3D 스캐닝이란
여러분들께서 흔히 알고 계시는 스캐너는 각종 문서나 사진 등 2차원 화상정보를 광학적으로 인식하여 컴퓨터에 입력 시키는 장치 입니다. 스캐너는 컬러필름이나 원색 사진, 그림 등을 고해상도로 입력하여 영상처리나 전자 출판등에 유용하게 사용됩니다. 하지만, 최근 들어서 3차원 스캐너를 도입하여 여러 산업 분야의 성장에 일조를 기하는 사례들이 속속들이 나오고 있습니다. 그러면, 3차원 스캐너란 무엇이며 어떤 분야에 활용될까요? ㈜쓰리디시스템즈코리아가 3차원 스캐닝기술에 대한 사용자의 이해를 돕기 위해 3차원 스캐닝에 대한 기본이론, 3차원 스캐너의 종류, 측정방식 등에 대한 설명을 제공해 드립니다.
3차원 스캐닝기술이란 3차원 스캐너를 이용하여 레이저나 백색광을 대상물에 투사하여 대상물의 형상정보를 취득, 디지털 정보로 전환하는 모든 과정을 통칭하는 용어입니다. 3차원 스캐닝기술을 이용하면 볼트와 너트를 비롯한 초소형 대상물을 비롯해 항공기, 선박 심지어는 빌딩이나 다리 혹은 지형 같은 초대형 대상물의 형상정보를 손쉽게 취득할 수 있습니다.
3차원 스캐너로부터 얻어진 형상 정보는 다양한 산업 군에 필요한 역설계(Reverse Engineering)나 품질 관리(Quality inspection)분야에 적극적으로 활용되고 있습니다. 기존에는 특정 제품의 형상 정보를 얻기 위해 대상 제품을 일일이 캘리퍼스와 같은 도구를 이용한 수작업으로 대상물의 측정이 이루어졌습니다. 이런 기존의 방식은 작업 시간도 많이 소요될 뿐 더러 정확한 작업이 이루어 질 수 없었습니다.
3차원 스캐너는 단 몇 번의 샷을 통해서 단 시간 내에 제품 전체의 형상정보를 쉽고 정확하게 취득할 수 있게 해 주는 혁신적인 툴입니다. 3차원 스캐닝 기술은 대상물의 전체형상을 한꺼번에 측정함으로써 정확하고 신속한 결과를 도출할 수 있게 해주었고 그 결과 여러 산업분야에서 생산성이 크게 증대되었습니다.
현재 다양한 산업 분야에서 CMM(Coordinate Measuring Machine)이라는 3차원 측정기를 이용하여 제품의 형상정보를 얻고 있습니다. CMM은 물체의 표면 위치를 검출할 수 있는 프루브가 3차원 공간을 이동하면서 각 측정 점의 공간 좌표를 검출하고 그 데이터를 컴퓨터가 처리함으로써 3차원적인 크기나 위치 또는 방향 등을 측정할 수 있는 장치입니다. 그러나 3차원 측정기는 시스템이 복잡하기 때문에 유지, 보수를 위한 노력이 필요하고 정상적으로 활용하기까지에는 일정한 시간과 관련 분야의 전문 지식이 필요합니다. 또 온도나 진동 등에 민감하기 때문에 주변 환경을 잘 관리해야 하는 등의 어려움이 있습니다 이에 반해, 3차원 스캐너는 CMM 측정기의 단점들을 보완한 편리한 사용방법과 빠른 측정 속도로 인해 기존의 산업 분야들에서 대체 솔루션으로 급부상하고 있습니다.