제3・4강 Fusion 기본 조작과 연필꽂이 만들기

이번 강의의 목표

• Fusion의 기본 조작 방법(시점 조작・솔리드 작성・스케치)을 익힌다
• 연필꽂이를 설계・모델링하고 .f3d 및 .stl 파일로 내보낸다
• 여유가 있는 사람은 나만의 연필꽂이를 설계하여 3D 프린터로 출력한다

수업 영상

영상 언어 안내

아래 수업 영상은 일본어로 진행됩니다. 이 페이지의 글과 그림 설명을 함께 보면서 시청하세요.

영상	내용
Fusion 기본 조작 1.1.1	데이터 패널, 마우스 조작, 기본 솔리드 개요
Fusion 기본 조작 1.1.2	솔리드 작성, 스케치의 개념, 폼(Form) 모델링 소개
Fusion 기본 조작 1.1.3	본체의 결합・잘라내기, 스케치와 돌출
Fusion 기본 조작 1.1.4	피처 히스토리와 편집, 누르기/당기기
Fusion 기본 조작 1.1.5	측정・다중 선택・표시/숨기기・저장・버전 관리
Fusion 기본 조작 1.2.1	스케치 작성(선・곡선・스플라인)
Fusion 기본 조작 1.2.2	자르기・간격띄우기・대칭・패턴・스케치 치수
Fusion 기본 조작 1.2.3	프로젝트 파일 내보내기(.f3d / .stl)
연필꽂이 만들기	예제를 따라 연필꽂이 제작(속 비우기・사선 절단・문자 각인・모깎기)

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Part 1: Fusion의 기본 조작

1-1. Fusion 실행과 마우스 조작

1. Fusion을 실행하고 새 프로젝트를 만듭니다
2. 왼쪽 위의 데이터 패널에서 프로젝트를 관리할 수 있다는 것을 확인합니다
3. 마우스의 기본 조작을 연습합니다:
   • 휠 드래그: 시점 이동(팬)
   • 휠 회전: 확대・축소
   • Shift + 휠 드래그: 시점 회전(오빗)
   • 화면 오른쪽 위의 ViewCube를 클릭하면 정면・윗면 등 정해진 시점으로 이동할 수 있습니다

마우스 조작의 요령

처음에 시점 조작에 익숙해지는 것이 중요합니다. 자유롭게 회전하고 확대・축소할 수 있을 때까지 연습해 봅시다.

1-2. 직육면체・원통 만들기

직육면체 만들기:

1. 메뉴에서 솔리드 → 만들기 → 상자를 선택합니다
2. 원점을 클릭해 배치의 기준점을 정합니다
3. 다음 크기를 입력합니다:
   • 너비: 25 mm
   • 깊이: 25 mm
   • 높이: 25 mm
4. 확인을 눌러 확정합니다

원통 만들기:

1. 솔리드 → 만들기 → 원통을 선택합니다
2. 원점을 클릭합니다
3. 다음 크기를 입력합니다:
   • 지름: 50 mm
   • 높이: 15 mm
4. 확인으로 확정합니다

1-3. 본체의 결합・잘라내기

기본 형상의 솔리드만으로는 원하는 형태를 만드는 데 한계가 있습니다. Fusion에서는 여러 개의 본체를 더하거나 빼서 형태를 만들어 갑니다.

결합 연습:

1. 앞서 만든 원통의 중심 위에 새 원통을 만듭니다:
   • 지름: 30 mm, 높이: 10 mm
2. 솔리드 → 수정 → 결합을 선택합니다
3. 대상 본체에 원래의 원통을, 도구 본체에 새 원통을 지정합니다
4. 작업을 결합으로 설정하고 확인으로 확정합니다

잘라내기 연습:

1. 결합한 입체의 윗면 중심에 새 원통을 만듭니다:
   • 지름: 20 mm, 높이: 본체 전체를 관통하는 길이
2. 결합 명령에서 작업을 잘라내기로 설정합니다
3. 확인으로 확정하면 중심에 구멍이 뚫립니다

1-4. 피처 히스토리와 편집

Fusion에서는 모든 작업이 화면 아래쪽의 타임라인에 기록됩니다. Word 등에서는 「실행 취소」로 과거로 돌아갈 수 있지만, 되돌아간 후에 다른 작업을 하면 그 이후의 편집 내용은 사라집니다. Fusion의 피처 히스토리는 과거의 작업만 고쳐 쓰고, 그 이후의 작업은 그대로 이어받는 강력한 기능입니다.

1. 화면 아래쪽 타임라인에서 편집하고 싶은 피처를 더블 클릭합니다(또는 피처를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭 → 피처 편집)
2. 예를 들어 원통의 지름을 40 mm로 변경합니다
3. 확인으로 확정하면 이후의 작업(결합이나 잘라내기 등)도 모두 자동으로 갱신됩니다

주의

타임라인의 순서를 바꾸면 의존 관계가 있는 작업에서 오류가 날 수 있습니다. 변경할 때는 앞뒤 작업에 미치는 영향을 확인합시다.

1-5. 다중 선택・측정・표시 제어・저장

치수 확인과 측정:

실물을 만들 때 치수의 정밀도는 매우 중요합니다. Fusion에서는 다음 방법으로 치수를 확인할 수 있습니다.

• 면이나 모서리를 클릭 → 면적이나 모서리의 길이가 표시됩니다
• Shift + 클릭으로 두 면을 선택 → 면 사이의 최소 거리가 표시됩니다
• 검사 → 측정 → 더 자세한 정보(둘레 길이, 반지름 등)를 얻을 수 있습니다

표시・숨기기 전환:

부품이 많아지면 앞쪽 부품에 가려 뒤가 보이지 않을 때가 있습니다.

1. 화면 왼쪽의 브라우저 패널에서 본체의 눈 아이콘을 클릭해 숨깁니다
2. 완전히 숨기고 싶지 않다면 마우스 오른쪽 버튼 클릭 → 불투명도를 **50%**로 바꾸면 반투명이 되어 안쪽이 비쳐 보입니다

반투명 표시의 활용

상자의 바깥쪽을 만들고 그 안에 기구를 설계하는 경우, 바깥쪽을 반투명으로 하면 전체 구조를 파악하기 쉬워집니다.

저장과 버전 관리:

1. Cmd + S(Windows: Ctrl + S)로 프로젝트를 저장합니다
2. 덮어쓸 때마다 버전 번호(V1, V2, V3…)가 올라갑니다
3. 데이터 패널에서 과거 버전을 열 수 있습니다(읽기 전용)
4. 과거 버전을 최신 버전으로 저장하면 그 버전으로 되돌릴 수 있습니다

버전 되돌리기

과거 버전을 「최신 버전으로 저장」하면 그 이후의 변경 사항은 과거의 것이 됩니다. 정말 되돌려도 되는지 확인 메시지가 나오므로 신중하게 조작하세요.

1-6. 스케치 작성

스케치는 2D 도형을 그리는 기능입니다. 스케치로부터 3D 본체를 만듭니다.

선과 곡선:

1. 스케치 → 작성을 클릭하고 그릴 평면을 클릭해 스케치 모드로 들어갑니다
2. 선을 사용해 평행사변형을 그립니다
3. 선은 클릭으로 꼭짓점을 찍고, 드래그하면 곡선이 됩니다. 직선과 곡선을 조합한 닫힌 곡선도 그릴 수 있습니다
4. 맞춤점 스플라인을 사용하면 매끄러운 자유 곡선을 그릴 수 있습니다(Illustrator의 베지에 곡선과 비슷한 조작)
5. 도중에 작업을 멈추고 싶다면 체크 표시를 클릭하거나 ESC 키를 누릅니다

자르기・간격띄우기・패턴:

작업	절차
자르기	크고 작은 원 2개를 그리고, 자르기로 필요 없는 선을 지워 초승달 모양을 만듭니다
간격띄우기	초승달 안쪽에 작은 초승달을 간격띄우기로 만듭니다. 테두리나 용기의 옆면을 만들 때 편리합니다
대칭	하트의 절반을 그리고 중심선을 지정해 좌우 대칭으로 만듭니다. 중심선은 **구성선(점선)**으로 해 둡니다
원형 패턴	원을 1개 그리고 중심점을 지정해 원주 위에 복사본을 배치합니다
사각형 패턴	한 변 10 mm인 정사각형을 3×3개, 5 mm 간격을 두고 배치합니다
스케치 치수	모서리를 선택해 치수를 지정합니다. 한 번 지정하면 고정되어 드래그해도 변하지 않습니다

스케치 치수의 구속

스케치 치수를 지정하면 그 모서리는 **구속(고정)**됩니다. 평행사변형의 한 변을 25 mm로 고정하면 마주 보는 변도 자동으로 25 mm가 됩니다(＝구동 치수). 이미 정해진 치수를 또 지정하려고 하면 「과도 구속」 오류가 납니다.

1-7. 돌출

스케치로 그린 2D 도형을 3D로 변환합니다.

1. 스케치의 닫힌 도형(프로파일)을 선택합니다
2. 솔리드 → 만들기 → 돌출을 선택합니다
3. 높이를 지정하고 확인으로 확정합니다

1-8. 프로젝트 파일 내보내기

만든 모델을 외부 파일로 내보냅니다.

.f3d 파일(Fusion 고유 형식):

1. 파일 → 내보내기를 선택합니다
2. 파일 형식에서 **Fusion 아카이브 (.f3d)**를 고릅니다
3. 저장 위치를 지정하고 내보내기를 클릭합니다

.stl 파일(3D 프린터용):

1. 파일 → 내보내기를 선택합니다
2. 파일 형식에서 **STL (.stl)**을 고릅니다
3. **정밀도(리파인먼트)**는 「높음」을 권장합니다
4. 저장 위치를 지정하고 내보내기를 클릭합니다

.f3d와 .stl의 차이

• .f3d: Fusion의 편집 데이터(피처 히스토리 포함)가 모두 남습니다. 나중에 치수 변경 등 수정이 가능합니다. 과제 제출은 이 형식으로
• .stl: 표면의 삼각형 메시(폴리곤)만 남습니다. 피처 히스토리는 사라지고 수정이 매우 어려워집니다. 3D 프린터 출력용입니다. 슬라이서 소프트웨어(FlashPrint / Bambu Studio 등)는 이 형식을 읽어 들입니다

특정 본체만 STL로 내보내고 싶다면 본체를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭 → 메시로 저장 → 형식을 STL 바이너리로 합니다.

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Part 2: 연필꽂이 만들기

지금부터는 배운 조작을 조합해 연필꽂이를 설계합니다.

2-1. 예제 파일 가져오기

1. 수업에서 배포한 연필꽂이 예제 .f3d 파일을 내려받습니다
2. Fusion에서 파일 → 열기를 하거나 데이터 패널에서 업로드합니다
3. 예제를 참고해 각 부분의 치수와 구조를 확인합니다

2-2. 직육면체 만들기

1. 새 프로젝트를 만듭니다
2. 솔리드 → 만들기 → 상자로 다음 크기의 직육면체를 만듭니다:
   • 너비: 75 mm
   • 깊이: 70 mm
   • 높이: 100 mm

2-3. 속 비우기

연필꽂이의 안쪽을 비웁니다.

1. 직육면체의 윗면을 클릭해 스케치를 시작합니다
2. 스케치 → 수정 → 간격띄우기를 사용해 윗면의 바깥 둘레에서 안쪽으로 2 mm 간격을 띄운 직사각형을 그립니다
3. 스케치를 종료합니다
4. 간격띄우기한 직사각형을 선택하고 돌출로 잘라냅니다
   • 방향: 아래쪽
   • 거리: -98 mm(바닥 두께가 2 mm가 되도록)
   • 작업: 잘라내기

벽 두께의 경험칙

두께	특징
1 mm 이하	상당히 휩니다. 뚜껑처럼 유연성이 필요한 부품에 적합
1.5 mm	다소 무릅니다. 긴 변이 있으면 잘 휩니다
2 mm	연필꽂이 정도라면 충분한 강도. 출력 시간도 적당
3〜5 mm	매우 튼튼하지만 출력 시간이 크게 늘어납니다

이번에는 2 mm를 사용합니다. 두껍게 하면 강도는 올라가지만 출력 시간과 재료가 늘어나므로 용도에 맞게 판단합시다.

2-4. 앞면을 사선으로 잘라내기

펜을 꺼내기 쉽도록 앞면을 사선으로 잘라냅니다.

1. 직육면체의 오른쪽 옆면을 클릭해 스케치를 시작합니다
2. 선을 사용해 왼쪽 위 모서리에서부터 다음과 같은 직각삼각형을 그립니다:
   • 아래로 45 mm
   • 오른쪽으로 35 mm
3. 스케치를 종료합니다
4. 삼각형 프로파일을 선택하고 돌출로 잘라내기합니다
   • 방향: 전체를 관통하도록(「전체」를 선택)

2-5. 문자 각인

연필꽂이 앞면에 이름이나 이니셜을 새깁니다.

1. 연필꽂이의 앞면을 클릭해 스케치를 시작합니다
2. 스케치 → 작성 → 텍스트를 선택합니다
3. 앞면 위에서 드래그해 텍스트 영역을 만듭니다
4. 텍스트 대화상자에서 설정합니다:
   • 문자: 자유롭게(이름, 이니셜 등)
   • 글꼴: 단순하고 직선적인 글꼴이 3D 프린팅에 적합합니다(복잡한 글꼴은 출력이 어렵습니다)
   • 높이: 문자의 크기(예: 10〜15 mm)
   • 정렬: 상하좌우 가운데를 추천합니다
5. 스케치를 종료합니다
6. 텍스트 프로파일을 선택하고 돌출로 잘라내기합니다
   • 깊이: -1 mm

3D 프린팅의 주의점(오버행)

3D 프린터는 바닥에서부터 한 층씩 쌓아 올려 출력합니다. **공중에 떠 있는 부분(오버행)**이 있으면 필라멘트가 출렁다리처럼 늘어져 버립니다.

• 완전히 수평인 중공 부분 → 확실히 축 늘어집니다. 피해야 합니다
• 완만한 곡면 → 조금씩 튀어나오므로 비교적 깔끔하게 출력됩니다
• 경사면 → 곡면과 마찬가지로 단계적으로 튀어나오므로 출력 가능합니다

문자를 관통시키지 않고 1 mm 깊이로만 새기는 것은 뒷면에 오버행을 만들지 않기 위해서입니다. 도저히 피할 수 없다면 슬라이서 소프트웨어에서 서포트 재료를 추가하거나, 부품을 나누어 출력한 뒤 조립합니다.

2-6. 모깎기

모서리를 둥글게 다듬어 마무리합니다. 모깎기를 넣으면 투박한 인상이 부드러워지고 손에 잘 맞게 됩니다.

1. 솔리드 → 수정 → 모깎기를 선택합니다
2. 둥글게 하고 싶은 **모서리(edge)**를 선택합니다(옆면이나 윗면의 모서리를 골라 봅시다)
3. 모깎기 반지름을 설정합니다(예: 3 mm)
4. 확인으로 확정합니다

TIP

모깎기는 겉모습을 좋게 할 뿐 아니라 3D 프린팅 시 강도 향상에도 효과적입니다.

2-7. 내보내기와 제출

1. 파일 → 내보내기로 .f3d 파일을 내보냅니다
2. 같은 방법으로 .stl 파일도 내보냅니다
3. 두 파일 모두 클래스룸에 제출합니다

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심화 과제(선택)

나만의 연필꽂이 만들기

기본 연필꽂이를 완성했다면 나만의 디자인에 도전해 봅시다.

• 형상의 변형(원통형, 다각형, 유기적인 곡면 등)
• 칸막이나 소품 수납 공간 추가
• 무늬나 장식 추가(원형 패턴, 사각형 패턴 활용)
• 여러 본체를 결합한 복잡한 형상

완성했다면 .f3d와 .stl을 클래스룸에 제출해 주세요.

나만의 연필꽂이 3D 프린터 출력

나만의 연필꽂이를 실제로 3D 프린터로 출력합니다.

1. .stl 파일을 슬라이서 소프트웨어(FlashPrint / Bambu Studio 등)로 엽니다
2. 출력 설정을 확인합니다(내부 채움 밀도, 서포트 재료 유무 등)
3. 출력이 끝나면 사진을 찍어 클래스룸에 제출해 주세요