생성형 설계와 전통 장인정신의 만남: 새로운 GD 일렉트릭 바이올린

오토데스크 Fusion 360의 생성형 설계가 루티어(luthier)의 전기 바이올린 설계 및 제조 신기법 개발을 도왔습니다.

전문 연주자가 연주하는 바이올린은 고도로 숙련된 루티어(바이올린 제작자)의 수주에서 수개월 작업이 필요한 수제 걸작입니다. 전기 바이올린도 수제작 가능하지만, 공장에서 대량 생산되는 경우가 많습니다. 재능 있는 루티어 케빈 바슬레(Kevin Baslé)가 오토데스크와 협력하여 전기 바이올린을 위한 새로운 제조 공정을 만들었습니다. 결과적인 방법은 오토데스크 Fusion 360의 생성형 설계를 사용하며 인간 장인정신과 디지털 제조 기술의 장점을 결합합니다.

바슬레는 영국 버밍엄 오토데스크 기술 센터의 엔지니어들과 함께 GD 바이올린을 설계하고 제작했습니다. 바슬레는 많은 어쿠스틱 및 전기 바이올린을 수제작한 진정한 장인으로, 각각 맞춤 제작되고 독특합니다. 그는 전문 목수와 조이너로 시작했지만 음악에 대한 관심이 결국 바이올린 제작 경력으로 이어졌습니다. 이는 희귀한 직업으로, 유럽의 일부 국가에만 바이올린 제작 학교가 있습니다.

어쿠스틱 바이올린 설계는 수세기 동안 거의 변하지 않았지만, 제조 기술이 성숙함에 따라 최근 몇 년간 전기 바이올린은 크게 발전했습니다. 이는 바이올리니스트가 악기 설계를 통해 자신만의 독특한 개성을 표현할 수 있게 합니다. 오늘날 전기 바이올린에 가장 흔한 재료는 플라스틱, 아크릴, 탄소 섬유입니다. 바슬레는 따뜻함과 개성 때문에 가장 잘 아는 재료인 나무로 돌아가고 싶었습니다. 하지만 고객을 위해 진정으로 독특한 것을 만들면서 비용과 연주성을 어떻게 균형 잡을 수 있을까요?

새로운 바이올린 설계 프로세스 개발

새로운 접근이 필요했습니다. "AI를 사용해 전기 바이올린 모델링을 생각하기 시작했는데, 이는 바이올린 업계에서 검증되지 않은 것이었습니다."라고 바슬레는 말합니다. "물론 악기로 기능해야 하지만, 설계는 완전히 다를 수 있습니다. 우리가 전에 생각지 못했던 무언가."

생성형 설계는 바슬레 같은 전통 장인에게 위험한 시도였습니다. 바슬레는 바이올린 연주자의 경험이 그대로 유지되길 원했습니다. 또한 연주자가 지역 바이올린 가게에서 테일피스, 튜닝 페그, 턱받침, 어깨받침 같은 표준 피팅을 조달할 수 있길 원했습니다. "연주자가 연주 스타일을 바꾸지 않고 선호도에 따라 피팅을 교체할 수 있길 원했습니다."라고 바슬레는 말합니다.

오토데스크 Fusion 360에서 생성형 설계 탐구

오토데스크 연구 엔지니어 피터 스토리(Peter Storey)가 바슬레에게 Fusion 360을 소개하고 생성형 설계를 전기 바이올린의 완전히 새로운 설계 방식에 사용하는 방법을 보여주었습니다. 첫 단계는 생성형 설계 알고리즘에 작업할 제약 조건을 주는 것이었습니다. "바이올린이 기능하기 위한 절대적 최소 요소가 무엇인지 탐구했습니다: 현과 표준 피팅이 부착되는 곳, 연주자가 연주하며 잡는 곳. Fusion 360에서 이 파트만 모델링하기 시작했습니다."라고 스토리는 말합니다.

필수 파트만 유지함으로써 생성형 설계 알고리즘은 가능한 한 가벼운 독특한 설계를 만들 최대 자유도를 얻었습니다. 이 방법은 확장 가능합니다 — 각 치수를 변경하여 의도한 연주자 선호도에 기반한 맞춤형 설계 제약 조건 세트를 산출할 수 있습니다.

제약 조건 설정 후 Fusion 360의 생성형 설계 엔진은 자연의 유기적 모양과 선을 모방하는 다양한 솔루션을 제안했습니다. 모든 설계 솔루션은 팀이 지정한 요구사항을 충족했습니다 — 때로는 예상치 못한 방식으로.

마음에 드는 설계를 선택하고 제조를 시작했습니다. 스토리는 버밍엄 오토데스크 기술 센터에서 초기 프로토타입을 3D 프린팅하여 선택된 설계가 완벽히 기능하는지 확인한 후 진행했습니다. 그런 다음 스토리는 바슬레에게 CNC 밀로 단일 나무 블록에서 바디를 밀링하는 방법을 보여주었습니다. 거기서부터 바슬레가 자신의 기술, 도구, 예술적 안목으로 마무리 작업을 했습니다.

제약 없는 설계

어쿠스틱 바이올린과 달리 전기 바이올린의 모양과 부피는 악기 소리에 거의 영향을 주지 않으므로, 전기 바이올린 연주자는 바이올린 설계에 대해 거의 무한한 자유도를 가집니다. 이 특성은 전기 바이올린과 기타 전기 악기를 생성형 설계 소프트웨어에 이상적으로 만듭니다.

GD 바이올린은 인간 장인정신과 첨단 기술의 완벽한 결합입니다. 생성형 설계가 스토리와 바슬레가 설정한 매개변수에서 설계를 만들었지만, 여전히 장인의 손길을 요구합니다. "바디 모양이 음향에 큰 영향을 주지 않지만, 바슬레의 전문 장인정신 없이는 지금 같은 소리가 나지 않을 것입니다."라고 스토리는 말합니다. 숙련된 루티어의 전문 손길은 여전히 악기 완성에 필요합니다.

스토리는 3축 CNC 머신으로 바이올린 바디를 밀링하여 바슬레가 작업장에서 나무 밀링용 심플한 데스크톱 CNC 머신을 사용할 수 있음을 증명했습니다. 강력한 생성형 설계 도구, 데스크톱 라우터, 전문 루티어의 결합은 전기 바이올린을 제조하는 완전히 새로운 방식입니다. 이 워크플로는 긴 수제 어쿠스틱 바이올린 과정과 개인 플레이어에게 커스터마이징을 거의 제공하지 않는 대량 생산 사이의 간극을 메웁니다.

Fusion 360으로 바슬레는 제약 없이 설계할 수 있었고, 제조 비용을 가능한 한 낮게 유지했습니다. 바슬레는 "Fusion 360은 이 바이올린을 만드는 데 중요한 전문 도구입니다. 고품질 완제품을 만들 수 있게 해주는 합리적인 소프트웨어이며, 가격을 낮게 유지할 수 있습니다."라고 단언합니다.

디지털 트랜스포메이션의 정수

Fusion 360의 생성형 설계가 인기 악기 제조의 수십 년 된 방식을 변혁시켰습니다. 제조업체, 메이커, 장인들은 디지털 기술을 사용해 비즈니스를 확장할 새 방법을 모색합니다. GD 바이올린은 설계자가 전통 제품을 재고하여 디지털 트랜스포메이션을 활용하는 훌륭한 예입니다. 게다가 최종 결과물은 가장 아름다운 음악을 연주합니다.

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