KC950

KC950 parametric 3D modeling

중형 항공기 매개변수 모델링

예비 설계 단계에서 항공기의 운행조건에 따른 성능을 정의하고 분석하기 위해 3차원 CAD 모델을 작성하는 것은 필수적이다. 그러나 초기 설계에 빈번하게 발생하는 설계 변경에 대하여 3차원 설계(3D modeling)를 변경하는 작업은 신속하게 이루어지기 어려워 설계 시간 및 인적 자원을 비효율적으로 사용하게 된다.

본 과제에서는 중형기 형상을 입력한 변수들에 따라 3차원 설계가 자동으로 생성되도록 매개변수(Parametric) 모델링을 구축하여 입력 변수를 변경하는 것으로 형상 수정이 자동으로 가능한 설계 자동화 프레임웍을 구축하는 것을 그 목적으로 한다.

Client 한국항공우주연구원
Project Year 2014
Services 형상 매개 변수 정의
매개변수 3D 모델링
설계 자동화를 위한 배치 실행

항공기의 형상은 주요 부위(날개, 페어링, 동체, 구조 등) 별로 파라메트릭 모델링(Parametric modeling)을 작성하고 이를 통합하여 전체 항공기 형상의 자동화를 구현하였다. 이를 통해 개념 설계 단계에서 시간, 인적 자원을 효과적으로 활용하고 빈번한 설계 변경에 대응할 수 있어 항공기 초기 개발의 효율을 증대시킬 수 있다.

항공기의 파라메트릭 디자인 모델은 라이노의 그래스호퍼(Grasshopper)로 제작되었으며, 데이터 입력은 엑셀파일을 인터페이스로하여 사용자는 엑셀에서 매개변수를 제어하거나 그래스호퍼를 사용할 수 있다. 또한 Rhino Python 스크립트를 잉한 배치 실행으로 입력 데이터에 따른 3D 모델링 결과물과 지오메트리에서 계산되는 변수들을 출력할 수 있어 최적설계 프레임워크 내에서 실행이 가능하다.

| 그래스호퍼 모델링의 라이노 화면 캡처