벨기에의 제온엑스(GeonX)는 용접 시뮬레이션 소프트웨어인 버팩(Virfac)을 개발하고 있다. 지난 6월 서울에서 열린 터보기계 기술 컨퍼런스 'ASME 터보 엑스포' 참가차 방한한 제온엑스의 미셀 델라나예 CEO를 만나 보았다.

제온엑스(GeonX)는 모든 산업 라인에서 제조 공정을 최적화하고 현장에서 발생하는 모든 문제들에 대하여 가장 빠른 대답을 찾도록 하는 기술과 솔루션을 개발한다. 이를 위해 최적의 현장에 최고의 도구를 최적의 시간 내에(Right Place, Right Solution, Right Time) 고객에게 제공하기 위해 최선을 다하고 있다.

제온엑스가 개발한 버팩(Virfac)은 가상 제조(VIRtual FACtory)의 선두주자를 목표로 연구 개발 및 통합 산업 환경 내에서 용접, 기계가공, 열처리, 첨가제 제조 및 손상허용 등의 예측과 정확한 결과를 제공한다. 이를 통해 모든 사용자에게 경제적 효율을 높이는 것은 물론이고, 치열한 시장 경쟁에 있어서 최적의 솔루션을 통한 시간을 단축하고, 기업의 경쟁력을 확보할 수 있도록 한다.

버팩은 용접해석(Welding Simulation)과 관련된 여러 기능을 포함하고 있으며 자동차, 항공기, 선박, 중공업, 방위산업, 전기전자 등 다양한 분야의 산업 현장에 적용할 수 있다. 버팩은 ▲퓨전 용접(Fusion Welding) ▲마찰 교반 용접(Friction Stir Welding) ▲관성/구동 마찰 용접(Inertia/Driven Friction Welding) ▲열처리(Heat Treatment) ▲침탄(Carburizing) ▲가공(Machining) ▲첨가제 제조(Additive Manufacturing) ▲후처리 손상 공차(Post-Process Damage Tolerance) 등 프로세스를 포함한다.

버팩은 직관적이고 사용하기 쉬운 사용자 인터페이스 환경을 제공한다. 또한 파라솔리드(Parasolid) 커널을 기반으로 한 CAD 모델링 기능을 제공하여 다양한 CAD 파일 형식을 읽고 수정할 수 있다. 사용자는 유한요소 모델을 생성하지 않고 CAD 모델에 직접 해석을 위한 공정조건을 입력할 수 있으며, 유한요소는 버팩에 내장된 메싱 엔진을 통하여 자동 생성되어 CAD 설계 엔지니어들도 쉽게 해석을 수행하여 결과를 확인할 수 있다. 2일간의 기본 교육만으로도 사용자가 자신만의 설계 제품으로 해석 프로젝트를 쉽게 시작할 수 있는 것이 장점이다.

버팩의 솔버는 12년 동안에 걸쳐 다양한 항공/우주 및 자동차 업계와의 협력과 검증으로 개발되었다. 그 결과 원소의 확산을 고려한 열처리 해석 및 금속의 상변태를 고려하여 용접 시 더욱 정확한 변형 및 응력 해석을 할 수 있는 Thermal, Metallurgical, Mechanical 솔버간의 상호연계해석이 가능하다. 또한 마찰교반용접을 해석하기 위한 Fluid Flow 솔버와의 연계해석도 지원한다.

대형 구조물을 비롯해 복잡한 용접 구조물의 용접 후 변형에 대해 국부-전역(Local-Global) 및 고유변형도(Inherent Strain) 해석기법을 제공하여 설계 엔지니어가 쉽고 빠르게 용접 공정을 최적화할 수 있도록 도와준다. 또한 버팩은 최신의 분산/병렬처리 기술을 적용한 다중 CPU 계산에 최적화된 고기능 솔버를 제공함으로써, 별도의 추가 비용 없이 기존 하드웨어의 컴퓨팅 파워를 모두 사용할 수 있다. 이는 예산을 최소화하고 빠른 결과를 얻을 수 있는 강점을 제공한다.

많은 산업공학 시뮬레이션의 부가가치를 이해하고 제품 설계를 향상시키기 위해 CAE는 설계 사이클의 초기 단계에서 체계적으로 쓰이고 있다. 그럼에도 불구하고, 일부 산업은 기존의 경험에 의한 방법을 고수하고 있어 여전히 업무에 시뮬레이션을 충분히 적용하지 않고 있으며, 이는 신기술의 진보와 향상에 걸림돌이 되고 있는 것도 사실이다.

우리는 중장기적으로 CAE 시장, 특히 제조 분야에서의 인력들이 경험에 의존하지 않고 버팩과 같은 시뮬레이션 툴을 활용한 기술력 향상에 다가갈 것이라고 확신하며, 매우 큰 잠재력을 가지고 있다고 생각한다.

모든 산업 현장은 매우 다양하고 수준 높은 기술의 변화를 요구하고 있으며, 또한 치열한 경쟁으로 인하여 급격한 변화가 진행되고 있다. 그러나 용접 분야에서 해석을 통해 용접 구조의 왜곡을 예측하는 시뮬레이션의 사용과 활용, 그리고 현장의 실제 적용은 아직 활발하지 못한 상황이다. 또한 산업 표준으로 자리잡지 못했기 때문에 우리는 공정 시뮬레이션에 더 많은 관심을 가지고 노력하고 있으며, 점진적으로는 용접 분야 역시 동일한 환경으로 변화되고 있다고 생각한다. 이에 따라 자동차, 조선, 중장비, 항공 등 다양한 산업에서 용접해석의 미래를 찾을 수 있을 것으로 본다.

최근 열린 ‘2016 ASME 터보 엑스포’에 전시를 위해 한국을 방문했다. 이번 방한은 한국을 포함한 전세계의 유명 항공, 방위산업, 중공업 기업들과 만날 수 있는 좋은 기회였으며, 최신의 기술과 정보를 얻고 CAE 분야의 미래 동향과 산업에 대해 폭넓게 이해하는 기회가 되었다. 또한 우수한 CAE 전문가를 보유한 한국 디스트리뷰터인 씨투이에스코리아(http://www.c2eskorea.com)와 사업 전략 구상 및 고객 방문을 통하여 앞으로 한국의 버팩 시장 확장을 논의할 수 있었다.

씨투이에스코리아는 한국 CAE 시장과 관련하여 탄탄한 인적 네트워크를 갖추고 있으며, 용접해석을 포함하여 단조, 주조, 유동, 충돌, 복합재 등 분야의 CAE 전문가들이 포진해 있어서 사용자 교육 및 기술지원, 컨설팅 수행에 있어 우수한 파트너라고 생각한다. 앞으로 한국에서 버팩의 성공사례가 구축될 것으로 확신하고, 한국 CAE 시장이 확산되기를 기대한다.

우리는 한국을 포함하여 전세계에서 제조 공정 프로세스 시뮬레이션 분야의 선두주자를 목표로 노력을 기울이고 있다. 최근 새로운 기술을 탑재한 시뮬레이션 도구인 버팩 AM(Virfac AM)을 개발하여 산업현장에 적용하기 시작했는데, 이는 금속 3D 프린팅을 인쇄하기 전에 최종 제작된 부품의 형태와 내용 등을 사전에 예측할 수 있는 솔루션이다. 앞으로 모든 산업분야에서 이러한 기술의 확산을 돕는데 중요한 역할을 하고 싶다.