디자인폴더에서는 국내 항공. 우주산업 및 방위산업 발전을 위해 다년간 파트너사로 활동하고 있으며, 국내 방위산업 및 방산협력을 강화하기 위해 3차원 측정과 역설계 기술을 제공하고 있습니다.

​지난 4월 19일 강원도 필승사격장에서 적의 이동식 미사일 발사대(TEL) 모의 표적을 타격하는 실사격 훈련을 마치고 군산 공군기지에 미 공군 무인 공격기 MQ-9 리퍼가 착륙했었습니다. 연이어 F-15K와 F-16 전투기도 함께하였는데, 2024연합편대군 종합훈련이었습니다.

국내외 언론의 많은 관심 속에서 진행된 훈련이었는데 디자인폴더가 국내 방위산업 발전을 위해 제공하고 있는 기술 서비스를 안내하며, 드론 설계를 위한 벤치마킹 역설계 기술을 소개합니다.

벤치마킹 역설계를 위해 가장 기초적으로 접근해야하는 정보에서는 제작사와 제작 의도, 목적을 충분을 이해할 필요성이 있습니다
본 포스팅의 대상물, MQ-9 리퍼 드론을 제작한 제너럴 아토믹스를 간략히 소개합니다.

제너럴 어토믹스(GENERAL ATOMICS) 1955년 제너럴 다이나믹스의 사업부로 설립되었습니다. GA와 계열사는 5개 대륙에서 사업을 운영하고 있으며, 여기에는 GA Aeronautical Systems, Inc.(GA-ASI)가 포함됩니다.
GA-ASI는 무인 항공기를 생산하고 전자 광학, 레이더, 신호 정보 및 자동 공중 감시 시스템을 제공하며 GA의 전자기 시스템 사업부는 미국 해군을 위한 전자기 항공기 발사 및 회수 시스템, 위성 감시, 전자기 레일 건, 고출력 레이저, 초고속 발사체 및 전력 변환 시스템 등을 생산하고 있습니다.

일본 해안 경비대(JCG)는 General Atomics Aeronautical Systems, Inc.(GA-ASI)로부터 씨가디언(SeaGuardian) 원격 조종 항공기(RPA) 2대를 구매하는 계약을 체결했으며, 2025년에 인도될 예정입니다. 올해 초 일본 이시카와현 노토반도 근처에서 발생한 규모 7.6의 지진 시 특히 수색 및 구조, 재난 대응 지원, 2023년에는 히로시마에서 열린 G-7 정상 회의 때 해상 감시 임무에 사용되었습니다. SeaGuardian은 구성에 따라 24시간 이상 비행할 수 있는 중고도, 장시간 비행 RPA 시스템이 있습니다.

K방산, 항공산업 발전을 위해 두가지의 중요 기술을 소개합니다.

모든 형상이 곡면으로 이루어진 대형 크기의 드론 형상은 길이 방향과 양쪽 날개의 길이가 중요하기 때문에, 공간정확도를 신뢰할 수 있는 3차원 스캐너를 이용하게는 중요하며 미세한 치수 변화에 민감한 슬랫(Slat), 스포일러(Spoiler), 플랩(Flap), 보조익(Aileron) 등 다양한 형상을 고려할 필요가 있습니다.
디자인 폴더는 이러한 중요 형상의 정밀 측정을 위해서 크레아폼 과 라이카지오시스템의 3D스캐너를 활용하고 있으며 동체 외형과 점검창 내부의 측정을 위해서 두 종류 이상의 3D스캐너를 이용하고 있습니다.

먼저, HandySCAN BLACK+ Elite 3D스캐너는 별도의 키트를 통해 0.020mm + 0.015mm/m의 최적화된 공간 정확도를 제공하며 특히, BLACK 시리즈는 ISO/IEC 17025-2017 인증 실험실에서 VDI/VDE 2634 파트 3 및 ISO 10360 기반 승인 테스트를 통해 정밀도와 측정 신뢰성을 보증하고 있습니다.[출처] MQ-9 리퍼 역설계 벤치마킹|작성자 디자인폴더

사진: 크레아폼 HandySCAN 휴대용 3D스캐너

사진: 크레아폼 MetraSCAN 휴대용 3D스캐너

사진: 라이카지오시스템  RTC360 3D스캐너

3D스캔 측정과 역설계 기술서비스를 전문적으로 제공하는 ‘디자인폴더’에서는 작은 볼트 크기의 부품에서 대형 크기의 항공기까지 측정 서비스를 제공해야 하기 때문에 3D스캐너 도입을 위해 다양한 내용을 면밀하게 검토합니다.

디자인폴더의 까다로운 요구 조건과 그에 부합하는 크레아폼 제품의 내용을 아래와 같이 정리했습니다.

3D스캔 측정, 3D Scanning

역설계, 리버스엔지니어링 Reverse engineering

디지털 품질검사, Digital inspection

디자인 폴더는 2010년 설립하여 제조기반의 모든 산업을 대상으로 세 가지의 전문 기술 서비스를 제공합니다.

자동차 산업의 완성차 기업과 협력사, 그리고 항공. 우주산업 관련 기관 및 방산기업과 협업을 이루고 있으며, 금형-가공-설비-설계-디자인-시제품 제작 등 제조에 필요한 모든 프로세스를 포함하여 전국 다양한 업체에 기술서비스를 제공하고 있습니다.
특히, K방산 발전에 꼭 필요한 3차원 측정과 역설계, 디지털품질검사 부분에 전문 기술서비스를 제공합니다.

대부분의 곡면 형상으로 구성된 항공기는 몇 가지의 중요 사항을 고려하여 3D 모델링 되어야 합니다.  항공기는 구조적으로 목적에 따라 개념 설계를 시작으로 충분한 양력과 과도한 항력 발생 여부를 검토하며 역학적으로 문제가 없도록 기본 설계를 진행하게 됩니다.
특히, 벤치마킹을 위한 형상 역설계 부분에서는 에어로 다이내믹, 항공기에 작용하는 공기역학적 힘과 유체 역학을 기초로 설계된 형상이기 때문에 에어포일과 날개에 대하여 편차가 없는 모델링이 구현되어야 합니다. 또한 에어포일은 미세한 편차 오차가 발생함에 따라 공기력, 양력, 항력이 변하기 때문에 중요한 요소이며, OML 동체 외형은 면의 흐름, 곡면 연속성(Surface Continuity)을 유지하기 위해 표면 렌더링이 수반되어야 하는데, 디지털 데이터를 확인할 수 있는 가장 좋은 방법이 될 수 있습니다.