요. CAD 모델링의 멋진 점은 실수를 언제든지 '취소'할 수 있다는 것입니다. 아이디어를 시도해보고 실패하면 한 단계 뒤로 돌아가면 됩니다. 위험 부담 없이 디자인과 3D 모델링의 주요 아이디어를 배울 수 있는 방법입니다. 조금만 시간을 투자하면 어떤 것을 만들 수 있는지 놀랄 것입니다.

기억해야 할 주요 사항

마지막으로 가장 중요한 사항을 기억하시기 바랍니다:

• CAD는 컴퓨터 지원 설계를 의미합니다. 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 2D 및 3D 도면과 모델을 만드는 것입니다.
• 큰 이점이 있습니다. CAD를 사용하면 매우 정확하고 자유롭게 변경할 수 있으며 설계 작업을 훨씬 빠르게 진행할 수 있습니다.
• 엔지니어와 디자이너는 이를 사용하여 물건을 만들고 테스트합니다. 실제로 제작하기 전에 작은 기계 부품이나 건물 전체를 테스트할 수 있습니다.
• 모델링하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 솔리드 모델링은 전체가 단단한 오브젝트를 만듭니다. 서피스 모델링은 오브젝트의 외피, 특히 멋진 곡선이 있는 오브젝트를 만드는 데 사용됩니다.
• CAD 파일은 설계에서 제작에 이르는 가교 역할을 합니다. 3D 프린터와 같은 기계에 지침을 제공하여 실제 물체를 만들 수 있도록 합니다.
• 누구나 배울 수 있습니다! 무료 소프트웨어와 다양한 온라인 강의가 있습니다. 지금 바로 CAD 모델링의 기초를 배울 수 있습니다.