머리말

기계설계 분야에서 CATIA를 모르는 사람은 이제 드물 것입니다. 국내 모든 자동차 설계 회사를 비롯하여 이미 많은 제조업 분야에서 CATIA를 실무에 적용하고 있으며 이에 대한 준비 과정으로 대학 및 기타 직업학교 등에서 이 프로그램을 배우고자 하는 열기는 가히 매우 뜨겁다 할 수 있습니다. 이러한 열기에 더불어 앞으로 CATIA에 대한 수요는 급증할 것으로 예상되며 단순히 제품 디자인에서 그치지 않고 제품의 전체 공정 및 개발 주기를 비롯한 생산관리에서부터 개발단계에 해석 모델에 이르기까지 CATIA의 쓰임새는 무한하다고 할 수 있습니다.

이번에 CATIA Basic Mechanical Design Master 예제집을 출간하게 된 계기는 CATIA라는 프로그램을 처음 접한 분들을 위해 실제로 단계별로 실습을 해보면서 몸으로 익힐 수 있는 계기를 마련하기 위해서입니다. 처음 프로그램을 접하는 상태에서 이론만을 설명하면 이것들을 어디에 사용해야할지 몰라 이론은 충실히 알면서도 막막해 하는 경우가 많습니다. 따라서 이 책을 통해 엄선된 예제들을 바탕으로 각 Workbench에서 할 수 있는 작업의 예들을 경험할 수 있을 것입니다. 또한 이러한 예들을 바탕으로 실제 작업에 있어서 응용할 수 있으리라 생각합니다.

이 책은 크게 두 개의 부분으로 나누어지며 앞의 Main Step에서는 일반적인 CATIA의 기본적인 Workbench에서의 작업을 설명할 것입니다. CATIA Mechanical Design의 가장 기본이 되는 5개의 Workbench란 Sketcher, Part Design, GSD, Assembly Design, Drafting으로 기계 설계를 한다고 할 경우 알고 있어야 할 부분입니다. Sketcher Workbench에서는 3차원 형상을 만들기 위해 필요한 단면의 형상이나 가이드 형상을 그려줄 경우에 사용됩니다. 2차원 프로파일 형상을 그리는 연습을 충실히 수행해야 나중에 이것을 통해 3차원 형상으로의 자유로운 전이가 가능할 것입니다. 그리고 Sketcher Workbench 연습이 마무리될 무렵에는 하나의 Part 도큐먼트를 구 성하는데 있어 여러개의 스케치가 사용될 수 있다는 점과 이들 스케치들의 기준면의 정의에 대해서 깊이 있게 생각해 보기 권합니다. 마지막으로 Sketcher에서 이전 작업과 연관성 있는 설계를 위해 사용하는 Positioned Sketch에 대해서 확실히 개념을 잡아 두기 바랍니다. Part Design에서는 3차원 솔리드 형상을 만드는 방법을 공부하게 됩니다. 여기서의 3차원 솔리드 형상은 외부 형상의 모습과 함께 내부도 꽉 차있는 형상을 의미합니다. 일반적인 기계 설계에서 기초 형상 요소가 됩니다. 솔리드 모델링에서는 두 가지 작업 방식을 사용하여 형상을 만들어내는데 하나는 하나의 기준면에 단면 프로파일을 생성한 후 치수를 주어 3차원으로 만들어낸 후 또 다시 새로운 프로파일을 일정 기준면에 작업하고 이를 3차원 형상으로 만들어 냅니다. 이러한 적층 작업 방식을 통해 간단한 형상에서부터 복잡한 형상에 이르기 까지 일정 수준의 작업을 수행할 수 있습니다. 다음으로 Boolean Operations을 통하여 하나의 형상을 구성하는 Part들을 여러 개 사용하여 각 Part들 끼리의 합 또는 차와 같은 연산을 통한 최종 형상의 구현이 가능합니다. GSD Workbench에서는 CATIA에서 자랑하는 서피스를 이용한 형상 모델링을 구현할 수 있습니다. 서피스 모델링 방식은 프로파일과 가이드 커브를 사용하여 형상의 윤곽을 구성하며 이렇게 만들어진 각각의 서피스들을 서로를 기준으로 절단, 잇기 등의 작업을 통하여 형상을 완성합니다. 서피스 모델링은 일종의 종이와 가위, 풀을 이용한 작업이라 생각하면 이해하기 좋을 것입니다. 서피스 모델링에 있어 중요한 개념으로는 Axis의 사용과 Geometrical Set을 이용한 형상 모델링 작업의 정리입니다. Assembly Design에서는 이제 형상 모델링 단계를 넘어 각 단품 형상들을 조립하여 하나의 완성품을 만드는 Workbench로 소개할 수 있습니다. 각각의 Part 도큐먼트들이나 앞서 만들어진 Assembly Product를 불러와 현재의 구성품을 가지고 그 상위 조립 단계를 구형할 수 있습니다. 이와 같이 각 단품 Part들을 구성한 후에 그 상위 Product로 접근하는 방법을 Bottom-Up 방식이라 합니다. 마지막 단계로 완성한 단품 형상이나 조립품의 형상을 2차원 도면으로 내리는 작업을 Drafting에서 작업하게 됩니다. 앞으로의 추세는 이러한 2차원 도면이 없는 3차원 형상 그대로의 데이터 교환을 예상할 수 있지만 아직까지는 이러한 작업에 비해 2차원 도면을 생성해야 하는 경우가 많은 경우라 Drafting에서의 작업을 반드시 알고 있어야 합니다. Drafting은 형상을 구현한다는 개념에서 벗어나 형상을 다른 작업자가 인식할 수 있도록 도면을 만드는 연습이 필요합니다.

그리고 Extra Step에서는 추가적으로 CATIA로 할 수 있는 응용 작업들을 소개하였습니다. 따라서 이 두 개의 Step을 통해서 기본적인 형상 모델링 능력을 벗어나 형상을 유지 관리하고 렌더링을 통한 양질의 작업 이미지를 얻는 방법을 공부할 수 있을 것입니다. Power Copy와 Catalog Editor에서는 형상을 단순히 만드는 것에 그치지 않고 이러한 형상을 관리하고 복사하여 새로 사용하는 방법에 대해 설명할 것입니다. 이 두 부분은 Proficient User를 위한 기술이라 불립니다. 또한 Photo Studio를 통해서는 형상을 멋지게 꾸며 제품의 형상을 보다 효과적으로 소개할 수 있는 이미지 렌더링에 대해서 공부하게 될 것입니다.

앞서 출간된 CATIA Basic 교재를 통하여 충분한 이론 공부를 마친 후에 이 책을 통하여 실습해 보는 것도 좋은 학습 단계가 될 수 있을 것입니다.(기타 기본서를 가지고 있는 경우라면 이것을 통한 이론을 공부한 후에 실습해 보기를 권합니다.) 물론 이 책은 CATIA Basic 교재가 없는 상태에서도 기본적인 기능을 알고 있는 상태라면 쉽게 따라할 수 있도록 수준을 조절하였습니다. 그러나 이론으로 공부한 것과 실제로 사용하면서 배우는 것이 다르다는점을 명심하기 바랍니다. 또한 작업에 사용되는 도면이나 예제 파일들은 필자가 자랑하는 온라인 최대의 커뮤니티 ‘ASCATI’를 통하여 다운로드할 수 있으며 작업 도움을 받을 수 있을 것입니다.(cafe.daum.net/ASCATI) 모든 작업에 대한 예제 설명을 공부하면서 여러분들은 반드시 기억해야할 한 가지가 있습니다. 여기에 제시된 작업 순서와 방법이 반드시 정해가 아니라는 것입니다. 어떤 형상을 만든다고 했을 때 하나의 방법이 반드시 정답이 될 수 없습니다. 오직 더 효율적이거나 빨리 결과에 도달할 수 있는 방법만이 존재할 뿐입니다. 하나의 예제를 따라하면서 그 형상을 완성한 경우에 반드시 또 다른 방법으로 형상을 완성해 보시기 바랍니다.

저자