[직종 탐구] 상상을 현실로 만드는 설계자: 기계설계/CAD

상상을 현실로 만드는 설계자: 기계설계/CAD (Mechanical Engineering CAD)

"이 세상의 모든 제품은 누군가의 모니터 속에서 시작된다."

스마트폰, 자동차, 로봇, 심지어 우리가 쓰는 볼펜 하나까지. 모든 제품이 세상에 나오기 전, 가장 먼저 거치는 단계가 바로 "설계"입니다. 오늘 소개할 기능경기대회의 핵심 직종, 기계설계/CAD는 텅 빈 화면 위에 세상에 없던 기계를 창조해 내는 '디지털 장인'들의 무대입니다.

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1. 기계설계/CAD 직종이란?

단순히 도면을 베끼는 것이 아닙니다. 주어진 설계 조건과 아이디어를 바탕으로 컴퓨터 소프트웨어(CAD)를 활용해 부품을 3D로 모델링하고, 그것들이 실제로 조립되어 작동하는지 시뮬레이션하며, 최종적으로 생산 현장에서 물건을 만들 수 있도록 정밀한 2D 도면을 작성하는 기술입니다.

즉, "공학적 지식(역학, 재료)"과 소프트웨어 활용 능력, 그리고 공간 지각 능력이 결합된 고차원적인 기술입니다.

<이미지: 기계설계 직종의 실제 작업 모습. 전문 CAD 프로그램을 사용하여 복잡한 엔진 부품의 3D 모델링과 2D 도면 작성 작업을 동시에 수행하고 있다. 책상 위에는 실제 부품과 측정 도구도 보인다.>

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2. 대회에서는 무엇을 하나요? (경기 과제)

국제기능올림픽 및 전국대회 기준으로 기계설계 직종은 보통 3~4개의 과제(Module)를 제한 시간 내에 수행해야 합니다.

• 과제 1: 3D 모델링 및 어셈블리 (Modeling & Assembly)
  • 제시된 도면을 보고 부품 하나하나를 3차원으로 형상화합니다.
  • 만들어진 부품들을 가상의 공간에서 조립(Assembly)하여 간섭이 없는지, 구동이 잘 되는지 확인합니다.
  • 핵심 포인트: 얼마나 빠르고 정확하게 복잡한 형상을 구현하느냐가 승부처!
• 과제 2: 도면 작성 (Detail Drawing)
  • 3D 모델을 바탕으로 제작용 2D 도면을 만듭니다.
  • 치수, 공차(Tolerance), 표면 거칠기 등 KS/ISO 규격에 맞춰 완벽한 작업 지시서를 작성해야 합니다.
• 과제 3: 역설계 (Reverse Engineering)
  • 도면 대신 실물 부품이나 스캔 데이터를 줍니다.
  • 선수는 버니어 캘리퍼스 등으로 실물을 직접 측정하여 똑같은 형상을 모델링해야 합니다.
• 과제 4: 설계 변경 (Design Change)
  • 기존 제품의 문제점을 파악하고, 더 나은 성능을 내도록 설계를 개선하는 창의적인 과제입니다.

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3. 왜 중요한가요? (전망 및 진로)

기계설계는 제조업의 근간입니다. 아무리 좋은 아이디어도 설계 도면이 없으면 만들 수 없습니다.

• 핵심 인재: 반도체 장비, 자동차, 항공우주, 로봇 등 모든 첨단 산업 분야에서 설계 엔지니어는 대체 불가능한 핵심 인력입니다.
• 높은 수요: 4차 산업혁명으로 제품이 고도화될수록 더 정밀하고 창의적인 설계 능력이 요구되므로, 숙련된 설계자의 몸값은 계속해서 높아지고 있습니다.
• 진로: 대기업 연구개발(R&D) 부서, 설계 전문 기업, 공기업 등 다양한 분야로 진출할 수 있습니다.

기계설계/CAD 직종은 단순한 기능공이 아닌, 무에서 유를 창조하는 **'엔지니어'**로 성장하는 가장 확실한 길입니다.