활용사례
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EP9 Autosport는 HandySCAN PRO와 Scan-to-CAD Pro를 활용해 엔진 주변 형상을 측정하고, 차량 섀시에 맞는 배기 매니폴드를 재설계했습니다.
자동차 부품 설계에서는 성능만큼이나 실제 차량에 정확하게 장착되는지가 중요합니다. 특히 모터스포츠 차량처럼 엔진 주변 공간이 제한된 환경에서는 부품의 형상과 길이, 연결 위치, 주변 구조물과의 간섭 여부를 함께 검토해야 합니다.
캐나다 퀘벡의 EP9 Autosport는 공랭식 포르쉐 차량의 복원·개선·커스터마이징을 전문으로 하는 업체입니다. 이번에는 PRO 2 레이스카에 장착되는 배기 매니폴드를 새롭게 설계하는 프로젝트를 진행했습니다.
FARO CREAFORM의 HandySCAN PRO로 실제 엔진과 차량 섀시, 프로토타입의 형상 데이터를 취득하고, Scan-to-CAD Pro를 통해 CAD 모델을 제작해 최종 부품으로 완성한 과정을 살펴보겠습니다.
PRO 2 레이스카의 기존 배기 매니폴드는 차량에 장착되어 있었지만, 러너의 형상·길이·직경이 균형 잡힌 흐름과 엔진 성능을 고려해 최적화된 상태는 아니었습니다. 좁은 차량 섀시 내부에 들어가도록 구성된 형상을 보다 정밀하게 검토할 필요가 있었습니다.
엔진 제조사는 각 구간의 직경과 길이, 연결해야 할 튜브에 대한 기본 가이드를 제공했지만, 전체 매니폴드의 최종 형상까지 정의한 것은 아니었습니다. EP9 설계팀은 제한된 장착 공간 안에서 요구 조건을 만족하는 형상을 새로 설계해야 했습니다.
기존 매니폴드를 제거한 후 HandySCAN PRO로 Ford 기반 구조의 엔진 헤드와 주변 영역을 스캔했습니다. 새 매니폴드가 장착될 위치를 실제 형상 데이터로 파악하는 첫 단계였습니다.
사각형 배기 포트와 원형 헤더 튜브가 연결되는 부분 등 형상이 달라지는 구간을 확인하고, 간섭 가능성·연결부 형상·주변 공간을 설계 기준 데이터로 확보했습니다.
엔진 헤드와 주변 공간을 확인한 뒤, 모듈형 플라스틱 키트를 사용해 매니폴드 러너를 수작업으로 배치했습니다. 전체 형상과 위치를 검토하면서 효율적인 흐름을 위한 경로를 시각화했습니다.
모듈형 키트의 각 세그먼트는 정확히 1인치 길이를 나타내므로 각 러너의 전체 길이를 확인하면서 설계 방향을 구체화할 수 있었습니다.
러너 프로토타입을 완성한 뒤 HandySCAN PRO로 형상을 다시 3D스캔하고, Scan-to-CAD Pro에서 데이터를 바탕으로 새로운 매니폴드를 스케치·모델링했습니다.
그 결과 완전한 파라메트릭 CAD 모델을 제작해 가공 단계로 전달했으며, 차량 섀시 내부의 실제 장착 조건에 맞는 최종 매니폴드를 완성했습니다.
EP9는 이전부터 파로 크레아폼 3D스캐닝 기술을 활용해 포르쉐 복원 과정에서 구하기 어려운 부품을 재현하거나 기존 부품을 개선해 왔습니다. 원본 부품과 실제 장착 환경을 측정해 신뢰할 수 있는 참조 데이터를 확보하는 방식입니다.
HandySCAN PRO 시리즈는 복잡한 형상을 고품질 메쉬 데이터로 취득하고, Smart Resolution으로 정밀한 측정이 필요한 영역과 상대적으로 중요도가 낮은 영역을 구분해 처리할 수 있도록 지원합니다.
고성능 카메라와 레이저 라인을 바탕으로 다양한 표면의 형상 데이터를 취득하며, 실시간 메쉬 시각화로 스캔 범위와 데이터 품질을 현장에서 확인할 수 있습니다.
확보한 스캔 데이터는 Scan-to-CAD Pro에서 메쉬 편집과 형상 추출, 지능형 정렬 기능을 통해 CAD 설계에 적합한 상태로 정리했습니다. 엔지니어는 단면에 직접 스케치하면서 같은 환경에서 3D 모델을 구축해 수작업 모델링 시간을 줄일 수 있었습니다.
이후 완성한 파라메트릭 모델을 SOLIDWORKS로 전송해 익숙한 CAD 환경에서 피처 기반 설계를 수정하고 보완했습니다. 이렇게 3D스캐닝에서 CAD 설계로 이어지는 일관된 작업 흐름을 구축했습니다.
기존 방식에서는 부품 설계 후 가공을 의뢰하고, 수개월 뒤 부품을 받은 다음에야 장착성과 성능을 확인하는 경우가 많았습니다. 문제가 발견되면 설계 수정과 재가공을 반복해야 했습니다.
EP9는 3D스캔 데이터로 CAD 모델을 제작하고, 기능 테스트가 가능한 3D프린팅 시제품을 빠르게 제작해 최종 가공 전에 형상을 반복 검증할 수 있었습니다. 두세 차례 검증을 거치며 실제 섀시에 적합하도록 미세 조정한 뒤 최종 부품을 완성했습니다.
“이전에는 기능성 프로토타입을 얻기까지 수개월의 반복 작업이 필요했지만, 이제는 파로 크레아폼 3D스캐너와 소프트웨어를 통해 스캔에서 CAD 설계, 3D프린팅 프로토타입 제작까지 하루 만에 완료할 수 있습니다.”
Félix Bélanger · EP9 엔지니어
매니폴드처럼 좁은 엔진룸에 장착되는 부품은 형상과 길이뿐 아니라 연결 조건, 장착 위치, 주변 간섭 여부를 함께 검토해야 합니다. 설계 초기부터 실제 차량의 3D 데이터를 기준으로 작업하면 최종 가공 이후의 수정 부담을 줄일 수 있습니다.
엔진 헤드와 차량 섀시를 스캔해 연결부 형상과 간섭 가능성을 파악하고, 현장 데이터에 근거해 형상을 검토합니다.
스캔 데이터에서 CAD 모델과 3D프린팅 시제품으로 이어지는 과정에서 제작 전 형상을 반복 수정할 수 있습니다.
또한 EP9에서는 스캐닝 전문가가 자리를 비운 상황에서도 사전 경험이 없던 팀원이 짧은 시간에 스캔을 수행했습니다. 이는 담당 인력의 작업 숙련도에만 의존하지 않고 측정 업무를 유연하게 진행할 수 있다는 점에서도 의미가 있습니다.
EP9 Autosport 사례는 HandySCAN PRO로 확보한 실제 형상 데이터가 Scan-to-CAD Pro의 CAD 모델링과 3D프린팅 검증으로 이어져, 자동차 배기 매니폴드 재설계의 시행착오와 시제품 제작 시간을 줄이는 데 어떻게 활용됐는지 보여줍니다.
이즈소프트는 FARO CREAFORM의 국내 공식 파트너로서 부품 재설계와 역설계, CAD 워크플로 구축 등 다양한 3D 측정 솔루션의 도입을 지원합니다.
