CAD 마스터하기: 컴퓨터 지원 설계 완벽 가이드

CAD란 무엇인가? 워크플로를 어떻게 개선할 수 있을까? 역사부터 미래까지 컴퓨터 지원 설계에 대한 완전한 가이드에서 확인하세요.

연필, 종이, 분도기로 제도하던 시대는 저물고 있습니다. 이제 대부분의 엔지니어, PCB 설계자, 건축가는 CAD(컴퓨터 지원 설계) 소프트웨어 사용 전문가가 되었습니다. CAD는 문서화 초안 작성, 사실적인 렌더링으로 2D 또는 3D 설계 개념 시각화, 실제 기능 시뮬레이션, CAD 데이터를 CAM(컴퓨터 지원 제조) 소프트웨어로 내보내기 위해 특별히 만들어진 소프트웨어입니다.

CAD 소프트웨어에서의 작업

CAD는 제품 설계를 자동화된 3D 환경으로 중앙화합니다. 모든 엔지니어링 설계는 보통 CAD에서 시작합니다. 게임 콘솔용 PCB(인쇄 회로 기판)든 콜벳용 커스텀 롤 케이지 같은 자동차 애플리케이션이든, CAD는 이상적인 올인원 3D 모델링 환경입니다. CAD는 단일 소스 라이브러리와 클라우드 기반 데이터 관리를 통합합니다. 이를 통해 저장된 회로도, 회로도 기호, 2D 도면, 2D 풋프린트, 3D 모델에 쉽게 접근할 수 있습니다.

CAD 모델이 완료되면 CAD 파일을 CAM 소프트웨어에 로드할 수 있습니다. 오토데스크 Fusion 360은 CAD와 CAM을 하나의 친숙하고 접근하기 쉬운 환경으로 통합합니다.

3D CAD를 사용하면 문과 창문 같은 미리 로드된 모델을 선택하거나, 채우기 매개변수를 활용해 처음부터 시작할 수 있습니다.

CAD 소프트웨어의 장점

CAD 모델링 소프트웨어는 전통적인 제도 기법에 비해 몇 가지 장점을 제공합니다:

• 정확한 치수의 2D 도면 작성을 위한 정확도 향상
• 일반적인 프로세스 자동화
• 문, 창문, 제조 부품 등 일상적으로 사용되는 항목 라이브러리 액세스
• 처음부터 다시 시작하지 않고 도면의 일부를 빠르게 조정하는 기능
• 복잡한 설계 세부사항을 단일 파일 내에서 관리
• 자주 그려지는 항목에 대한 블록 생성
• 동일한 파일을 공유하고 마크업하여 동료와 협업 및 시각화 강화
• 오프라인 기능

CAD 개발 역사 한눈에 보기

현재 컴퓨터 지원 설계 기술에 이르기까지 얼마나 많은 혁신과 발전이 필요했는지 상상하기 어렵습니다. CAD 개발은 블루프린팅 같은 초기 제도 혁신으로 거슬러 올라갈 수 있으며, 이는 아마도 기술 문서의 원조 '복사 및 붙여넣기' 프로세스를 사용했습니다. 약 120년 후, 제너럴 모터스(GM)와 IBM이 이반 서덜랜드(Ivan Sutherland)가 스케치패드(Sketchpad)를 발명한 지 1년 후 DAC-1을 만들면서 최초의 진정한 CAD 기원이 탄생했습니다.

CAD 타임라인

1842년: 블루프린팅

블루프린팅은 여전히 다양한 응용 분야에서 널리 사용되지만, 원래의 블루프린트는 주로 1950년대에 구식이 되었습니다. 1842년 존 허셀(John Herschel, 천문학자, 사진작가, 화학자)이 청사진법인 사이아노타입 공정을 만들었습니다. 이 공정은 반투명 종이에 도면을 그리고 다른 종이 위에 얹은 다음 광감성인 페리시안화칼륨과 암모늄 제3철 구연산 혼합물을 바르는 방식으로 진행되었습니다. 도면을 빛에 노출시키면 노출된 종이는 파랗게 변하고 도면 선은 흰색으로 남습니다.

블루프린팅은 설계 프로세스를 간소화한 최초의 혁신 중 하나로 제2차 산업 혁명에 크게 기여했습니다. 이러한 혁신은 작업을 더 저렴하고 쉽게 수행할 수 있는 방법을 만들기 위해 고안되었습니다.

1936-37년: 튜링 머신

블루프린팅 도입 이후 수많은 혁신이 있었지만, 컴퓨터의 생성과 발전보다 더 중요한 것은 없습니다. 1936년 앨런 튜링(Alan Turing)은 나중에 '튜링 머신'이라 불리게 될 것을 설명했습니다. 이는 계산 가능한 것의 한계를 분석하기 위한 계산 기계로, 실수를 처리하도록 설계되었습니다.

1943년: 에니악(ENIAC)

미 육군과 펜실베이니아 대학교 무어 전기공학과의 협력으로 최초의 범용 컴퓨터인 에니악(ENIAC, Electronic Numerical Integrator and Computer)이 탄생했습니다. 포탄 탄도 계산을 위해 설계되었습니다.

1953년: 초기 CNC 머신

초기 컴퓨터 수치 제어(CNC) 머신은 현대 CNC 머신과 상당히 달랐습니다. 전자 디스플레이 대신 수치 제어와 절삭 공구를 사용했습니다.

1963년: 스케치패드와 DAC-1

10년 후 이반 서덜랜드가 혁신적인 그래픽 사용자 인터페이스를 통합한 스케치패드를 만들었습니다. 스케치패드는 아이콘을 사용하여 더 접근하기 쉬운 인간/컴퓨터 상호작용을 가능하게 했습니다. GM과 IBM이 협력하여 DAC-1(Design Augmented by Computer)을 만들었으며, 이는 약 10년간 사용되다가 최신 버전으로 대체되었습니다.

1964년: 최초의 상용 CAD 시스템

스케치패드 직후 DAC-1 같은 최초의 상용 CAD 시스템이 GM, IBM, 항공우주 기업에 제공되었습니다.

1971년: ADAM

제조 및 컨설팅 서비스(MCS)의 패트릭 J. 핸래티(Dr. Patrick J. Hanratty) 박사가 ADAM(Automated Drafting and Machining)이라는 시스템을 만들었습니다. 이 3D CAD 프로그램은 70년대에 도입되었지만 상용 산업에는 통합되지 않았다는 점이 주목할 만합니다.

1980년대: 데스크톱과 2D 오토캐드

데스크톱이 대중에게 보급되었고, 오토데스크의 오토캐드(AutoCAD)가 이 십년의 중요한 발전이었습니다.

1990년대: 솔리드웍스(Solidworks) 출시

솔리드웍스는 3D CAD의 점진적 개선을 이끌었습니다.

2000년대: 플랫폼 가용성과 Fusion 360의 CAD/CAM 통합

새로운 플랫폼에는 새로운 통합이 필요합니다. 오토데스크의 통합 클라우드 기반 CAD/CAM 소프트웨어인 Fusion 360은 산업 설계부터 PCB 설계까지 다양한 응용 분야를 위해 만들어졌습니다. 오늘날 Fusion 360은 설계 프로세스를 빠르고 쉽고 저렴하게 만들기 위한 노력을 주도하고 있습니다.

3D CAD 소프트웨어의 미래

3D CAD 소프트웨어가 계속 발전함에 따라 설계자에게 더 많은 발전과 도구가 제공될 것입니다. Fusion 360에서는 항상 커뮤니티에 설계의 '다음 단계'에 대한 액세스를 제공하기 위해 노력하고 있습니다:

• 비용, 재료, 다양한 제조 공정에 대한 부품 최적화를 향상시키는 생성형 설계 도구
• 기술 지원 제품 설계를 지원하는 포괄적인 PCB 설계 도구
• 치수를 쉽게 업데이트하고 실시간으로 효과를 볼 수 있는 파라메트릭 모델링 기능
• 3D 프린팅/적층 제조를 위한 다양한 기능 (몇 가지 튜토리얼은 여기!)
• AI 및 머신 러닝 분야의 지속적인 연구

매월 출시되는 흥미로운 Fusion 360 업데이트를 기대해 주세요.

CAD와 CAM을 제품 개발 워크플로에 통합하면 설계 프로세스를 간소화하고 높은 비용과 시간 절감을 제공할 수 있습니다. 오토데스크 Fusion 360으로 원활한 협업이 손끝에서 가능합니다. 오늘 Fusion 360을 체험해 보세요.