캐드(CAD)란 Computer Aided Design의 약자로 컴퓨터를 이용한 설계 및 제도를 의미하며, 처리 속도가 빠른 컴퓨터의 보급과 고해상도의 그래픽 디스플레이 장치가 일반화되면서 빠른 속도로 발전 되고 있다. CAD는 CAM (Computer Aided Manufacturing : 컴퓨터를 이용한 가공), 그리고 CAE (Computer Aided Engineering : 컴퓨터를 이용한 공학 해석)와 밀접히 결합하여 현대의 기술 발전에 없어서는 안 될 요소로 자리잡고 있다.

• CAD : Computer Aided Design

• CAM : Computer Aided Manufacturing

• CAE : Computer Aided Engineering

특히 제품의 생산 방식에 있어, 종래에는 소품종 대량 생산이 일반적이었으나, 오늘날에는 소비자의 다양한 기호와 제품의 생애 주기(life cycle)이 단축됨에 따라 다품종 소량 생산으로 전환되어 가고 있으므로 신규 설계 작업의 단축은 매우 중요한 의미를 가지게 되었다.

 캐드시스템의 이용은 매우 광범위하지만 가장 많이 활용되는 분야의 예를 들면 다음과 같다.

◆  기계 설계 (mechanical design)

자동차, 항공기, 선박, 기계설비

◆  전기전자 설계 (electric/electronic design)

전기전자회로, 인쇄회로기판(PCB), 반도체

◆  금형 설계 (mold design)

◆  장치 설계 (unit design : 화공, 토목, 환경 등)

◆  건축 설계 (architecture design)

◆  지도 설계 (architecture design)

◆  GIS  (geographic information system)

◆  도시 관리 (urban management)

◆  플랜트 설계 (plant design)

 오토데스크사의 인벤터(inventer)는 기계(부품)을 설계할 수 있는 3d 캐드이다.

인벤터는 다양한 기능을 가지고 있으며 배우기 쉽다는 특징이 있다. 또한 학생(및 교사)들에 한해서 무료로 제공되며교육 기관에서 이 프로그램을 사용하는데 별도의 비용이 들지 않는다는 장점도 가지고 있다. 아래 홈페이지에서 간단한 등록 절차를 거친 후 프로그램을 다운로드할 수 있다.

autodesk inventor download page (free student version)

본 강좌에서는 인벤터의 기본적인 사용법과 설계한 부품을 3d로 프린트하는 방법에 대해서 알아보도록 하겠다.

 오토데스크사의 인벤터를 사용하다 보니 이것과 비슷한 워크플로우로 작업을 할 수 있는 오픈 소스나 무료 프로그램이 있을까 해서 찾아보았는데 다음과 같은 것들이 눈에 띈다.

• autodesk 123d Design

• freeCAD

• designspark mechanical

123d Design 은 인벤터 개발사인 autodesk사가 만든 것인데 프로버전은 구매를 해야 하지만 기 본적으로 무료로 사용할 수 있고 인벤터에 익숙하다면 곧바로 사용할 수 있을 정도로 구성이나 메뉴가 유사하다. 간단한 기계부품을 설계하는데 손색이 없다. 독립적인 프로그램을 설치해서 사용할 수도 있고 웹버젼도 있다는 것이 특징이다.

[그림 1] autodesk 사의 123d design

 freeCAD는 아직 버전이 0.15 이지만 싱당히 강력해 보이는 3d캐드이다. 오픈소스로 개발되고 있으며 가강 강력한 인벤터의 alternative가 아닐까 개인적으로 생각된다. 향후 발전이 상당히 기대된다.

[그림 2] freecad 오픈소스 무료 3d 캐드 프로그램이다.

 designspark mechanical은 rs 사에서 제공하는 무료 기계설계 3d캐드 프로그램이다. 현재 (2014년 10월) 버전은 1.0이지만 기능은 빈약한 것 같다.

[그림 3]  designspark mechanical

 이 중에서 가장 인벤터와 비슷하게 사용할 수 있는 것을 꼽으라면 freecad 이다. 인벤터에서의 설계 순서(2d 스케치 -> 돌출 -> 2d 스케치 -> 돌출…)와 비슷하게 기계 부품을 설계해 나갈 수 있다.