설계기초의 길라잡이

요즘 생활주변의 제품들을 살펴보면 에어컨은 초슬림화 및 고성능화되었고, 청소기 제품은 부드러운 곡선미가 많이 가미되었고, 자동차는 부드러운 이미지와 다양화를 추구하는 등 정말로 디자인의 경쟁이라 하여도 과언이 아닐 정도로 다양하면서도 빠른 기간에 디자인이 바뀌는 것을 볼 수 있다. 특히, 스마트폰은 라이프 사이클이 짧아서 빠른 시일에 시장을 점령하지 못하면 살아남기 어려운 시대가 되었다. 이러한 스마트폰은 초슬림화 및 소형화 되면서도 고성능을 내기 위해 많은 부품을 작은 공간 안에 한 치의 여유도 허락하지 않은 채 정밀하게 조립되어야 하므로 부품 간에 간섭 및 위치 배치를 위해 더욱 치밀하게 설계되어야 한다. 이러한 치밀하고 정교한 설계는 3D CAD만이 가능하다.

이러한 3D CAD는 Concurrent Engineering(동시공학)이 가능하므로 생산성 향상뿐만 아니라 생산 기간의 엄청난 단축으로 개발비용을 절감 시킬 수 있고, 설계 오류 감소로 프로토 타입 제작비용을 절감 할 수 있다. 이러한 배경 때문에 현대 산업사회에서는 3D CAD의 역할이 매우 크다고 볼 수 있다.

이 책을 쓰게 된 첫째 목적은 3D CAD시스템의 하나인 SolidWorks에 쉽게 친밀해지게 하는데 있었다. 특히, 3D CAD의 단순기능부터 특수기능까지 대부분의 기능을 익히게 함으로써 3D CAD의 다양한 형상 표현을 할 수 있게 하자는데 있었다. 두 번째 목적은 부품의 정적설계는 구조해석을 통해 이루어지므로 기초적인 구조해석을 다룸으로써 정적설계의 기초적 개념을 익히도록 하는데 있었다. 세 번째 목적은 구동기구에 대해 어떻게 제어 조건을 주어야 원하는 구동을 실현할 수 있는지를 가상적이지만 해 봄으로써 기구설계의 기초적 개념을 익히도록 하는데 있었다.

이 책의 특징은 처음에 어떻게 다루어야 할지도 잘 모르는 학생들을 위해 내용을 세세하게 다루어 하나하나 실습을 해나가면 어느새 자기도 모르게 실력이 붙고 설계에 흥미를 불러일으킬 수 있는 설계 기초의 길라잡이가 되었으면 하는 마음에서 편집한 것이다.

저자로서는 이 책에 많은 내용을 담으려고 욕심을 내어 보았지만 다소 부족한 부분이 있을 것으로 보이며 이 점에 대해서 독자들이 너그러운 마음으로 이해해 주기 바란다.

끝으로 본서의 검토와 수정 그리고 데이터 제공에 많은 도움을 준 연구실의 대학원생들과 본서의 출판에 많은 도움을 준 출판사 관계자 여러분께 진심으로 감사드린다.



2014년 새해에

저자 홍 준 희

1. 3D CAD와 3D 형상모델링의 개요

2. 일반 형상의 파트모델링

3. 특수형상의 파트모델링

4. 부품의 조립모델링

5. 3D형상의 2D도면화

6. 설계변수 테이블에의한 형상모델링

7. 해석을 통한 부품의 최적설계 기초

8. 기구 설계의 기초

9. 자동차용 엔진부품 상세 설계

홍준희