기계설계 업무는 반복 작업이 많습니다. 사양만 조금 다른 도면을 매번 새로 그리고, 치수만 바뀐 모델을 다시 설계해야 하는 비효율적인 경우가 많죠. 이런 문제를 해결해주는 강력한 방법이 바로 **설계 자동화**, 그 중심에는 **파라메트릭 모델링**이 있습니다. 이번 글에서는 설계 자동화의 기초 개념, 파라메트릭 모델링이 무엇인지, 실무에서 어떻게 활용되는지 쉽게 정리해보았습니다.
1. 설계 자동화란?
1) 반복 설계 작업을 최소화하는 방법
설계 자동화는 같은 형상의 제품에서 크기, 수량, 각도 등 일부 사양만 달라질 경우, 수동 작업 없이 자동으로 설계를 바꿀 수 있도록 하는 기법입니다.
2) 적용 예시
- 길이만 다른 브라켓 도면 자동 생성 - 구멍 위치와 수량을 수식으로 조절 - BOM 자동 생성, 어셈블리 치수 자동 변경
2. 파라메트릭 모델링이란?
1) 설계 요소를 ‘수식’이나 ‘변수’로 정의
기존에는 치수를 수동 입력했지만, 파라메트릭 방식은 “길이 = A”, “간격 = B/2”처럼 변수로 정의합니다. 이후 변수 값만 바꾸면 전체 형상이 자동으로 업데이트됩니다.
2) 파라메트릭 vs 논파라메트릭
- 파라메트릭: 설계 변경이 빠르고, 자동화에 유리 - 논파라메트릭: 단순 형상에 적합하지만 변경 시 작업량 증가
3. 파라메트릭 설계의 구성 요소
1) 변수(Parameters)
길이, 너비, 두께 등을 이름 있는 값으로 지정 예: Base_Width = 200, Hole_Count = 4
2) 관계식(Equations)
변수 간 수학적 관계 지정 예: Hole_Spacing = Base_Width / (Hole_Count + 1)
3) 디자인 테이블(Design Table)
엑셀 기반의 자동 설계 구성 사양별 입력값만 정리해도 여러 모델 자동 생성 가능
4. 대표 CAD에서의 활용
SolidWorks
- ‘Equation’ 기능으로 치수 간 수식 정의 - ‘Global Variable’로 변수 재사용 - ‘Design Table’로 대량 모델링 자동화
Fusion 360
- 파라메트릭 히스토리 기반 - ‘Change Parameters’ 메뉴에서 변수 정의 - 스케치와 피처에 모두 적용 가능
Inventor
- iLogic 스크립트와 함께 사용하면 자동화 수준 향상 - 변수 기반 모델링과 표준화 부품 관리 가능
5. 파라메트릭 설계 실무 활용 사례
1) 자동 치수 변경 도면
길이만 바뀌는 브라켓, 다양한 구멍 간격의 플레이트 등 수식 기반 설계로 모델 하나로 수십 종 대응
2) 대량 주문 대응
주문 사양 입력만으로 도면 자동 출력 → 납기 단축 엑셀 템플릿 기반 자동 모델링 구현 가능
3) 맞춤형 제품 설계
클라이언트 요청 사양 입력 → 자동 설계 반영 창호 설계, 철구조물, 자동화 장비 등에 다수 활용
6. 파라메트릭 모델링의 장단점
장점
- 반복 설계 시간 단축 - 실수 방지 - 사양 변경 대응력 향상 - 도면 버전 통일로 혼동 방지
단점
- 초기 설정에 시간 소요 - 변수 및 수식이 복잡할 경우 관리 어려움 - 작은 오류가 전체 모델 오류로 확산될 수 있음
마무리하며
파라메트릭 모델링은 ‘한 번의 설계로 여러 사양을 대응’할 수 있게 해주는 강력한 도구입니다. 특히 반복 설계가 많은 기계설계 분야에서는 자동화 효율을 극대화할 수 있는 필수 역량입니다. 처음엔 어렵게 느껴질 수 있지만, 변수 한두 개만 정의하는 것부터 시작해 점차 확대해 나가면 충분히 익숙해질 수 있습니다. 설계 자동화는 더 빠르게, 더 정확하게 설계하는 시대의 기본이 되고 있습니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
1. 파라메트릭 모델링은 어떤 설계에 적합한가요?
치수 변경이 잦거나 제품 사양이 다양하게 바뀌는 부품, 반복 설계가 많은 구조물, 자동화 장비 등에서 매우 유용합니다.
2. 파라메트릭 설정은 어려운가요?
기초 변수 지정과 간단한 수식부터 시작하면 어렵지 않으며, CAD 프로그램마다 직관적인 UI를 제공해 초보자도 쉽게 접근할 수 있습니다.
3. 파라메트릭 설계만으로 자동화가 끝나나요?
기초 자동화는 가능하지만, 완전 자동화를 위해선 디자인 테이블, iLogic, API 연동 등의 고급 기능이 함께 사용됩니다.