3D 설계 프로그램의 이해와 CREO, CATIA, NX 주요 소개

 3D 설계는 단순한 시각적 디자인을 넘어 실제 제조 가능한 구조 설계와 물리적 특성까지 고려해야 하는 아주 복합적인 작업입니다. 저는 ProENGINEER WildFire 4.0(현재 CREO) 버전이 사용되던 시기부터 3D CAD를 접하게 되었습니다.
당시 최신 버전이었던 5.0 출시 무렵부터 본격적으로 설계를 시작했습니다. 이후 Catia와 Solidworks, Inventor를 익히며 업무에 병행했지만, 현재까지는 CREO를 주력으로 사용하며 다양한 분야의 실무 설계를 진행해 왔습니다.
이 글을 읽는 분들이 생각하실때 굳이 다양하게 프로그램을 배우는지에 대한 의구심을 가질 수 있습니다. 저는 회사업무 외에 다양한 프리랜서일을 해 오면서 업체에서 요구하는 프로그램을 배워 일을 하였기에 많은 프로그램을 사용하였습니다.
그동안 자동화 장비, 물류 라인, 생활용품, 의료기기, 디스플레이 장비, 산업기기, 게임기기 등 다양한 산업 분야의 제품들을 설계해 왔으며, 이러한 실무 경험은 단순한 툴의 기능 설명을 넘어 ‘실제로 어떤 분야에서 어떤 툴이 효과적인가’에 대한 인경험을 제공할 수 있었습니다.

 이 글에서는 디자인 툴이 아닌 순수 설계를 위한 전문 3D 프로그램(Creo. Catia, NX)을 중심으로, 대표적인 고급 설계 소프트웨어들의 이해와 해당 제품의 소개에 대해 설명드리며, Solidwoeks, Inventor, 디자인 프로그램들은 나중에 다시 언급하겠습니다.

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1. 3D 설계 프로그램의 이해

3D 설계 프로그램은 이전 포스팅에서 다룬 CAD와는 완전히 다릅니다.흔히보는 2D가 아닌 3차원의 실제 부품 형상과 치수뿐만 아니라 재료 특성, 동작 조건, 조립 구조까지 고려한 입체적인 제품 설계를 가능하게 하는 도구입니다. 디자인 프로그램과 가장 큰 차이점은 설계한 도면이 실제로 가공, 조립, 제조될 수 있어야 한다는 점입니다. 즉, 시각적으로 보기 좋은 모델링이 아닌 정확하고 정밀한 기술 도면을 생성하는 데 큰 목적이 있습니다. 디자인프로그램으로 보기보단 설계프로그램으로 인식합니다.

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2. 대표적인 고급 3D 설계 툴들

아래는 현재 산업 현장에서 많이 사용되고 있는 대표적인 고급 CAD/CAE 설계 프로그램입니다.

2-1. CREO (크리오)

• 개발사: PTC
• 특징:
  • 파라메트릭 기반의 고정밀 설계
  • 실시간 해석 및 시뮬레이션
  • 제조 데이터를 고려한 설계 최적화
  • IoT 및 AR 연동 기능 지원
• 적합 분야: 자동화 장비, 정밀기계, 로봇, 의료기기 등

CREO는 제가 현재까지 주력으로 사용하고 있는 툴이며, 정밀성과 연계성에서 특히 강점을 보이고 있습니다.
복잡한 메커니즘 설계나 모듈화 구조에 매우 효과적인 툴입니다. 또한 AR기술을 접목하여 설계한 내용을 태블릿이나 모바일기기를 이용하여 협업을 하는데 큰 도움이 되고 있습니다. 다만 다른 프로그램들에 비해 배우기가 어렵다는 아쉬운 점이 있습니다.

2-2. CATIA (카티아)

• 개발사: Dassault Systèmes
• 특징:
  • 곡면 설계에 강력한 기능 제공
  • 대규모 어셈블리 구조 설계에 최적화
  • PLM과 연동성이 뛰어남
• 적합 분야: 항공기, 자동차 외장 설계, 산업 디자인 등

CATIA는 곡선과 유기적 형상 설계가 필요한 분야에 특히 강점을 가지고 있으며, 대기업 중심의 설계 환경에서 많이 채택되고 있습니다. 이 프로그램도 습득하였지만 현재는 사용을 거의 안 하는 중입니다. 참고로 건축에서 쓰고 있는 업체도 있습니다.

2-3. NX (Siemens NX)

• 개발사: Siemens
• 특징: 
  • CAD/CAE/CAM 통합 환경 제공
  • 고급 해석 기능 내장
• 적합 분야: 항공우주, 의료기기, 정밀산업기기, 고정밀 설계 등 주로 금형업체에서 많이 사용.

NX는 설계와 해석을 하나의 플랫폼에서 통합하여 사용할 수 있는 장점을 가지고 있으며, 가공까지 고려한 통합 설계에 매우 효과적인 툴입니다. 이 프로그램은 배울 기회가 없어 배우지 못했습니다. 주로 금형 제작업체에서 많이 사용됩니다.

VR체어와 가로등

 

3. 실무 경험 기반으로 본 설계 툴의 실제 활용성

저는 CREO의 전신인 Pro/ENGINEER WildFire 4.0부터 시작해 설계를 익혀 왔습니다.
위에 언급했듯이 AR기능을 통해 Vuforia 앱을 통해 협업을 진행함에 있어 큰 도움이 되었습니다. Vuforia는 국내사용자에게는 많이 생소한 부분입니다. 모두가 저 같은 입장으로 프로그램을 습득하는 경우는 거의 없습니다. 하나의 소프트웨어로 꾸준히 업무에 집중하는 편이지만 제 경우는 다르기에 많은 것을 배우고 익히고 상호 보안하는 그런 업무를 주로 하였습니다.
각각의 프로그램들이 각 산업군에서 사용되고 있습니다. Creo는 LG계열의 회사에서, Catia는 자종차관련 회사들, NX는 금형 업체에서 주로 사용합니다. 제 경험상 그렇게 알고 있습니다. 위 두개의 사진은 제가 실제 설계한 제품들로 Creo로 설계하고 Keyshot으로 렌더링 한 제품입니다. 의자는 실제 제작과 납품까지 이루어졌으며, 가로등은 디자인에서 끝난 제품입니다.
사진을 올리는 이유는 3D프로그램들로 할 수 있는 일들의 예시를 보여주기 위함입니다.
Creo는 배우기가 힘듭니다. 제가 배울때 기억으로는 Creo는 수학학자들이 모여 만든 프로그램이고 그 외 모든 프로그램들은 프로그램개발자들에 의해 개발되어 접근하는 방식이 다르다고 배웠습니다. 실제로 프로그램 화면만 보더라도 Creo는 아이콘이 거의 없이 동작하기에 다른 툴을 사용한 사람들은 Creo를 배우는다 중도 포기하는 사례가 많았습니다.

마무리하며

3D 설계 툴은 단순한 모델링 소프트웨어가 아니라, 실제 제조 및 해석까지 연결되는 산업 설계의 핵심 도구입니다.
CREO, CATIA, NX는 각각의 특성과 장점이 뚜렷하며, 사용자의 목적과 산업군에 따라 선택이 달라져야 합니다.
저처럼 하나의 프로그램을 오랫동안 사용하며 다양한 산업에 적용해 본 실무자의 입장에서는, 단순히 ‘기능이 많은 툴’이 아닌 ‘목적에 맞는 툴’을 선택하는 것이 가장 중요한 기준이라고 생각합니다.

 

다음 글 예고. "Solidworks vs Autodesk Inventor 비교"를 해보는 시간을 갖도록 하겠습니다.