솔리드모델링 (solid modeling)
쉽게 풀면
입체 모양을 속까지 꽉 찬 덩어리처럼 컴퓨터로 표현하는 방법으로, 무게나 강도 계산에 유리해요.
왜 중요한가
솔리드모델링은 3D CAD에서 물체의 표면뿐 아니라 내부 부피 정보까지 포함해 형상을 표현하는 방식으로, 질량이나 부피 같은 물리적 속성을 정확히 계산할 수 있어 제품 설계와 구조 해석, 금형 설계에서 산업 표준으로 자리잡았다. 서페이스모델링보다 데이터가 무겁지만 제조 공정과의 연동이 필요한 실제 양산 설계에서 필수적으로 쓰인다. 파라메트릭 솔리드모델은 치수 하나를 바꾸면 연결된 다른 형상이 자동으로 갱신되어, 설계 변경이 잦은 양산 설계 단계에서 서페이스모델링보다 수정 효율이 크게 높다. 어셈블리 단계에서는 여러 개의 솔리드 부품이 서로 간섭하는지를 자동으로 검사하는 간섭 체크 기능이 함께 제공되어, 조립 전에 부품끼리 물리적으로 겹치는 설계 오류를 미리 찾아낼 수 있다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
구조 해석을 위한 정확한 부피 데이터를 확보하기 위해 솔리드모델링을 활용한 사례를 설명한다.
이 문장은 겉모습만 표현된 곡면 데이터로는 출력할 수 없고, 속이 꽉 찬 입체 데이터로 바꿔야 3D 프린터가 실제로 물체를 쌓아 올릴 수 있다는 뜻입니다.
조금 더 깊게 보면
복잡한 곡면을 표현할 때는 솔리드모델링보다 서페이스모델링이 더 유연해, 자동차 외장처럼 유기적 곡면이 중요한 설계에서는 두 방식을 함께 사용하는 경우가 많다. 렌더링이 완성된 형상을 시각 이미지로 변환하는 후속 단계라면 솔리드모델링은 그 형상 데이터 자체를 만드는 선행 단계다. 솔리드모델링은 형상을 기본 도형의 불리언 연산(합·차·교)으로 쌓아가는 방식과, 스케치에 특징(구멍, 필렛)을 순서대로 추가하는 히스토리 기반 방식이 있으며 후자가 산업 표준 CAD의 기본 구조다.
주의할 점
솔리드모델링은 복잡한 유기적 곡면 표현에는 서페이스모델링보다 제약이 있어 형태 특성에 따라 적절한 모델링 방식을 선택해야 한다.
특징 기반 히스토리 트리에서 앞선 단계의 형상을 삭제하거나 순서를 바꾸면 이후 종속된 특징들이 한꺼번에 오류를 일으키는 '트리 붕괴' 현상이 발생할 수 있어 설계 순서 관리가 중요하다.