역설계란? 주요 재질, 3D 파일 포맷, 그리고 수정 프로그램
역설계(Reverse Engineering)란 기존 제품이나 부품을 디지털 스캔하여 설계 도면 없이 제품의 형상과 구조를 복원하는 기술을 말합니다.
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이는 특히 원본 설계 데이터가 없는 제품의 재생산이나 개선, 또는 기존 제품을 기반으로 한 신제품 개발에 사용됩니다.
역설계에 주로 사용하는 재질과 특성
역설계는 다양한 재질의 제품을 다룰 수 있도록 특성에 맞는 스캐닝 기술이 필요합니다.
주로 사용되는 재질과 그 특성은 다음과 같습니다.
- 금속: 견고하며 자동차, 항공기 부품 등의 고정밀 설계에 적합합니다. 그러나 스캐닝 시 반사율이 높아 표면 처리 또는 특수 스캐너가 필요할 수 있습니다.
- 플라스틱: 가볍고 내구성이 있으며 복잡한 형상을 갖는 경우가 많습니다. 일반 산업용 제품이나 가전제품에 적합합니다.
- 복합재: 다양한 소재의 조합으로 제작된 재질로 고강도와 경량화가 요구되는 부품에 주로 쓰입니다.
- 목재 및 고무: 목재는 자연 재료로, 고무는 유연성을 가지고 있어 제품의 내구성 테스트용으로 스캔이 필요할 수 있습니다.
역설계에서 주로 사용하는 3D 포맷과 호환성
역설계에서 생성되는 3D 파일 포맷은 CAD와의 호환성과 데이터 처리 용이성을 중요하게 여깁니다.
- STL (Standard Tessellation Language): 가장 널리 사용되는 표면 메시 형식으로, 대부분의 3D 프린터와 호환됩니다.
- OBJ (Object File): 표면 메시 및 텍스처 정보가 포함되어 있어 시각화나 렌더링에 유리합니다.
- PLY (Polygon File Format): 폴리곤 형식의 컬러 데이터를 포함하며, 주로 시각화와 분석에 사용됩니다.
- IGES/STEP: CAD 시스템에서 사용되는 고정밀 형식으로, 모델 편집 및 후처리에 적합합니다.
3D 파일 편집 및 수정 프로그램
추가된 제품을 포함한 대표적인 3D 스캐너와 그 특징을 정리한 표입니다:
| 제품명 | 주요 특징 | 용도 | 가격대 |
|---|---|---|---|
| Artec Eva | 고해상도(0.1 mm) 스캐닝, 빠른 속도, 컬러 캡처 가능, 사용자 친화적 인터페이스 | 인체, 산업 부품, 유물 등 | 고가 |
| FARO Focus S | 장거리 스캔(최대 350m), 고정밀도(±1 mm), 방수 및 방진(IP54), 실외 사용 적합 | 건축, 토목, 대형 구조물 | 고가 |
| EinScan Pro HD | 다기능 모드(핸드헬드/고정식), 고해상도(0.045 mm), 정밀한 색상 및 텍스처 캡처 | 제품 디자인, 연구, 교육 | 중가 |
| Creaform HandySCAN 3D | 높은 정밀도(0.030 mm), 자동 캘리브레이션, 빠른 스캔 속도, 진동에 강함 | 항공우주, 자동차, 제조 | 고가 |
| Revopoint POP 2 | 경제적인 가격, 사용자 친화적, 휴대 가능, 듀얼 IR 센서와 RGB 카메라 사용 | 예술 작품, 3D 프린팅, 소형 부품 | 저가 |
| Shining 3D EinScan SP | 고정식, 정밀 스캔(0.05 mm), 사용 용이, 합리적인 가격대 | 소형 물체, 정밀 모델링 | 중가 |
| Go!SCAN 3D | 빠른 스캔 속도, 간단한 조작, 텍스처 및 컬러 캡처 가능 | 의료, 문화재 보존, 교육용 | 고가 |
| Phiz 3D Scanner | 스마트폰 기반의 경제적인 3D 스캐너, 낮은 정밀도(약 0.2 mm), 소형 및 경량 | 취미용, 소형 오브젝트 스캔 | 저가 |
| Revopoint MIRACO | 높은 해상도, 다기능 스캐닝 가능, 컬러 및 텍스처 캡처 지원, 휴대가 편리함 | 소형 오브젝트, 모델링, 엔지니어링 | 저가~중가 |
| 3D 스캐너 에튀드 고정밀 입문용 | 입문자용 고정밀 스캐너, 경제적인 가격, 간편한 사용법 | 예술 작품, 소형 부품 스캐닝 | 저가 |
| Creality CRScan Ferret Pro | 휴대용 핸드헬드 스캐너, 적외선 기반, 정밀도 높음, 콤팩트한 디자인 | 제품 디자인, 3D 프린팅, 교육용 | 중가 |
| POP Mini 3D 스캐너 | 적외선 기반, 정밀 스캔, 소형 및 휴대 가능, 텍스처 및 컬러 캡처 가능 | 소형 부품, 예술 작품, 3D 프린팅 | 저가 |
| Creality CR-Scan Lizard | 프리미엄 3D 스캐너, 높은 정밀도, 강력한 스캔 기능, 자동 재구성 기능 | 산업 디자인, 교육, 소형 및 중형 모델링 | 중가~고가 |
| 아인스캔 EinScan Pro 2X | 휴대용 산업용 스캐너, 다기능 모드, 고정밀 스캔, 컬러 캡처 가능 | 산업용, 대형 부품, 설계 | 고가 |
역설계 후 생성된 파일은 후처리 및 CAD 시스템에서 편집할 수 있습니다.
주요 프로그램으로는:
- Geomagic Design X: 스캔 데이터를 CAD 모델로 변환하고 정밀한 곡면 생성이 가능하여 복잡한 모델링 작업에 적합합니다.
- SolidWorks, CATIA, NX: 설계 및 편집에 강력한 기능을 제공하며, IGES나 STEP 파일을 읽어들여 정밀한 편집이 가능합니다.
- AutoCAD: 간단한 수정 작업이나 도면화에 적합하며 다양한 CAD 포맷을 지원합니다.
- MeshLab: 무료 오픈 소스 프로그램으로, 스캔 데이터 후처리와 폴리곤 편집에 유용합니다.
파일 변환 및 호환성 고려 사항 다양한 3D 파일 포맷 간 변환 시, 데이터 손실이 발생할 수 있으므로 최적의 형식으로 변환하고, 호환성이 좋은 프로그램을 선택하는 것이 중요합니다.
예를 들어, STL에서 IGES로 변환할 경우 표면 데이터가 제대로 변환되지 않는 경우가 있어, 직접 CAD 모델링으로 보정하는 것이 좋습니다.
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