디지털 도구를 활용한 도자디자인 개발
최병건 남서울대학교 환경조형학과 교수

오늘날 컴퓨터를 활용하는 디자인은 산업의 전반적인 분야로 확대되고 있는 추세이다. 과거에는 공학 분야에서의 컴퓨터의 활용이 강조되었고 미술 분야에서는 인쇄 및 제품 디자인과 같은 국한된 영역에서 사용되었다. 그러나 현재에는 영화, 게임, 웹, 애니메이션 등 응용미술 분야와 회화와 조각 같은 순수미술 분야에서도 그 쓰임새가 확대되고 있다. 컴퓨터를 이용한 2D와 3D는 그 결과물의 목적에 따라 달리 사용된다. 입체를 다루는 제품은 3D의 활용성이 중시되며 평면장식이 중요한 제품은 2D의 활용성이 중시된다. 특히 3D 분야는 과거 모델링과 렌더링을 통한 가상현실(VR) 공간속에서의 디자인만 다루어 졌다면 현재는 CAD/CAM(Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturing)을 통한 설계 및 시제품 양산과정까지 사용되고 있다. 특히 제품디자인 분야에서는 최근 CAID(Computer Aided Industrial Design)라는 용어와 더불어 CAD설계분야와 3차원 형상 정의 분야를 통한 가전제품, 자동차 스타일링, 소비제품, 건축, 인테리어 등에 활용하고 있으며 CAT(Computer Aided Testing) 및 CAE(Computer Aided Engineering)까지 등장하고 있는 실정이다.
현재 제품산업계의 디지털 프로세스 활용을 보면 2D프로그램을 이용한 디지털 프린팅 기술의 개발과 디자인 적용, 3D프로그램을 통한 디자인과 3차원 형상화를 통한 제품개발이 가장 활성화 되어 있다고 할 수 있다. 도자분야에 있어서는 도기업체의 CAD/CAM을 이용한 제품디자인과 NC장비를 통한 3차원 형상화가 디자인실을 통해 이루어지고 있으며 타일업체의 2D프로그램을 이용한 패턴 디자인, 부분적인 3차원 형상화를 통한 부조타일 개발이 주가 되고 있다. 또한 대형 식기 업체들의 CAD/CAM 활용 또한 확대 되고 있는 추세이다.
컴퓨터그래픽 - 디지털 도구로의 전환
초기 컴퓨터그래픽은 소프트웨어 운용능력을 중시하여 모니터에 그려지는 그림이나 도형을 의미하였다. 그러나 최근의 경향은 하드웨어 운용능력과 더불어 광범위하게 디지털 도구(Digital Tool)라는 개념으로 바뀌어가는 추세라 할 수 있다. 이는 과거 제품 스타일링과 도면작성이 컴퓨터의 유일한 기능이었다면 현재는 다양한 입력 및 출력장치의 개발로 인해 컴퓨터상의 결과물이 곧바로 생산현장과 연계될 수 있기 때문이다. 또한 엔지니어링 분야의 CAD(Computer Aided Design)와 미술도구인 그래픽프로그램(Graphic Program)의 경계는 희석되고 있는 추세이다. 따라서 최근 컴퓨터를 이용한 디자인은 공학적인 지식뿐만 아닌 제품의 소재에 대한 물리적, 화학적 지식을 기반으로 하며 이를 통해 컴퓨터는 창조의 도구로 전환될 수 있다. 또한 이러한 디지털 도구의 연구와 기술개발, 교육은 도자제품 디자인의 다양성과 경쟁력을 확보하기 위한 필수적인 방향이며 CACD(Computer Aided Ceramic Design)라는 새로운 분야로서 인식되어야 할 것이다.

CACD 프로세스와 디자인
CACD(Computer Aided Ceramic Design) 프로세스는 크게 세부분으로 나누어진다. 첫째 단계는 디자인 프로세스(Design Process)로써 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 전환하고 2D와 3D프로그램을 통해 제품의 모델을 구축하는 일련의 과정을 말한다. 둘째 단계는 2D프로세스를 통한 제품화로서 실크 스크린, 전사지, 등이 있다. 셋째 단계는 목업 프로세스(Mock-Up Process)로서 구축된 모델의 3D데이터(Data)를 모델링 머신(Modeling Machine)의 기계적 특성, 석고몰드(Plaster Mold) 이형(Parting)에 적합한 부분 나눔 등을 고려하여 재작업 한 후 기계적 명령어(Nc-Code)로 전환시켜 조각(Engraving)하는 일련의 과정을 말한다. 다양한 도자기의 영역 중 CACD(Computer Aided Ceramic Design)와 관련된 영역은 산업제품에 특히 많다. 이는 다품종 소량생산이라는 현대 산업 시스템과 적합하고 기능성에 입각한 설계가 가능하기 때문이다. 따라서 대량생산 시스템을 필요로 하는 도자업체는 CACD방식의 제품 양산을 연구하고 구축하여야 할 당위성이 있다. CACD시스템이 가능한 도자 제품의 구분 및 연관 된 디지털 기술은 다음과 같다.
상기와 같이 도자제품에 있어서 CACD기술은 제품의 특성에 따라 특정 프로세스가 진행된다. 이 가운데 가장 많이 활용이 될 수 있는 기술은 전사(Decal)와 목업(Mock-Up)에 의한 제품 개발이다. 이러한 제품은 현재 대형 기업단위의 제품이며 현장에서의 CACD기술의 적용 또한 가장 빠르게 보급화 되는 추세이다. 또한 디자인 개발과정부터 제품양산까지 다양한 디지털 도구의 접목이 가능하다.
디지털 툴을 이용한 제품개발 예

디지털도구의 운영
도자제품은 그 목적과 쓰임새가 다양하다. 따라서 적합한 디지털 도구의 구매 및 배치 그리고 운영을 통해서 보다 효과적인 결과를 가져 올 수 있다. 또한 가동인력의 교육과 관리가 무엇보다 우선적이다. 그러나 운영의 주체를 디자이너와 엔지니어로 분리하는 것은 효율적인 제품 개발을 할 수 없다. 과거 기기의 복잡함으로 인해 디자이너가 접근하기 어려웠던 환경은 현재 쉬운 인터페이스의 구동 소프트웨어와 기기의 단순화로 극복이 되고 있는 추세이다. 이는 컴퓨터그래픽이 최초에 도입된 1990년대 초 디자이너는 손으로 렌더링하고 컴퓨터그래픽 오퍼레이터가 이를 구현했던 상황이 지금은 통합되었다는 점에서 자연스럽게 유추 할 수 있다. 즉 디자이너는 다양한 디지털 기기의 운영이 가능해야 하며 출력기기의 정밀성으로 인해 생산현장과 가까워진 것이다. 아울러 경영자는 인내심을 가져야 한다. 디지털 도구의 도입은 당장 뛰어난 결과를 가져오지 못한다. 디지털 도구가 제품개발단계에서 그 능력을 발휘하려면 회사의 시스템과 적응하고 변화할 시간을 주어야 한다. 이는 1993년 업계 최초로 CNC를 도입하고 적응 및 변화의 단계를 거쳐 현재 활발하게 운영 중인 도기생산업체 동서산업의 예에서 확인할 수 있다.

향후전망
1990년대 말 IMF를 거치면서 수많은 제조업체들은 경쟁력을 필요로 했다. 그 대안 중 하나가 제작 프로세스의 디지털화이며 이는 과거 제품의 도면관리와 문서 및 규격서 관리, 설계변경 프로세스 관리 그리고 개발제품구조(Engineering BOM)관리 등 제품개발정보 위주로부터의 변화를 의미한다. 현재는 3차원 CAD와 연계하여서 디지털 목업(DMU:Digital Mockup), 가상제품개발(VPD:Virtual Product Development), 정보의 시각화(Visualization), 디지털 프로세스(Digital Process)관리, 가상생산 또는 디지털제조 (Digital Manufacturing) 등 다양한 기술의 기반시스템을 총체적으로 포함하고 있다. 또한 이러한 제조과정의 디지털 적용을 지칭하는 다양한 용어들이 등장하고 있는데 대표적으로 CAD/CAM, CAE, PDM(Product Data Management)을 위시하여, 진화한 제품수명주기관리(PLM; Product Lifecycle Management), 디지털 매뉴팩쳐링(DM, Digital Manufacturing), E-매뉴팩쳐링(E-Manufacturing), I-매뉴팩쳐링(I-Manufacturing), 디지털디자인, 디지털 공장과 같은 것들이다. 이러한 용어들은 근본적으로 회사의 모든 시스템을 총괄적으로 디지털화 하는 것을 의미한다. 즉 컨셉디자인서부터 생산 및 서비스까지의 모든 프로세스를 컴퓨터로 통제하는 것을 의미하며 이는 제품의 모든 물리적, 화학적 정보를 디지털화해 가상의 제품을 컴퓨터에서 설계하고, 생성된 3D 설계 데이터를 내부 R&D부서는 물론 자재, 영업부 등 모든 부서 및 협력사와 공유해 개발기간을 단축하고 비용을 절감하는 것이다. 즉 디지털도구의 활용은 디자인을 포함한 제품개발 단계만이 아닌 생산 및 판매까지 연계되는 추세이고 이미 자동차, 항공기와 같은 첨단산업제품으로부터 신발, 의류와 같은 제품에 이르기까지 적용되고 있다. 즉 과거와 같이 컴퓨터 몇 대를 디자인 부서에 갖추어 놓고 제품개발의 첨단을 운운하던 시대는 지나간 것이다. 필자는 컴퓨터 그래픽보다 디지털도구의 개념을 우선시하고 있다. 이는 향후 디지털 도구가 디자인과 생산을 어우르는 개념으로 발전하리라고 확신하고 있기 때문이다. 도자산업에 있어서도 이미 몇몇 업체는 이러한 개념을 디자인과 생산라인에 적용시키고 있다. 그러나 아직 도자제품 생산이 경험에 좌우된다는 인식은 도자산업 전반에 팽배해 있으며 독창적인 디자인을 개발하기보다 잘나가는 해외의 몇몇 제품을 카피하는 분위기 또한 디자인과 생산방식을 획기적으로 전환하지 못하는 이유이기도 하다. 그러나 저가의 중국제품은 이미 한국산과 구별하기 힘들 정도로 그 품질이 우수해졌고 유럽제품 또한 지적재산권 문제로 점차 카피조차 힘들어지고 있는 실정이다. 이러한 시기에 한국의 도자산업이 가야할 길은 무엇인가 냉철하게 생각하고 변화하지 않으면 향후 그 존립의 기반조차 잃을지 모른다. 디지털 도구의 가능성은 독창적인 디자인과 생산라인에 있으며 향후 제품만이 아닌 생산라인까지 수출하는 시기가 오리라 기대해 본다.

 그림 1. 2D Program을 이용한 접시패턴 디자인
그림 2. 3D 프로그램을 이용한 제품 및 공간 시뮬레이션
그림 3. 전사 프린팅을 이용한 제품양산(학생작품)
 그림 4. 2D Program을 이용한 타일패턴 디자인
그림 5. 3D 프로그램을 이용한 제품 및 공간 시뮬레이션
그림 6. 실크스크린 기법을 이용한 제품양산(학생작품)
 그림 7. 3D Program을 이용한 모델링
그림 8. 3D 프로그램을 이용한 제품 및 공간 시뮬레이션
그림 9. 제품양산(학생작품)
Mock-Up Process
 그림 10. 3D Program을 이용한 설계
 그림 11. Cam 프로그램에서의 세팅 작업
 그림 12. NC Machine Engraving
 그림 13. 케스팅을 이용한 제품 양산

최병건
서울대학교 미술대학 공예과 동대학원 졸업
서울대학교 미술대학 디자인학부 박사과정
현재 기초조형학회 이사
현재 남서울대학교 환경조형학과 부교수

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