캠핑, 아웃도어 애프터마켓을 위한 3D스캔과 역설계 기술

현대자동차 캐스퍼(CASPER)‘ 차종을 대상으로 3차원 측정(3D스캔)된 결과물을 유용하게 활용할 수 있는 방안을 제시하며, 역설계 또는 제품 개발 단계에 필요한 정확한 치수 정보와 3차원의 형상 정보를 참조하여 어떻게 활용되는지 살펴볼 수 있습니다.

01  3D 스캐닝 (3D Scanning)

실제 차량의 형상을 3차원 측정(3D 스캔) 기술로 디지털화된 데이터로 제작하였습니다. 정밀 3D 스캐닝 측정된 결과물은 메시(Mesh), 폴리곤 파일 포맷(Polygon File Format) 형식으로 구성되며, STL 파일과 OBJ, PLY 파일이 있습니다.
(*3D 스캔 데이터를 3D 설계 프로그램에서 취급하기 위해서는 별도의 라이선스, 모듈, 옵션, 플러그인 등이 필요할 수 있습니다.)

​캐스퍼 차량의 측정에는 빠르고 정확한 업무 효율을 위하여 크레아폼(CREAFORM) ‘MetraSCAN BLACK Elite’ 3D 스캐너가 사용되었습니다. 3D 스캔 기술은 디자인-설계-제조-생산 과정을 간소화해주며, 그 외 여러 가지의 새로운 용도를 제공합니다.
3D 스캔 기술의 명확한 이점은 개발 업무의 효율성, 정확성과 워크플로 간소화를 증대하여 시너지 효과를 일으킨다는 것입니다. 또한 프로토타입 단계의 개발 기간 또한 크게 단축되어 효율성이 향상되고 경제적 손실을 최소화할 수 있습니다.

 현대자동차 캐스퍼 차량의 3D스캔 측정 결과

현대자동차 ‘캐스퍼’ 차량의 SIDE – 3D스캔 측정 결과 (데이터 형식: Polygon Mesh 형식의 STL, OBJ 파일 등)

02 루프랙 분해 및 3D 스캔 측정

차량 위에 짐을 실을 수 있어 더욱 편리한 캐스퍼의 루프랙(Roof Rack)은 소형 SUV의 강인한 이미지를 더해주었습니다.

루프랙 구조물을 3D 스캐닝하여 캠핑을 위한 액세서리 제품 디자인 및 설계 개발에 활용할 수 있으며 ① 루프랙 , ② 루프 박스, ③ 루프 바스켓, ④ 캠핑 체어, ⑤ 캠핑 트렁크, ⑥ 크로스 바, ⑦ 루프 자전거 캐리어, ⑧ 카고 네트, ⑨ 사이드 어닝, ⑩ 루프탑텐트 와 같이 레저, 여행 공간 활용을 위해 다양한 제품을 개발하는데 유용한 데이터가 될 수 있습니다.

캐스퍼 3D스캔 데이터와 루프랙 장착 상태
캐스퍼 3D스캔 데이터와 루프랙 분해
캐스퍼 3D스캔 데이터와 루프랙 조립홀

3D 스캔 측정 결과 : 루프랙 조립 상태 ▶ 루프랙 분해 ▶ 루프랙 조립 홀 위치

Wireframe of 3D scanned mesh

3D 스캔 메시의 와이어 프레임뷰

03 3D 스캔을 활용한 ‘크로스바‘ 디자인 & 설계

‘루프랙’ 위의 ‘크로스 바’는 다양한 액세서리 제품을 디자인. 개발하는데 중요한 요소입니다. ‘루프랙’의 정확한 3D 스캔 데이터는 조립 구조물의 안착 면을 정확하게 설계하는데 활용할 수 있으며, 캐스퍼 차량의 디자인을 해치지 않고 디자인. 설계가 진행될 수 있도록 도와주며 활용 가치가 충분합니다.

 현대자동차 캐스퍼 차량의 3D스캔 측정 결과와 루프 크로스바 설계

루프랙의 3D 스캔 & 역설계를 활용한 ‘크로스 바’ 디자인 및 설계

04  3D 스캔을 활용한 ‘루프 바스켓‘ 디자인 & 설계

차량의 수납공간을 확장하고, 차량 주행 시 짐이나 제품을 안전하게 고정시킬 수 있는 ‘루프 바스켓’은 폭과 높이를 고려하여 디자인. 설계되어야 합니다. 3D 스캔 데이터는 개발 초기 단계의 콘셉트 디자인을 수행하는 데 밑바탕의 데이터로 활용할 수 있으며 안전 규격 등을 고려할 수 있습니다. 또한 ‘카고 네트’ 그물망과 같은 제품에서는 고정 위치 및 최대 적층 높이 등을 감안하는데 이용할 수 있습니다.

캐스퍼 3D스캔 데이터와 캠핑 루프 바스켓 설계

3D 스캔 & 역설계를 활용한 ‘크로스 바 + 바스켓’ 디자인 및 설계

05  3D 스캔을 활용한 ‘캠핑 루프 박스(캐리어, 루프백)‘ 디자인 & 설계

  • 장착과 손상을 고려하기 위한 데이터
    • 차량에 장착, 조립되는 액세서리-캠핑 장비 중에서 가장 큰 크기의 면적을 차지하는 캠핑 ‘루프 박스’는 차량에 손상을 주지 않는 장착 방식의 설계. 디자인을 위하여 차량의 3D 형상 데이터는 중요한 요소입니다.
  • 풍절음 및 공기 마찰 최소화를 위한 데이터
    • 차량 주행 시 발생하는 풍절음과 고속주행 시 공기 마찰을 최소화하기 위한 디자인. 설계 단계에서 사용할 수 있으며 3차원 해석 업무에도 활용할 수 있습니다.
  • 환경을 고려한 제조
    • 국내외 자동차 산업의 제조기업은 친환경·재활용 소재 사용을 늘리기 위하여 기술 개발에 많은 투자를 하고 있습니다.

    • 루프 박스(캐리어, 루프백) 제품의 특성상 넒은 면적의 소재를 사용하게 되며 폐기할 시기에는 대형 폐기물이 발생하게 되며 미래 환경을 고려하여 친환경 소재를 사용하고, 재활용 및 자원순환을 위한 시도가 필요합니다.

    • 기존 생산 제품의 소재 변경이 필요한데 설계 데이터가 유실되었거나 분실된 경우에는 3D 스캐닝 측정역설계 과정을 통하여 재시도 할 수 있습니다.

캐스퍼 3D스캔 데이터와 캠핑 루프박스 설계

3D 스캔 & 역설계를 활용한 ‘루프박스(캐리어, 루프백)’ 디자인 및 설계

05  3D 스캔을 활용한 ‘캠핑 사이드 어닝‘ 디자인 & 설계

어닝(차광막)은 아웃도어 캠핑에서 안락한 공간 연출하고 타프(그늘막) 공간을 만들기 위해서 3D 스캔 데이터는 다양한 활용 가치가 있습니다. 어닝의 길이 치수와 수납공간 마련을 위해서 정확한 크기를 참조할 수 있으며, 차량 크기를 고려한 최대 크기 및 최적화된 조립 구조를 갖추기 위해서 형상별 위치와 크기 정보를 이용할 수 있습니다.

캐스퍼 3D스캔 데이터와 캠핑 사이드 어닝 설계

3D 스캔 기술을 활용한 ‘사이드 어닝’ 디자인 및 설계

Recent Posts

2024-08-05T18:50:21+09:00
Go to Top