모델 엔지니어링
Model engineering
모델 엔지니어링은 전체 크기의 기계에 비례하여 축소된 소형 작업 표현을 만드는 것을 추구한다. 대량생산과는 달리 장인정신이 강한 금속공예의 한 분야다. 지금은 주로 취미를 가지고 있지만 과거에는 상업적, 산업적 목적도 가지고 있었다. '모범공학'이라는 용어는 1888년까지 사용되었다.[1] 미국에서는 '홈샵 기계공'이라는 용어가 종종 대신 쓰이지만, 이 용어의 범위는 거의 틀림없이 더 넓다.
모델 엔지니어링은 증기력의 시대로 거슬러 올라가는 엔지니어링 유산을 가진 산업화된 국가에서 가장 인기가 있다. 즉, 주로 영국, 미국, 서북유럽 국가 및 산업화된 영국 영연방 국가들에서 발견되는 추적이다.
모델 엔지니어링의 범위
모델 공학에서 관심 있는 '클래식' 영역은 활력 증기 모델(일반적으로 증기 기관차, 고정 엔진 및 트랙션 엔진),[2] 내연 엔진,[3] 시계 제작이다.[4] 다른 인기 있는 과목은 스털링 엔진,[5] 작업장 장비, 미니어처 기계공구, 장식 회전이다. 이들은 모형공학전람회의 경쟁부문에 자주 반영되는 안정적인 장르로 구성한다. 과거에는 아마추어 전기 실험(취미 전자제품의 선구자)과 선박 모델링이 모델 엔지니어링의 일부로 여겨졌지만, 이것들은 더 이상 핵심 장르로 간주되지 않는다.
모델 엔지니어는 일반적으로 표준 금속과 금속 주조물로부터 작업 부품을 가공하여 모델을 만든다. 일부 모델은 실용적인 작업 모델로, 다른 모델은 고도로 세심한 디스플레이 모델로, 또는 때로는 이 두 모델을 조합하여 제작하기도 한다. 가장 정교한 모델은 수천 개의 부품을 수작업으로 제작하는 것과 관련이 있으며, 완성하는 데 수천 시간이 걸리며, 종종 수 년 또는 심지어 수십 년에 걸쳐 제작된다. 모델 엔지니어는 종종 상업적으로 구할 수 있는 도면에 의해 안내를 받지만, 어떤 사람들은 그들 자신의 디자인을 그리거나 심지어 도면이 없는 작업까지 한다. 마찬가지로 대부분의 모델 엔지니어는 필요할 때 주물을 구입하지만 일부는 금속을 직접 주조할 주조 공장 장비를 구입하거나 제조한다.
컴퓨터 보조설계, cnc(컴퓨터 수치제어) 장비, 레이저 커팅, 3D 프린팅, 임베디드 시스템 등 '현대적인' 기술은 점점 더 많은 수의 실무자들이 업무를 통해 이러한 기법에 대한 기술과 친숙함을 발전시키고 있는 반면, 새로운 기술에 익숙한 젊은이들은 점점 더 많아지고 있다. 프로세스는 '모델 엔지니어링'과 '메이커 문화' 사이의 격차를 줄여 전통적인 가공의 가능성을 발견한다.
가정용 워크샵 기반 환경에서 금속 공작 기계 공구를 광범위하게 사용하는 활동으로서 모델 엔지니어링은 총기 제작(특히 미국에서), 가정용 금속 공작 도구 및 부속품 제조, 가정용 cnc 장비 빌딩, 골동품 기계 등 기타 장인 기계 공구와 제휴한 금속 공작 활동과 중복된다. 공구 수집, 골동품 차량 및 기계 복원, 홈 용접 및 취미 금속 주조. 모형 공학은 활강 증기 기관차를 운행하는 취미와 밀접하게 연관되어 있으며, 특히 기계 과목의 비작업 모델 제작과 어느 정도 중복된다. 메카노나 저압 완구 증기기관 같은 제품은 18세기 후반부터 시작된 과학적이고 기계적인 완구의 생산으로 인해 모델 엔지니어링과 느슨한 친화력을 가지고 있다.[6] 낡은 기계의 미적, 운동적 특성을 살린 후기 산업 조각 예술 스타일인 스팀 펑크는 일부 중복되는 부분이 있다.
'모범공학'이라는 용어의 적절성에 대해 약간의 논쟁이 있다. 어떤 사람들은 '엔지니어'라는 용어는 이와 같이 전문적으로 자격을 갖춘 사람들을 위해서만 사용해야 한다고 주장한다. 그러나 '엔지니어'의 역사적 의미는 엔진을 만들거나 기른다는 뜻이며, 그만큼 워킹 모델을 취미로 삼는 사람들에게는 어울리는 표현이다. 어쨌든 1888년 '모범 엔지니어'라는 용어가 채용된 이후 그 사용 선례가 기정사실이 된 지 오래다.
실시간 증기 기관차 모델

모형 활강 증기 기관차는 모형 공학에서 가장 인기 있는 모형화 과목으로 앞서 있다.[7] 그런 만큼 그들은 특별히 언급할 가치가 있다. 활증기는 모형 기관차의 자체 보일러에서 가열된 가압된 증기를 소형 증기 실린더를 통해 바퀴를 회전시키는 것을 말한다. 모든 기관차가 살아있는 증기는 아니다 - 일부 모델 엔지니어들은 전기 또는 내연기관차에 의해 움직이는 모형 기관차를 만든다. 그러나 기준은 모델이 자체 추진되기 때문에 (대개 훨씬 더 작은) 모델 열차가 달리는 것과는 달리, 엔진을 만들거나 모터를 설치해야 한다는 것이다.
활선 증기 기관차는 트랙 게이지에 따라 다양한 크기, 또는 저울로 만들어진다. 주인의 텃밭에 설치하거나,[8] 뒤뜰 철로라고 불리는 미국에서 설치될 수 있기 때문에 때로는 '정원 게이지'라고 불리기도 하는 소형 게이지는 스스로 작동하기에 충분하지만 대개 운전자나 승객을 끌 수는 없다. 더 큰 계량기는 보통 클럽 선로나 미니어처 철도에서 발견되며, 운전자와 승객을 태우기 위한 것이다.
인기 있는 '정원 게이지'는 '0' 게이지, '1' 게이지, 2½' 게이지(리더블)이다. 보통 클럽 트랙 게이지는 북아메리카에서 3½," 5"와 7¼," 그리고 4¾"와 7""이다. 10인치와 15인치 게이지와 같은 대형 소형 철도 계량기는 동물원과 공원 환경에서 더 흔하다. 시간이 지남에 따라 다양한 게이지가 존재해왔다. 398"와 5" 게이지는 1898년에 표준 모델 게이지로 제안되었지만, 5" 게이지는 7¼" 게이지와 함께 2차 세계대전 이후에야 대중화되었다.[9]
모든 모델 라이브 증기 기관차 애호가들이 모델 엔지니어인 것은 아니다(그 반대도 마찬가지다. 많은 살아있는 증기기관 애호가들은 공장에서 모델을 만드는 데 오랜 시간을 소비하기 보다는 트랙에서 모델을 운영하는 것을 선호하기 때문에 준비된 모형 기관차를 구입한다. 그러나 많은 사람들에게 있어 취미의 즐거움은 제조과정에 있으며, 이는 엄청난 것이 될 수 있는 어떤 종류의 러닝엔진의 큰 만족으로 끝난다.
사회에서의 모델 공학
18세기 후반에서 20세기 후반까지의 산업 혁명을 시작으로 기술 교육에 대한 보조 도구로, 또는 교실이나 공공 기관 전시물로 널리 생산되었음에도 불구하고, 기계 모델을 만들기 위한 모델 공학의 목적은 지금은 대개 순수하게 오락적이다. 그것들은 또한 특허를 지지하거나, 제안된 자본 벤처 사업을 시각화하거나, 제조자의 무역을 광고하기 위한 상업적 소품으로 제작되었다. 옛 산업화 국가의 많은 박물관에는 산업혁명 초기부터 유래한 기계 모델의 독창적인 소장품들이 소장되어 있다. 가장 초기에 알려진 증기 엔진 모델 중 하나인 뉴코멘 빔 엔진은 1763년 이전에 만들어졌다.[10] 런던의 과학 박물관은 많은 초기 모델들을 보여주는 카탈로그를 출판했다.[11][12] 이러한 모델들 중 많은 수가 오늘날 모델 엔지니어들에게 인기 있는 동일한 주제를 대표하고 있는데, 이것은 모델 엔지니어링의 오랜 전통을 증명한다.
증기 엔진 작동 모델 제작에 대한 지침을 대중에게 제공하는 가장 초기의 출판물은 E의 모델 부두 조차장 핸디북(2판 1867)이었다. 런던에 있는 모델 선착장 상점의 주인인 벨은 그 부품들과 완성된 모델들을 판매하기 위해 제공했다. 벨은 로열 패밀리와 영국 해군, 그리고 다양한 유럽의 왕족들에게 "모델러와 기계론자"라고 말했다.[13] 그 책은 오락적인 추구로서 이러한 모델들을 만들고 운영하기 위한 것이었다. 영국에서는 19세기 후반에 이르러 광범위한 중산층의 설립, 레저활동의 관련 확대, 수공예품을 용맹하게 만든 예술공예운동의 발흥으로 금속공예에 관심이 있는 아마추어 모델 엔지니어 및 실험가들의 새로운 선거구를 레크리에이션으로 보았다. 이는 기계 기술이 경제 번영의 원동력으로 여겨지던 때였다. 모델 공학 관련 기사와 광고는 1880년대 중반부터 아마추어 작품 일러스트레이티드 잡지에 나오기 시작했다.[14][15] 견습생으로 모델을 만든 서민 역학과 연계하여 '아마추어'에 대한 관심이 높아지면서, 1898년 모델 엔지니어 및 아마추어 전기학 잡지를 발행하기 시작한 퍼시벌 마샬(현 모델 엔지니어)이 자본화한 새로운 시장 틈새시장이 생겨나고 있었다.[16] 하층, 중층, 심지어 상류층 남성들 사이의 모델 공학에 대한 공통된 관심은 모델 공학이 계급 장벽을 깨뜨렸다는 주장을 뒷받침했다. 그러나, 여전히 지속되는 전통은 모델 공학 언론에서 가명을 사용하는 것인데, 그것은 한때 전문 신사들이 "아마추어" 저널에 기고하는 것이 부적절하다고 여겨졌기 때문이다. 또 다른 이유는 한 기고가 때로는 혼자서 잡지 전판을 쓰고 있다는 사실, 특히 에드거 T를 위장하기 위해서였다. 웨스트베리, 네 롬 드 플룸 못지 않게 사용하였다.
모델 공학은 지난 세기에 걸친 주요한 사회적 변화에도 불구하고 여전히 인기를 끌고 있다. 이러한 변화들 중에는 철도 운송과 산업에서 증기력(모델 엔지니어가 여전히 가장 선호하는 주제)의 제거와 1970년대부터 시작된 서구 국가들의 광범위한 탈산업화, 소비자 사회로의 전환 및 경쟁 레저 활동의 광범위한 새로운 범위의 도입이 있었다. 이러한 변화들은 많은 모델 엔지니어들의[17] 노령화, 새로운 견습생들의 감소와 함께 모델 엔지니어들 사이에서 취미가 사라질 것인가에 대한 오랜 논쟁을 불러일으켰다.[18][19]
모델 엔지니어들은 종종 함께 참여하여 모델 엔지니어링 클럽과 사회를 형성한다.[20] 이 중 가장 먼저 결성된 것은 1898년 영국 런던에 본부를 둔 모델 및 실험 엔지니어 협회로, 당시 인기를 끌었던 "모델 요트 클럽과 유사한 선"이다.[21][22] 1948년까지 "100개가 넘는 지역 클럽과 사회"가 결성되었다.[23] 모델 엔지니어링 클럽과 협회는 현재 영국, 캐나다, 호주, 남아프리카, 뉴질랜드, 네덜란드, 스위스, 그리고 그 밖의 다른 나라들의 수백 개에 이른다.[24] 이들 클럽은 시민사회 조직의 한 형태로서, 건강한 민주주의와 지역사회의 결속력을 보여주는 것이다.
이들 클럽의 많은 주요 초점은 회원들의 생생한 증기 기관차를 위한 클럽 트랙 또는 미니어처 철도의 운영이다. 이러한 트랙은 종종 공개적으로 운영되며, 지역 내 커뮤니티 레크리에이션 및 관광 인프라의 일부를 형성한다. 모형 공학 클럽과 사회 또한 기관차를 넘어 모형 공학적인 관심사를 충족시키는 경우가 많다. 활증기의 본질적으로 위험한 성질 때문에, 클럽과 사회는 회원과 대중 모두를 포괄하는 안전 규정, 보험 및 전문 보일러 코드를 관리할 책임이 있다. 이를 위해 모델 엔지니어링 클럽과 협회는 종종 정부로 하여금 그들 자신의 안전 기준을 스스로 규제해야 하는 역사적 특권을 유지하도록 로비할 수 있는 국가 기구에 가입한다.
모델 엔지니어링을 기반으로 하는 생계 수단에는 모델 엔지니어에게 장비와 물자를 제공하는 소매업체, 주조물을 생산하는 소규모 제작 서비스, 소형 라이브 증기 보일러와 라이브 스팀 키트 부품(또는 심지어 전체 운영 모델), 모델 엔지니어링 출판사의 상업 출판사, 극소수의 전문 모델 엔지니어 등이 포함된다.개인 또는 기관 수집가를 위한 커미션에 의해 일회성 모델을 만드는 사람. 그러나 대부분의 모델 엔지니어들은 다른 수입에 의존하는 아마추어 건설업자들이다.
저명한 모델 엔지니어
매년 많은 지역 및 지역 모델 엔지니어링 쇼와 전시회가 클럽이 있는 곳이면 어디든 열려 모델 엔지니어들의 최고의 작품을 인정받고 있다. 가장 큰 전시회는 영국의 런던, 해로게이트, 브리스톨에서 열린다. 영국에서는 모델 엔지니어 전시회에서 매년 수여되는 에든버러 공작 챌린지 트로피가 그 취미의 최고 일부를 반영하고 있다. 트로피 수상자들 중 가장 뛰어난 선수는 9번 우승한 체리 힐이다.[25] 웹상에서, 몇몇 현대 모델 엔지니어들의 작품의 질이 인터넷 장인정신 박물관에서 기념된다.
모델 공학에서 가장 잘 알려진 이름들 중 많은 사람들은 모델 공학 출판사에서 다작을 쓴 사람들이다. 헨리 그린리는 1902년 Model Railways and Rocomotives Magazine의 창립 편집장이자 Model Engineering과 관련 서적의 저자인 최초의 주목할 만한 모델 엔지니어일 수 있다.[26][27] 그린리는 그러나 승객들을 끌어 모을 수 없는, 영혼에 연료를 주입한 모형 기관차를 위한 많은 디자인을 생산했다. 거의 틀림없이 가장 주목할 만한 모델 엔지니어는 불명확한 'LBSC'(Lillian "Curly" Lawrence)이었다. 그의 가장 중요한 공헌은 그린리의 통설을 뒤엎고 대형 기관차에 사용된 것과 같이 소형 석탄 화력관 보일러를 사용함으로써 심지어 작은 게이지(2 enough)의 모형 기관차가 승객들을 실어 나르기에 충분히 강력할 수 있다는 것을 입증하는 것이었다. 1923년부터 1967년 사망할 때까지 그는 50개 이상의 기관차 디자인을 다양한 게이지에 게재하여 최소 장비로 제작할 수 있는 여객 주행 소형 활증기관차를 대중화하였으며, 주로 Model Engineer 매거진에 연재되었다.[28]
많은 다른 모델 엔지니어들은 그들의 지속적인 인기로 주목할 만한 수많은 디자인을 기여했다. 1979년 미니어처 잡지에 엔지니어링 매거진이 등장하기 전, 1990년 모델 엔지니어 워크샵이 등장하기 전, 이 작가들은 거의 독점적으로 모델 엔지니어에게 글을 썼다. 이 중 에드가 T. 웨스트버리는 많은 내연기관 디자인을 생산했고, W.J. 휴즈는 많은 농업 및 견인기관 모델을 설계했다. C. E. Bowden 대령은 모형 비행기, 모형 보트, 무선 제어 장치를 가진 가장 다작의 실험자들 중 한 명으로 기억될 것이다. 특히 E. T. Westbury와 함께 작동하는 동력 모형 비행에서 그의 초기 모델들 중 몇몇에 동력을 공급한 아톰 마이너 엔진을 만들었다. 마틴 에반스는 훨씬 더 많은 모형 기관차 디자인을 생산했다, 조지 H. 토머스는 작업장 부속품을 위한 디자인에 전문화되어 있으며, Tubal Kain (T. D. Walshaw)은 다수의 고정 엔진 디자인을 개발하였고, Claude B도 개발하였다. 리브는[29] 많은 시계 디자인을 생산했다. Ian Bradley와 Norman Hallows는 다양한 주제에 대해 Duplex라는 필명으로 개별적이고 함께 썼다. 특히 정교하고 기발한 도구 제작. 돈영은 모형 엔지니어에게 기관차 디자인을 기고한 뒤 1979년부터 1994년 사망할 때까지 자신의 분기별 라이브 증기 잡지 '로코티브스 라지 앤 스몰'을 발간했다.[30] 보다 최근 히라오카 고조는 미국 잡지 라이브 스팀에서 여러 편의 벌목 기관차 기사를 저술했다. 리빙 모델 엔지니어 중 체리힐은 특이한 초기 증기 차량의 소규모 작업 모델로 유명하다.
모델 엔지니어링을 위한 도구 및 장비
모델 엔지니어링에 사용되는 공작기계로는 선반, 방앗간, 샤퍼, 드릴프레스 등이 있다.[31] 1980년대부터 비교적 저렴한 기계류의 아시아로부터 도입되기 전까지, 영국이나 미국은 마이포드, 사우스 벤드, 브릿지포트, 그리고 지금은 없어진 다른 서구 회사들에 의해 생산된 공작기계를 제작하는 것은 모델 공학에서 상당히 보편적이었다.[32] 오늘날 모델 엔지니어들은 새로운 예산으로 만들어진 아시아 기계, 즉 '구철(구 서구 산업 센터에서 높은 표준으로 만들어진 중고 기계)'의 복원, 혹은 돈이 문제가 되지 않는다면 몇 안 되는 서구 제조업자들로부터 새로운 고급 기계들을 선택할 수 있다. 이러한 기계는 모델 엔지니어가 큰 기계 항목보다 더 많은 비용이 들 수 있는 관련 툴 세트(예: 드릴, 리머, 콜릿 등)를 축적할 때만 진정으로 유용하게 사용할 수 있다. 모델 엔지니어들은 종종 스스로 도구들을 만들어 절약한다.
전통적으로 수동적인 취미, 즉 수동으로 작동하는 기계의 도움으로 부품을 만드는 모델 엔지니어에 의존하는 취미에도 불구하고, 컴퓨터화된 도구는 일부 모델 엔지니어들에게 인기를 끌고 있다. 디자인은 이제 종종 CAD 소프트웨어의 도움으로 만들어진다. 일부 모델 엔지니어는 물리적 모델을 시작하기 전에 가상 공간에서 모델을 구축하기 위해 3D CAD 소프트웨어를 사용한다.[33] 그러한 CAD 소프트웨어는 또한 CNC 기계, 특히 밀링 기계와 접속하는데, 그 중 증가하는 범위는 현재 모델 엔지니어 및 기타 '홈 숍 기계공'을 목표로 하고 있어, 일부 모델 부품은 컴퓨터 제어 하에 제조되는 것이 가능하게 한다.[34] 3D 프린팅은 모델 엔지니어들이 탐구할 수 있는 또 하나의 새로운 기술이다. 모델 엔지니어링은 레이저 커팅, 3D 프린팅, 임베디드 전자제품 등 새로운 기술을 통합하여 지속적으로 확장하고 있으며, 이러한 컴퓨터화된 추적은 모델 엔지니어링의 하위 지점으로 대다수가 따르지 않는다.
모델 엔지니어링 키트
부품 키트는 전통적인 건축 방법으로 가는 지름길을 제공한다. 키트는 가공된 키트와 가공되지 않은 키트의 두 가지 범주로 나뉜다. 가공되지 않은 키트는 일반적으로 도면, 주조물, 표준 금속 및 가능한 고정 장치와 모델을 완성하는 데 필요한 기타 고정 장치로 구성된다. 그들은 완성하기 위해 가공 설비가 필요하며 종종 추가 부품과 원재료를 필요로 한다. 일반적으로 최소 기계 요건은 선반, 드릴링 기계 및 밀링 기계일 수 있다. 이러한 키트를 성공적으로 완성하기 위해서는 가공에 대한 충분한 지식이 필요하다. 가공된 키트는 가공이 완전히 끝난 부품으로 수공구, 도장, 조립만으로 마감하면 된다. 작업장 기계는 필요하지 않다. 키트에는 일반적으로 모델을 완성하는 데 필요한 모든 부품이 포함된다. 이 키트는 가공되지 않은 키트보다 훨씬 적은 작업량을 필요로 하지만 매우 비싸고 주제 선택에 한계가 있다.
모델 엔지니어링 정보 출처
모델 공학에 관한 많은 책, 잡지, 인터넷 포럼이 있다. 잡지는 상세한 디자인과 계획의 주요 원천으로 남아 있다. (뉴스 아이템을 운반하고 제품과 기술에 대한 토론을 하는 것 외에) 이러한 상세 설계 및 계획서는 특정 모델을 구축하기에 충분한 지침과 도면을 포함하고 있다. 잡지 뒷면에는 수백 개의 그런 디자인이 온갖 종류의 모델들을 위해 존재한다. 많은 계획들이 계획 서비스나 모델 엔지니어링 공급자들에 의해서도 재인쇄된다. 책에서는 기법을 논하는 경향이 있으며(때로는 상세한 설계와 계획을 가지고), 포럼은 문제 해결과 일반적인 토론에 적극적이다. 모델 엔지니어들의 웹사이트나 블로그에도 주인의 현재와 과거의 프로젝트가 특징으로 등장한다. 일부 모델 엔지니어링 웹진도 존재한다.
매년 모델 엔지니어링 쇼와 전시회가 전 세계에서 열리고 있으며, 지역 및 지역 클럽이나 전문 전시 업체가 주관하고 있다. 최대 규모의 전시회는 런던, 돈캐스터(이전 하로게이트), 영국의 브리스톨, 미국의 요크, 펜실베이니아, 독일의 카를스루에서 열린다. 미국 캘리포니아주 칼스바드에 있는 미니어처 엔지니어링 장인정신 박물관은 영구적인 전시품들을 소장하고 있다.
잡지에는 다음이 포함된다.
- 모델 엔지니어(영국)
- 미니어처 엔지니어링(영국)
- 모델 엔지니어 워크샵(영국)
- 홈 숍 마키니스트(미국)
- 라이브 스팀(미국)
- 마키니스트 워크샵(미국)
- Modeltec(1984-2002 - 단종) (미국)
- 오스트레일리아 모델 엔지니어링(연속 2021년 1월) (호주)
- 마스치넨 임 모델바우(독일)
- 저널 댐프 & 하이슬루프트 (독일)
- 댐프(독일)
인터넷 포럼에는 다음이 포함된다.
웹진은 다음을 포함한다.
- 모델 엔지니어링 웹 사이트
- 모델 엔진 뉴스(2013년 제작)
엑스포 및 이벤트:
- 런던 모형공학전(영국)
- 워릭셔 주 레밍턴 스파 인근 미들랜드 모델 엔지니어링 전시회
- 브리스톨에서 열린 브리스톨 모델 엔지니어링 전시회
- 영국 Doncaster의 국가 모델 엔지니어링 및 모델링 전시회
- 맨체스터의 모델 엔지니어링 전시회
- 빅토리아 주 멜버른에서 열린 MSMEE 'Let's Make It' 전시회(AU)
- 미국 미시간주 와이안도테에서 열린 북미 모델공학회 엑스포
- 펜실베이니아 요크에서 열린 캐빈 피버 엑스포(Cabin Fever Expo)
- 캘리포니아 칼스바드에 있는 미니어처 엔지니어링 장인정신 박물관
- 에스테반에서 열린 에스테반 모델 엔지니어링 쇼
- 프리드리히샤펜(DE)에서 에흐트담프-할렌트레펜(Indoor 증기기관 회의)
참고 항목
참조
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외부 링크
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