CAD를 이용해서 설계를 할 때, ‘대칭’ 기능은 설계 효율성을 극대화하고 정확성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 이번 포스팅에서는 대칭 기능이 왜 필요한지, 어떻게 활용되는지, 그리고 그 장점에 대해 구체적으로 알아보겠습니다.
대칭의 기본 개념
대칭이란 기하학적 도형이나 물체가 특정 축이나 면을 기준으로 반사된 것처럼 동일한 형태를 가지는 것을 의미합니다. 예를 들어, 자동차의 외관 설계에서는 단순히 미적 요소를 넘어 기능성과 안정성을 제공하기 때문에 좌우 대칭이 자주 사용됩니다.
평면 대칭(Planar symmetry)
3D에서는 물체가 특정 면을 기준으로 양쪽이 동일한 형태를 갖는 경우를 말합니다. 간단히 생각하면 거울 또는 데칼코마니 같이 좌우 반전된 형상이 기준 면의 양쪽에 있다고 생각하면 됩니다. 또 2D에서는 축 대칭(Axis symmetry)이라고도 합니다.
회전 대칭(Rotational symmetry)
일반적으로 회전 패턴을 의미하며, 물체가 2D에서는 특정 점 / 3D에서는 특정 축에 대해 일정 각도로 회전시켰을 때 동일한 형태를 갖는 경우를 말합니다. 주로 원형 부품에서 사용되며, 기어, 휠 등이 회전 대칭 구조를 갖습니다.
대칭 기능의 필요성
설계 시간과 노력을 크게 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 복잡한 부품이 좌우 대칭인 경우, 대칭 면을 기준으로 한쪽만 설계한 후 대칭 기능을 사용해 반대쪽을 손쉽게 생성할 수 있습니다.
대칭 기능으로 생성된 반대쪽은 직접 설계한 부분과 연동되어, 추후에 설계된 부분의 치수를 수정하면 반대쪽도 자동으로 변경됩니다. 이는 설계 과정의 단순 반복 작업을 줄여주어 효율적일 뿐만 아니라 인적 오류도 방지할 수 있습니다.
대칭 기능 사용 예시
1. 아래 이미지와 같이 좌우 대칭인 형상이 있는 경우에는 전체를 설계 할 필요 없이 절반만 만든 다음, 평면 대칭을 사용하여 하나의 형상을 만들 수 있습니다.
2. 아래 이미지와 같이 하나의 볼트 형상만 모델링 하면, 중심 축을 기준으로 회전 대칭(패턴)으로 하여 각기 모델링을 할 필요 없이 정확하고 빠르게 사용이 가능합니다.
마치며…
CAD 설계에서 대칭 기능은 효율성과 정확성을 높이는 필수 도구입니다. 대칭 기능은 모두가 당연히 알고 있고, 단순한 기능이지만 적절히 활용하면 설계 과정이 단순화되어 신속성과 정확성이 크게 향상될 수 있습니다.
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