클라우드 CAD로 디자인과 설계의 통합 패러다임 구현

창립 이후 26년간 의자 하나만 만들어 온 ‘한 우물 기업’인 베스툴은 2020년 기준으로 매출액 291억원의 강소기업이다. 베스툴은 개발부터 생산까지 전 과정에 심혈을 기울여 고품질의 제품을 경쟁력 있는 가격에 공급하고 있다. 디자인계 3대 어워드 중 하나인 ‘2021 레드닷 어워드(Reddot Award)’에서 본상을 수상하기도 한 베스툴은 변화하는 오피스 및 교육 시장에 끊임없는 노력으로 대응하고 있으며, 전세계 110여개국 고객들에게 자사 브랜드의 우수성을 알리고 있다. ■ 자료 제공 : 다쏘시스템코리아

그림 1. 베스툴은 디자인과 기능성을 갖춘 의자의 개발에 집중해 왔다.

디자인과 솔리드웍스, 그리고 3D익스피리언스의 컬래버레이션

베스툴은 인체공학 디자인은 기본이고, 해외에서 요구하는 기준을 통과하기 위한 구조 내구성, 품질, 마감 등 전반적인 수준을 높이기 위해 꾸준히 연구개발을 진행하고 있다. 베스툴 디자인팀의 반해성 팀장은 “의자는 사람이 직접 앉는 제품이기 때문에, 겉으로 보이는 디자인뿐 아니라 구조의 내구성도 필요하다. 때문에 구조를 고려한 디자인이 무엇보다 중요하다”고 전했다. 

뛰어난 품질의 제품 개발과 신속하고 정확한 설계는 시장 경쟁에서 우위를 차지할 수 있는 기반이 되는데, 솔리드웍스의 직관적인 UI와 높은 성능은 신속한 작업 속도가 필요한 엔지니어에게 유용한 도구가 될 수 있었다.

베스툴은 기존에 디자인 개발 과정에서 전문 디자인 툴을 사용했다. 프로그램을 사용하는 유저는 디자인이 완성되면 내부 직원들과 협업을 위해 주로 공용 폴더에 업로드하거나, 메일로 데이터를 공유하였다. 데이터를 받은 직원들이 모두 데이터를 개별 관리하다 보니, 일부 사용자는 최신 버전의 데이터를 확인하는데 있어 불편함을 느꼈다. 또한 공용 폴더의 데이터를 실수로 삭제하거나 덮어쓰는 등 데이터 관리에서도 어려움이 있었다.

반해성 팀장은 3D익스피리언스(3DEXPERIENCE) 플랫폼을 도입한 이후, 클라우드 환경에서 관련 부서간의 실시간 커뮤니케이션 및 업무 공유를 통해 협업 효율성을 높이는데 많은 도움이 되었다고 전했다. “실무자가 데이터를 서버에 저장하고, 저장한 데이터는 권한 설정을 통해 임의로 접근하거나 삭제할 수 없어 휴먼 에러를 막을 수 있었다. 또한, 항상 최신 버전의 데이터가 남아 있어서, 사용자들은 모두 표준화된 최신 데이터로 실시간 작업을 할 수 있게 되었다”는 것이다.

그림 2. xShape를 활용한 곡면 모델링

설계 및 디자인의 새로운 패러다임

특히 산업 디자인 분야에서는 제품 개발 기술이 급속히 발전하면서 디자이너와 엔지니어가 3D CAD 프로그램을 사용하여 필요한 데이터나 정보를 공유하는 흐름이 확대되고 있다. 또한 제품 개발 과정에서 디자이너와 엔지니어의 영역이 모호해지고 있는 추세이다. 하지만 다양한 형상 작업을 할 때 디자이너와 엔지니어가 사용하는 3D CAD 프로그램 간의 차이가 있고, 이에 따라 설계 과정에서 디자이너와 엔지니어 간 의사소통의 문제가 생길 수 있다. 또 각 프로그램의 작업 방식과 형상화 과정에 차이가 있어 제품 개발에서 혼선을 일으킬 수도 있다.

그림 3. xShape는 서브 디비전(sub-division) 모델링 기법을 이용하여 곡면 모델링을 보다 쉽게 구현할 수 있다.

의자의 디자인은 섬세한 곡면 모델링이 필요한 영역이다. 베스툴은 솔리드웍스를 활용하여 전체 구조의 모델링을 진행하고, 다른 디자인 소프트웨어로 세부 곡면 모델링을 진행한 후 다시 솔리드웍스에서 어셈블리하는 방식을 활용하였다. 100% 호환되지 않는 이종 CAD를 동시에 다루다 보니 협업 과정에서 데이터 관리가 까다롭고, 사소한 실수가 생기기도 했다.

그림 4. 3D익스피리언스 xShape에서 작업한 모델

반해성 팀장은 “3D익스피리언스 플랫폼의 여러 기능 중 xShape(엑스셰이프) 앱은 유연한 디자인 설계가 가능했다. 특히, 곡면 모델링에서 기존 디자인 툴과 사용법이 비슷하고, 솔리드웍스와 100% 호환이 가능해서 설계 시간을 단축할 수 있었다”고 말했다.

완성된 모델은 3D익스피리언스 플랫폼에 저장하여 공유할 수 있지만, <그림 5~6>과 같이 로컬 환경에 저장한 후 솔리드웍스를 통해 추가 수정 및 어셈블리가 가능하다.

그림 5. xShape에서 작업한 모델을 솔리드웍스로 불러온 상태

반해성 팀장은 “솔리드웍스의 서피스 작업은 스케치를 통해 면을 생성하거나 생성된 면을 삭제, 추가하는 방식으로 진행해야 한다. 때문에, 일부 설계 엔지니어들이 사용하는데 있어 다소 어려움을 느껴 별도의 서피스 교육이 필요했다. 하지만 3D익스피리언스의 xShape에서는 별도의 스케치나 면 생성 작업이 필요하지 않고, 늘리고 당기는 방식으로 면을 자유자재로 수정할 수 있다. 많이 어려운 형상은 캡한한 사진 위에 서피스 덩어리를 올려놓고 면을 유기적으로 수정하는 방법을 이용해, 서피스 작업 시간이 매우 줄어들었다”고 설명했다. 

그림 6. 솔리드웍스에서 의자의 추가적인 모델링을 진행한다.

솔리드웍스 엔지니어링 & 디자인 컬래버레이션

xShape 앱의 특징은 다음과 같다.

• 직관적인 모델링을 통해 유동적으로 지오메트리를 신속하게 생성
• 솔리드웍스와 유연한 상호 작용 : 디자인 후 솔리드웍스에서 수정 및 어셈블리 가능
• 디바이스 제한이 없음 : 인터넷에 연결된 환경에서 데스크톱, 태블릿 등을 모두 지원
• 디자인 결과 실시간 데이터 공유

xShape는 웹 브라우저에서 구동하는 클라우드 기반의 3D 세분화 모델링 솔루션이다. 산업 디자이너, 엔지니어 및 아티스트가 스타일화된 인체공학적 또는 유기적 형태의 모델을 기존의 파라메트릭 도구보다 쉽고 빠르게 만들 수 있다.

클라우드 기반의 3D익스피리언스 플랫폼에 구축된 3D Sculptor(3D 스컬프터)는 직관적인 서브디비전 모델링 및 설계 데이터의 원활한 교환을 통해 솔리드웍스 3D CAD의 파라메트릭 워크플로를 보완한다.

아무리 쉽고 편하다고 해도 손에 익지 않은 새로운 도구를 잡는 것은 어렵다. 반해성 팀장은 “솔리드웍스, 3D익스피리언스 플랫폼, xShape는 새로운 툴과 사용자 인터페이스(UI)에 적응해야 했는데, 다쏘시스템코리아와 공인 리셀러인 한영솔루텍을 통한 기술 지원이 빠른 실무 활용에 도움이 되었다”고 전했다.

그림 7. 부서별 혹은 특정 인원별 커뮤니티를 구성하여 실시간 소통이 가능하다.

사용 환경 개선 및 비용 절감

솔리드웍스를 이용한 설계 및 3D익스피리언스 플랫폼과 xShape을 도입한 후, 베스툴의 엔지니어들은 산업 디자인 설계에 있어서 기존 디자인 툴과 비슷한 방식으로 쉽게 사용할 수 있고, 이종 CAD임에도 불구하고 솔리드웍스와 호환이 원활하게 이루어진다는 점에서 만족스럽다고 한다. 또한, 장소나 사용 기기의 제약이 없이 사용할 수 있다는 점에서 활용성이 높다고 전했다. 

반해성 팀장은 “클라우드 방식이 다소 생소하게 느껴졌지만, 무엇보다 다양한 기능을 하는 제품 중에 회사에 필요로 하는 기능(3D익스피리언스 플랫폼에서는 role로 구분)만 별도로 구매하여 사용하는 방식이다보니, 비용 절감에 있어서 만족한다”고 전했다. 또한, “클라우드 시스템의 기능은 기존 업무 방식을 보다 쉽게 관리할 수 있게 했고, 원활한 데이터 관리와 쉬운 사용 방식은 실수를 줄여 주었다. 이에 따라 설계 주기를 단축하고 제품 품질의 개선을 높일 수 있게 되었다”고 덧붙였다.

“3D익스피리언스 플랫폼의 클라우드 커뮤니케이션과 업무 공유는 제품 개발에서 협업의 효율성을 높여 주었다. 또한, 솔리드웍스와 xShape의 연계는 직관적인 모델링과 원활한 데이터 호환을 제공해, 인체공학적인 제품의 개발 기간을 줄이고 품질을 높이는 데에 도움이 되었다.” - 베스툴 디자인팀 반해성 팀장

기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.