시뮬레이션으로 동력계 개발을 더욱 쉽고 빠르게   헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스(헥사곤 MI)의 로맥스(Romax)는 동력계 시스템의 해석과 개발을 위한 소프트웨어 제품군이다. 개방성과 사용자 경험에 중점을 두고 있으면서, 최근에는 전기자동차 시장의 확대에 따라 전기 기반의 동력계인 e드라이브(eDrive) 개발에도 대응하고 있다. 헥사곤 MI에서 로맥스 제품군의 개발을 총괄하는 사이먼 화이트(Simon White) 디렉터를 만나, 로맥스의 개발 방향과 시장 전략에 대해 들어보았다. ■ 정수진 편집장   ▲ 헥사곤 MI의 사이먼 화이트 로맥스 글로벌 제품 총괄 디렉터   현재 맡고 있는 역할 및 이번에 방한한 목적에 대해 소개한다면 현재 헥사곤 MI 제품 매니지먼트 팀의 개발 총괄 임원으로서 시장 동향의 조사, 기술 파악, 전략 방향의 설정 지원 등을 수행하면서, 헥사곤 제품간의 시너지를 탐구하는 역할을 맡고 있다. 지난 7월 수원에서 진행된 ‘기어트레인 테크데이’에도 참가해 헥사곤의 글로벌 미래 계획을 소개하고, 고객들의 피드백을 듣는 기회를 가졌다. 또한 한국 내 주요 고객과 만나 깊이 있는 논의와 함께 현업 엔지니어들의 목소리를 직접 들을 수 있었다.   로맥스 제품군의 주요한 타깃 시장과 핵심 전략은 어떤 것인지 로맥스 솔루션은 동력계(powertrain) 및 회전 계통의 전체 제품군을 타깃으로 한다. 자동차, 풍력 발전, 항공우주, 철도, 산업기계 등에서 많이 쓰이는 모터 동력계를 중심으로 지난 30년간 다양한 산업군의 고객을 확보해 왔다. 최근에는 시장의 확대를 추진하고 있으며 로봇, 의료기기, 플라스틱 기어 설계 등 분야에 진출할 계획이다. 헥사곤은 로맥스의 핵심 해석 역량을 강화하면서 고객에게 더 많은 부가가치를 제공하는 데에 주력한다. 특히 더 많은 해석 비전문가를 위해 소프트웨어의 사용성을 개선하는 등 ‘대중화(democratization)’를 위한 노력도 기울이고 있으며, 자동화와 확장성, 클라우드 등에도 꾸준히 집중하고 있다. 헥사곤의 개방형 디지털 리얼리티 플랫폼인 ‘넥서스(Nexus)’에 로맥스 제품군을 통합하는 작업도 진행하고 있다. 넥서스 플랫폼은 인공지능과 클라우드를 통해 속도와 확장성을 높임으로써 더욱 복잡한 해석을 지원할 수 있다. 그리고 가공 중에도 차량이나 기계의 시뮬레이션 정보 및 측정 정보를 활용해 예지보전이 가능하다. 시뮬레이션 정보와 인서비스 측정 정보를 함께 활용하면 트랜스미션의 잔여 수명을 더 정확하게 예측할 수 있게 된다.   ▲ 로맥스의 2D 사용자 인터페이스   헥사곤의 전체 기술 포트폴리오에서 로맥스 제품군의 포지션은 어떻게 되는지 로맥스는 헥사곤의 주요 CAE 솔루션 중 하나이면서, 디자인 및 엔지니어링(D&E) 포트폴리오 중 시스템 동역학 제품군에 포함된다. 복잡한 메커니즘, 회전계, 파워트레인의 해석에 초점을 맞추고 있다. 전체 동력계의 설계 및 해석에서 허브 역할을 추구하는 로맥스는 개방성과 사용자 인터페이스를 장점으로 내세운다. 헥사곤 솔루션 및 서드파티를 연결하는 허브 역할을 하면서 개발 프로세스의 단순화를 지원하고 있다. 향후에는 기존 파워트레인뿐 아니라 전기 동력계인 e드라이브의 설계 및 최적화를 위한 주요 제품군으로서, 차세대 동력계 개발을 위해 헥사곤 솔루션을 결합하는 중심 역할을 할 수 있을 것으로 전망한다.   로맥스 제품군의 최근 업데이트에 대해 소개한다면 로맥스 제품군은 매년 1회의 메이저 릴리스를 발표하며, 그 중간에 몇 차례의 마이너 릴리스를 공개하고 있다. 그리고 헥사곤의 토큰(token) 라이선스 체계인 ‘MSC원(MSCOne)’을 도입해 별도의 소프트웨어 라이선스 구매 없이도 사용이 가능하다. 로맥스의 개발에서 중심이 되는 것은 사용성 개선과 헥사곤의 시스템 동역학 솔루션의 연계이다. 로맥스 소프트웨어의 최근 업데이트에서는 많은 설계자에게 익숙한 2D 기반 사용자 인터페이스를 추가해 사용성을 높였고 복잡한 설계를 할 수 있도록 지원한다. 예를 들어, 2D 캔버스에서 드래그 앤 드롭을 통해 기어박스의 레이아웃을 빠르게 생성할 수 있다. 그리고 2D 캔버스와 3D 캔버스 중에서 인터페이스를 선택할 수도 있다. 핵심 물리 관련 모델의 업데이트를 통해 LTCA(Loaded Tooth Contact Analysis), 피로도 평가 등이 개선됐으며, 플라스틱 기어의 설계와 평가에 활용할 수 있는 플라스틱 물성 데이터베이스를 제공한다. 이외에 여타 헥사곤 제품군과의 시너지에 대해서도 꾸준히 고민해 왔는데, 최근에는 동역학 해석 솔루션인 아담스(Adams)와 해석 모델을 주고받을 수 있는 트랜스레이터 기능을 출시했다.    ▲ 로맥스는 전기자동차의 동력계 개발에 적극 대응하고 있다.   향후 성장이 전망되는 전기자동차의 개발에서 로맥스는 어떤 역할을 할 수 있을지 전기자동차의 동력계는 변속 특성을 갖고 있지 않으며 속도에 비례하는 성격을 가진다. 이에 맞춰 모터 토크의 다양한 레인지에 맞게 기어박스를 설계할 필요가 있으며, 기존 변속계통의 경험이 적용되지 않기 때문에 소프트웨어의 예측 기능에 더 의존하게 되는 경향이 있다.  또한, e드라이브는 소음과 진동을 잡기 위한 NVH 해석에서 모터 소음을 고려해야 하는 것도 차이점이다. 로맥스는 모터 및 기어의 내구/NVH/효율을 단일 환경에서 검토할 수 있는 기술을 제공해 왔다. 이에 더해, 향후 e드라이브의 또 다른 과제가 될 것으로 보이는 열 관리를 위해 기어박스의 열 성능을 검토할 수 있는 기능을 제공할 계획이다.   향후 로맥스 제품군의 개발 방향과 시장 전략에 대해 소개한다면 헥사곤은 고객의 피드백과 자문을 통해 크게 로맥스의 전략적 중심축을 크게 다섯 가지로 설정하고 있다. 첫 번째는 대중화이다. CAE가 이전에는 전문가 대상의 솔루션이었다면, 이제는 CAE 비전문가를 위한 솔루션이 확대되어야 한다고 생각한다. 로맥스의 사용성 개선, 2D 모델링 인터페이스, NVH 후처리기 등은 이를 위한 노력의 일부이다. 두 번째는 핵심 물리 역량의 강화이다. 고객들은 프로토타입을 줄이기 위해 시뮬레이션의 활용을 강화하고자 한다. 이에 맞춰 로맥스는 다양한 제품 개발에 시뮬레이션을 적극 활용할 수 있도록 핵심 물리 역량의 강화를 위한 소프트웨어 투자 및 멀티피직스 모델 제공을 강화하고자 한다. 세 번째는 자동화 및 통합이다. 고객들의 시뮬레이션에 대한 수요 및 비전문가의 CAE 활용에 대한 요구의 증가는 필연적으로 자동화의 필요성으로 이어진다고 본다. 네 번째는 클라우드 및 연결성이다. 이는 복잡한 시뮬레이션 계산의 확장성을 위해 필요한 요소이다. 로맥스는 대규모의 데이터 처리를 위한 연산 능력 강화 요구에 대응해 나갈 계획이다. 또한, 측정 데이터와 시뮬레이션 데이터의 결합에 기반한 디지털 트윈 역시 클라우드 기반에서 활용이 가능하다. 다섯 번째는 헥사곤과 로맥스 솔루션의 시너지를 강화하는 것이다. 예를 들어, 헥사곤의 3차원 측정 소프트웨어인 퀸도스(QUINDOS)와 로맥스를 연결하면, 측정 데이터를 로맥스에서 임포트해 접촉 해석을 할 수 있다. 또한, 제조 품질을 평가하는 데에 시뮬레이션 데이터를 활용하는 방법도 가능할 것이다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

시뮤텐스 소프트웨어를 활용한 복합소재 해석 (3)   아바쿠스(Abaqus)용 추가 기능인 시뮤드레이프(SimuDrape)를 사용하면 기존 소프트웨어 아키텍처(아바쿠스)를 고급 복합재 성형 시뮬레이션에 사용할 수 있다. 시뮤드레이프 ABAQUS/CAE 플러그인을 통해 스탬프 및 멤브레인 성형 과정을 위한 완전 자동화된 모델 설정이 가능하며 이를 기반으로 시간 효율적인 방식으로 모델링 오류 없이 모델을 생성할 수 있다.   ■ 자료 제공 : 씨투이에스코리아, www.c2eskorea.com 정확한 복합재 성형 시뮬레이션을 위해서는 고급 재료 모델링이 핵심이다. 시뮤드레이프는 Abaqus/Explicit를 통해 엔지니어링 직물, 열가소성 테이프 적층판 및 프리프레그 재료를 사용한 복합재 성형 시뮬레이션의 특수성을 고려한 재료 모델을 제공한다.   시뮤드레이프 해석 흐름도     전처리 작업(Abaqus CAE) 툴 가져오기 다이, 스탬프 또는 멤브레인 자동 모델 셋업을 진행한다. 스탬프 포밍(Stamp Forming) 다단 성형(Sequential Draping) 이중막 성형(Double Diaphragm Forming)   모델 생성 운동학 모델을 기반으로 한 라미네이트의 완전 자동화된 적층 라미네이트의 단일 플라이 요소망 생성 플라이별 재료 및 접촉 속성 지정 운동학을 포함한 소재 고정장치(gripper) 모델링 중력 하중, 대칭면 등 경계조건 지정   해석(Abaqus Solver-Explicit) 아바쿠스 API는 성형 공정에서 복합재의 특성을 모델링하기 위해 사용된다.   후처리(Abaqus CAE/SimuDrape) 정보 내보내기 중립 교환 형식(VTK)으로 섬유 배향, 섬유 부피 함량 및 추가 상태 변수 내보내기를 할 수 있다.   소재 형상 최적화 최종 형상 근접된 포밍(Near-net shaped forming)을 위한 소재 형상을 결정한다.   시뮤드레이프의 주요 기능 다단 성형(Sequential Draping)     다단 성형 개념은 손으로 드레이핑하는 공정을 모방하여 성형 공정을 용이하게 할 수 있다. 시뮤드레이프를 사용하면 임의 개수의 스탬프를 사용하여 자동 모델 설정이 가능하므로 임의 순차 드레이핑 개념을 가상으로 최적화할 수 있다.   진공막 성형(Membrane Forming)     변형 가능한 멤브레인을 이용한 진공 보조 공정을 사용하면 대형 부품을 성형할 수 있다. 시뮤드레이프는 멤브레인 형성 공정과 초탄성 재료 모델링을 사용한 멤브레인 모델링을 위한 자동 모델 설정을 지원한다.   소재 고정장치(그리퍼)     그리퍼(gripper)는 결함 없는 성형을 가능하게 하는 장치이다. 시뮤드레이프는 운동학과 하중 적용을 고려한 정확한 그리퍼 모델링 접근 방식을 제공하므로 그리퍼 설정을 최적화할 수 있다.      ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

엔비디아가 구글 클라우드와 협력을 통해 전 세계 스타트업의 생성형 AI 애플리케이션과 서비스 개발 가속화를 지원한다고 발표했다. 양사의 이번 협력은 다양한 규모의 기업이 생성형 AI 애플리케이션을 개발하는데 드는 비용을 절감하고 장벽을 완화하기 위해 공개된 일련의 발표들 중 가장 최근에 이뤄진 것이다.  특히 스타트업은 AI 투자에 대한 높은 비용으로 인해 많은 제약을 받고 있다. 이번 협업으로 엔비디아와 구글 클라우드는 클라우드 크레딧, 시장 진출 지원, 그리고 기술 전문 지식에 대한 접촉 기회 확대를 통해 고객에게 더 빠르게 스타트업의 가치를 제공하도록 지원한다. 1만 8000개 이상의 스타트업을 지원하는 엔비디아 인셉션 글로벌 프로그램의 회원은 특히 AI에 중점을 둔 스타트업의 경우 최대 35만 달러의 구글 클라우드 크레딧을 제공받고 구글 클라우드 인프라 사용 가속화 경로를 확보할 수 있다. 구글 포 스타트업 클라우드 프로그램 멤버는 엔비디아 인셉션에 가입해 기술 전문 지식, 엔비디아 딥 러닝 인스티튜트(Deep Learning Institute) 과정 크레딧, 엔비디아 하드웨어와 소프트웨어 등을 이용할 수 있다. 또한 구글 포 스타트업 클라우드 프로그램의 스타트업 회원은 해당 분야에 관심이 있는 벤처 투자 기관에 노출될 기회를 주는 엔비디아 인셉션 캐피탈 커넥트(Inception Capital Connect) 플랫폼에 참여할 수 있다. 두 프로그램 모두에서 급성장한 신생 소프트웨어 제조업체는 구글 클라우드 마켓플레이스(Marketplace) 등록해 공동 마케팅, 제품 개발 가속화 지원을 우선적으로 받을 수 있다.     구글 딥마인드(DeepMind)는 지난 2월 최첨단 개방형 모델 제품군 젬마(Gemma)를 공개했는데,  엔비디아는 최근 구글과 협력해 모든 젬마 전용 엔비디아 AI 플랫폼에 대한 최적화를 실시했다. 젬마는 구글 딥마인드의 가장 뛰어난 모델인 제미나이(Gemini) 제작에 사용된 동일한 연구와 기술로 구축됐다. 양사의 긴밀한 협력으로 거대 언어 모델(LLM) 추론 최적화를 위한 오픈 소스 라이브러리 엔비디아 텐서RT-LLM(TensorRT-LLM)을 통해 엔비디아 GPU로 젬마를 실행, 젬마의 성능을 발전시켰다. 젬마 7B(Gemma 7B), 리커런트젬마(RecurrentGemma), 코드젬마(CodeGemma)를 포함한 젬마 모델 제품군은 엔비디아 API 카탈로그에서 사용 가능하며, 사용자는 이를 브라우저에서 사용하거나, API 엔드포인트로 프로토타입을 제작하거나, NIM을 통한 셀프 호스팅을 할 수 있다. 구글 클라우드를 사용하면 GKE와 구글 클라우드 HPC 툴킷으로 플랫폼 전반에 엔비디아 네모(NeMo) 프레임워크를 배포하기 쉬워진다. 이를 통해 개발자는 생성형 AI 모델의 훈련과 제공을 확장하고 자동화할 수 있으며, 개발 과정에 빠르게 착수하는 맞춤형 청사진을 통해 턴키 환경을 신속히 구축할 수 있다. 엔비디아 AI 엔터프라이즈의 일부인 엔비디아 네모는 구글 클라우드 마켓플레이스에서도 이용 가능하다. 이를 통해 고객들은 네모 및 기타 프레임워크에 쉽게 액세스해 AI 개발을 가속할 수 있다. 구글 클라우드는 엔비디아 생성형 AI 가속 컴퓨팅의 가용성 확대를 위해 5월 A3 메가(Mega)의 정식 출시를 발표했다. 이 인스턴스는 엔비디아 H100 텐서 코어(H100 Tensor Core) GPU로 구동되는 A3 가상 머신(VM) 제품군의 확장으로, A3 VM에서 GPU 대 GPU 네트워크 대역폭이 두 배로 늘었다. A3에 탑재된 구글 클라우드의 새로운 컨피덴셜(Confidential) VM에는 컨피덴셜 컴퓨팅에 대한 지원도 포함돼 있어, 고객이 H100 GPU 가속에 액세스하는 동안 코드를 변경하지 않고도 민감 데이터의 기밀성과 무결성을 보호하고 학습과 추론 도중 애플리케이션과 AI 워크로드를 보호할 수 있다. 이 GPU 기반 컨피덴셜 VM은 올해 미리보기로 제공될 예정이다. 한편, 블랙웰(Blackwell) 플랫폼에 기반한 엔비디아의 최신 GPU는 2025년 초에 엔비디아 HGX B200과 엔비디아 GB200 NVL72 등 두 가지 버전으로 구글 클라우드에 출시될 예정이다. HGX B200은 가장 까다로운 AI, 데이터 분석 그리고 고성능 컴퓨팅 워크로드를 위해 설계됐으며, GB200 NVL72는 차세대, 대규모, 조 단위의 매개변수 모델 학습과 실시간 추론을 위해 설계됐다. 엔비디아 GB200 NVL72는 각각 2개의 엔비디아 블랙웰 GPU와 엔비디아 그레이스 CPU(Grace CPU)가 결합된 36개의 그레이스 블랙웰 슈퍼칩을 900GB/s의 칩투칩(chip-to-chip) 인터커넥트를 통해 연결한다. 이는 하나의 엔비디아 NV링크(NVLink) 도메인에서 최대 72개의 블랙웰 GPU와 130TB/s의 대역폭을 지원한다. 통신 병목 현상을 극복하고 단일 GPU처럼 작동해 이전 세대 대비 30배 빠른 실시간 LLM 추론과 4배 빠른 트레이닝을 제공한다. 엔비디아는 지난 3월 생성형 AI의 요구사항에 최적화된 엔터프라이즈 개발자용 AI 플랫폼인 엔비디아 DGX 클라우드를 H100 GPU 기반의 A3 VM에서 사용할 수 있다고 발표했다. GB200 NVL72가 탑재된 DGX 클라우드는 2025년 구글 클라우드에서도 제공될 예정이다.

앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례   최근 전기자동차의 수요가 증가함에 따라 전기자동차의 성능을 보다 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 모터 분야에서 헤어핀(hairpin) 코일의 적용으로 성능이 향상됨을 확인하였으며, 이미 여러 양산형 모델에도 적용되어 실사용 중에 있다. 그러나 헤어핀 코일은 복잡한 제조 공정 및 제작 기술이 필요하다는 단점이 있다. 이렇게 기존 생산 공정에서 발생할 수 있는 문제점을 해결하고 추가적인 성능 향상을 도출하기 위해 금속 3D 프린팅 기술을 적용하여 모터 코일을 제조하는 방법이 연구되고 있다.  이번 호에서는 앤시스에서 제공되는 맥스웰(Maxwell)과 앤시스 애디티브(Ansys Additive)를 활용한 시뮬레이션을 기반으로 헤어핀 코일의 DfAM(Design for Additive Manufacturing) 및 적층공정 해석을 수행하며 전체 제작 프로세스를 제시하고자 한다.    ■ 김선명 원에이엠 DfAM팀의 연구원으로, 적층제조 특화 설계를 담당하고 있다. 이메일 | smkim@oneam.co.kr 홈페이지 | www.oneam.co.kr   전기자동차용 헤어핀 모터 코일 헤어핀 코일이란 <그림 1>과 같이 헤어핀의 형상처럼 직사각형 단면의 도선을 구부려서 제작되는 모터 코일이다. 기존의 원형 도선의 권선 형태로부터 성능 개선을 위해 개발되었으며, 성능 향상이 입증되어 이미 상용 전기차량에 적용되어 실사용 중에 있다. 이러한 직사각형 단면의 헤어핀 코일을 사용하는 이유는 기존 원형 코일 대비 높은 점적률(fill-factor)을 갖기 때문이다. 점적률이란 <식 1>과 같이 모터고정자의 슬롯 면적 대비 구리 도선이 차지하는 면적의 비로 계산이 된다. 점적률이 높아지면 <그림 2>와 같이 도선 간 빈 공간 영역이 작아진다. 따라서 상대적으로 권선 저항이 낮아지게 되고 도선간 접촉 면적이 증가함에 따라 열전달 계수가 높아져, 방열 효과도 증가하는 효과가 있다. 이러한 헤어핀 코일의 적용으로 원형도선 대비 모터의 성능을 향상시킬 수 있다.   식 1   그림 1. 헤어핀 코일   그림 2. 원형 도선과 헤어핀 코일의 비교(출처 : MG Motor article : Why 1% efficiency improvement means so much, Hairpin Technology : Hubiz)   헤어핀 코일은 <그림 3>과 같은 공정을 통해 조립된다. 제일 먼저, 원재료인 사각형 단면의 코일을 헤어핀 형태로 성형한 후 모터 고정자의 슬롯에 조립한다. 그 다음 같은 상끼리 연결될 수 있도록 트위스팅(twisting) 공정을 거친 후, 서로 접촉하는 도선끼리 용접하는 과정을 거쳐 완성된다. 추가로 도선에 용접될 부분의 절연재를 제거하는 등의 공정이 필요하다. 이처럼 헤어핀 코일 모터는 복잡한 제작 절차와 제작 공정이 필요하며, 특히 고난도의 용접 기술이 요구된다. 무엇보다 제조 공정 중 제품에 문제가 발생한다면 문제가 되는 부분만 처리가 불가능하기 때문에, 제작 공정이 처음부터 수행되어야 한다.   그림 3. 헤어핀 코일의 조립 공정(출처 : Maximising E-Machine Efficiency with Hairpin Windings, by Shaoshen Xue-Motor Design Limited)   이러한 문제를 해결하기 위해 최근에는 금속 3D 프린터를 사용한 모터 코일의 금속 적층제조에 대한 연구가 진행되고 있다. 금속 적층제조는 다음과 같은 장점이 있다. 제작 공정 간소화 : 헤어핀 코일의 3D 프린팅 공정 적용 시 3D 프린팅 장비만 있다면 기존의 복잡한 제작 공정이 필요 없으므로, 제작 공정을 보다 간소화시킬 수 있다. 일체화 : 개별 파트로 나누어진 헤어핀 코일을 일체화하여 하나의 부품으로 제작이 가능하기 때문에, 용접을 최소화한 공정이 가능하여 제작 중 파트 불량률을 최소화할 수 있다.  설계 자유도 향상 : 헤어핀 코일 형상의 제약이 없으므로 형상 구현의 자유도가 높기 때문에, 성능 향상을 위한 설계가 용이하다.  금속 적층제조를 고려한 헤어핀 코일의 설계를 위해서 시뮬레이션을 기반으로 전자기 성능 분석, 열 특성 분석, 적층 공정 해석의 전체 설계 및 제작 프로세스를 진행한다. 이 글에서는 앤시스 맥스웰과 앤시스 애디티브를 활용한 시뮬레이션을 기반으로 헤어핀 코일의 DfAM 및 적층공정 해석을 수행하며, 전체 제작 프로세스를 제시하고자 한다.     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례   앤시스 차지 플러스(Ansys Charge Plus)는 재료의 충전과 방전 현상을 분석하기 위한 시뮬레이션 프로그램으로, 2021년에 국내에 처음 도입되었다. 앤시스 차지 플러스를 이용하면 그동안 해석하기 어려웠던 Air ESD(비접촉 정전기 방전)를 쉽고 간단하게 해석할 수 있다. 이번 호에서는 Air ESD의 영향을 평가하고 방전을 방지하거나 줄이기 위한 앤시스 차지 플러스의 사용법에 대해 간단하게 소개하고자 한다.   ■ 김대현 태성에스엔이 EBU HF팀 매니저로 RF/Antenna 해석 및 Ansys EMC & Charge Plus에 대한 기술지원을 담당하고 있다. 이메일 | dhkim22@tsne.co.kr 홈페이지 | www.tsne.co.kr   앤시스 차지 플러스는 EMA3D Charge의 후속 버전으로, 2021년 9월에 출시되었다. 앤시스 차지 플러스는 앤시스의 다른 전자기장, 유동 제품군과 연동이 용이하고, 앤시스 디스커버리(Ansys Discovery) GUI를 사용하여 프로그램 접근성이 뛰어나다. 앤시스 차지 플러스는 항공우주, 전기전자, 자동차 산업과 같은 다양한 분야에서 대전, 입자 이동, 아크(arc) 등의 문제를 예방하거나 해결할 수 있다. 또한, 멀티피직스 시뮬레이션을 통해 플라스마 및 ESD와 관련된 다양한 현상을 정확하고 빠르게 해석할 수 있고, Air ESD 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.   앤시스 차지 플러스 소개 앤시스 차지 플러스는 과거 ‘EMA3D Charge’라고 불리던 시뮬레이션 툴이 리뉴얼되어 ‘차지 플러스’로 이름이 바뀌었다. 간략하게 소개를 하자면 ‘앤시스 EMC 플러스(Ansys EMC Plus)’와 ‘앤시스 차지 플러스(Ansys Charge Plus)’로 구분된다. EMC 플러스의 경우 플랫폼 단위에서 Electromagnetic Cable을 모델링 혹은 EMC 해석을 진행할 때 유용한 시뮬레이션 소프트웨어이고, 차지 플러스는 다수의 솔버를 이용한 멀티피직스 해석이 가능한 시뮬레이션 솔루션이다. 앤시스 차지 플러스는 시간 도메인(time domain) 솔버를 사용하여 공기, 재료의 표면 및 내부 아크를 분석하고, FEM Electromagnetics, Fluid, Particle 솔버를 통해 플라스마 환경을 해석한다. 차지 플러스는 디스커버리 GUI를 사용하여 기존의 사용자들이 쉽고 빠르게 CAD 모델을 단순화하고, 시뮬레이션 환경의 정의 및 해석을 진행할 수 있다. <그림 1>은 앤시스 차지 플러스의 GUI를 나타낸 그림이다. 앤시스 차지 플러스의 GUI는 앤시스 디스커버리와 동일하게 구성되어 있고, 사용자의 편의를 위해 <그림 2>와 같이 어두운 테마(Dark Theme)와 밝은 테마(Light Theme)를 제공하여 사용자는 취향과 환경에 맞게 테마를 선택할 수 있다.   그림 1. 앤시스 차지 플러스 GUI   그림 2. 앤시스 차지 플러스 테마   ESD란 ESD(Electrostatic Discharge)는 정전기 방전이라고 하며 양극과 음극으로 대전된 물체가 접촉하여 일시적으로 전하의 이동이 발생하는 현상을 의미한다. 주로 건조한 환경에서 발생하며, 두 물체 사이의 전압 차이가 크면 공기 또는 다른 매질을 통해 전하가 이동하여 방전 현상이 생길 수 있다. 이 방전은 짧은 시간 동안 매우 높은 전류를 생성할 수 있어 전자 부품이나 회로에 손상을 입히고, 특히 반도체나 집적 회로와 같이 민감한 전자제품에 심각한 손상을 가할 수 있다. ESD는 접촉 방식과 비접촉 방식이 있다. 비접촉 방식 ESD는 물체에 직접적으로 접촉하지 않아도 정전기 방전이 발생할 수 있는 경우를 말하며, 주로 물체가 전하로 충전된 상태로 서로에게 근접할 때 발생한다. 예를 들어, 사람의 손이 전자 부품 근처에 오는 것만으로도 전자 부품 주변의 공기가 충분히 전하를 이동시키고 공기를 통해 정전기 방전이 발생할 수 있다. 비접촉식 ESD는 주로 공기나 다른 매질을 통해 전하가 이동하고 이로 인해 방전이 발생한다. 접촉식의 경우 앤시스 HFSS를 통한 해석이 가능하나, 비접촉식 즉 Air ESD의 경우는 HFSS를 통한 해석이 쉽지 않았다. 그러나 앤시스 차지 플러스가 출시되면서 <그림 3>과 같은 ESD 웨이브폼(Waveform)을 사용하여 Air ESD를 간단한 설정을 통해 해석이 가능하게 되었다.   그림 3. ESD 웨이브폼   ■ 상세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

  17　THEME. 2023 캐드앤그래픽스 독자 설문조사   Part 1. 2023년 주요 이슈 및 산업 분야 팬데믹 이전으로 되돌아가는 업무 환경… 인공지능과 가상 제품 개발에 대한 관심 확대   Part 2. 소프트웨어 활용 및 선호도 산업별로 2D/3D CAD 활용에 차이 보여… CAD 솔루션의 활용 범위는 꾸준히 확대   Part 3. 서비스, 클라우드 및 하드웨어 현재보다 미래가 기대되는 신기술… 엔지니어링 소프트웨어의 활용 방식 바꿀까   Part 4. 2023년 제조·건설 분야의 과제와 전망 경기 위축에 대한 우려 속에 3D 설계 환경과 교육 등에 대한 요구 높아   Infoworld   Focus 34　플랜트 조선 컨퍼런스 2024, AI 및 디지털 트윈을 통한 산업 혁신 전략 짚어 39　오라클, 생성형 AI로 기업의 대규모 AI 도입과 활용 지원 42　한국CDE학회 2024 동계학술대회, AI 시대의 엔지니어링을 전망하다 44　유니버설로봇, 신제품 협동로봇 출시와 함께 산업용 로봇과 본격 경쟁 기대   Case Study 46　디지털 트윈을 통한 벤쿠버 국제공항의 혁신　공항 전반의 운영 개선과 지속가능성 목표 달성   New Products 48　디지털 엔지니어링 생산성 높이는 AI 기반 시뮬레이션 솔루션　앤시스 2024 R1 50　실시간 건설 공정 관리 솔루션　트림블 커넥트 대시보드 2024 52　편의성 및 안정성 확보한 국산 CAD　직스캐드 54　중소·중견기업에 최적화된 국산 PLM 솔루션　Aone PLM 56　제품 정보 통합 관리 시스템　JK-PLM 58　전체 제품 수명주기 관리 솔루션　FabePLM 61　이달의 신제품   On Air 64　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　생성형 AI 시대, AI 법률 서비스 어디까지 가능한가? 65　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　미래 모빌리티 혁신, SDV가 가져올 자동차 산업의 변화는?   Event 66　캐드앤그래픽스 창간 30주년 독자 이벤트   Column 69　현장에서 얻은 것 No.16 / 류용효　PLM OOTB에 길을 묻다 76　디지털 지식전문가 조형식의 지식마당 / 조형식　인공지능 시대의 꿈의 엔지니어링   78 New Books 80 News   CADPIA   AEC 83　새로워진 캐디안 2024 살펴보기 (3) / 최영석　슈퍼해치, SetZ 기능 소개 108　오토데스크 한국어 커뮤니티의 첫 번째 오프라인 행사 / 양승규　커뮤니티를 통해 지식을 공유하고 개인의 성장 추구 112　BIM 칼럼니스트 강태욱의 이슈 & 토크 / 강태욱　생성형 AI 데이터 학습에 사용되는 딥러닝 강화학습의 개념과 구조 120　데스크톱/모바일/클라우드를 지원하는 아레스 캐드 2024 (11) / 천벼리　아레스 캐드 2024에서 시트 내보내기   Reverse Engineering 86　문화유산 분야의 이미지 데이터베이스와 활용 사례 (3) / 유우식　옛 사진 데이터베이스   Mechanical 94　제품 개발 혁신을 가속화하는 크레오 파라메트릭 10.0 (10) / 김성철　시뮬레이션 기반 설계   Analysis 100　앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례 / 최낙정　앤시스 차지 플러스의 비접촉 정전기 방전 해석 104　성공적인 유동 해석을 위한 케이던스의 CFD 기술 (7) / 나인플러스IT　연비와 공기역학 : 자동차 디자인의 음과 양     캐드앤그래픽스 2024년 3월호 목차 from 캐드앤그래픽스     캐드앤그래픽스 당월호 책자 구입하기   캐드앤그래픽스 당월호 PDF 구입하기

구조 해석, 충돌 해석 소프트웨어, Virtual Performance Solution   주요 CAE 소프트웨어 소개     ■ 개발 : ESI, www.esi-group.com ■ 자료 제공 : 한국이에스아이, 02-3660-4500, www.esi-group.com ESI의 주력 프로그램인 VPS(Virtual Performance Solution)는 최초의 충돌 시뮬레이션 소프트웨어인 PAM-CRASH로 시작하였으며, 주요 자동차 업체들과 긴밀한 협의를 통해 개발되어 왔다. 단일 부재부터 차량, 기차, 선박에 이르는 대형 구조물에 대한 해석까지 다양한 산업 분야에 솔루션을 제공하고 있으며, 지속적인 알고리즘 개발을 통해 사용자의 요구와 시장 변화에 대응하고 있는 복합 해석 솔루션이다. VPS를 통하여 가상 프로토 타입을 신속하게 테스트할 수 있으며, 싱글 코어 모델을 이용하여 여러 도메인(충돌, 안전, NVH, 내구성 등)에서 제품의 성능을 평가할 수 있다.   1. 제품의 주요 기능 및 특징 (1) Single Core Model 단일 모델(Single core model)을 기반으로 하는 Multi-Domain Simulation이 가능하다. (2) High Performance Computing VPS Solver의 안정성, 확장성 및 해석 시간 측면에서 높은 성능을 지원한다. (3) Modularity for Ease of Use 모듈 모델링으로 해석 반복 및 공동 작업 관리를 단순화하여 초기 모델 설정 속도를 높일 수 있다. (4) End-to-End Composite Performances 복합재 부품의 파단 거동을 예측하고, 충돌 시 에너지를 흡수할 수 있는 복합재 모델을 제공한다. (5) Water Flow/Foaming FPM module을 사용하여 유체, 기체의 거동 및 누수 문제를 해결할 수 있으며, 화학식을 반영한 폼 발포 해석이 가능하다. (6) Gear-Rotary simulation 특화된 접촉(Smooth Contact) 방법으로 회전체 및 기어 해석을 원활하게 지원한다. (7) Explicit/Implicit solver Explicit solver와 Implicit solver간 자유로운 연계 해석이 가능하다. (8) Template 자동차 법규 및 정형화된 해석 프로세스의 자동화 템플릿을 제공한다.   2. 주요 적용 분야 ■ Aerospace & Defense ■ Electronics & Consumer Goods ■ Energy & Power ■ Ground Transportation ■ Heavy Industry & Machinery ■ Marine  

진동∙소음 해석 소프트웨어, VA One   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : ESI, www.esi-group.com ■ 자료 제공 : 한국이에스아이, 02-3660-4500, www.esi-group.com ESI의 구조음향 소프트웨어인 VA One은 규제, 제품 개선 요구 및 제한된 개발 일정으로부터 예상치 못한 소음·진동 문제에 대응하기 위해, 일정 지연이나 고비용의 시험기반 방법에 의존하지 않고 설계단계에서부터 소음·진동을 고려할 수 있다. VA One은 개발 과정에 앞서 예상되는 소음·진동 문제를 진단할 수 있는 모든 기능을 가지고 있다. 더 상세한 모델링이나 시험 기반의 개발을 필요로 하는 영역에서 예상되는 문제를 규명하여 위험을 관리함으로써, 제품의 경쟁력을 향상시킬 수 있다. 1. 제품의 주요 기능 및 특징 (1) 전 주파수 대역의 소음해석 기법 탑재 저주파수 대역을 위한 FEM, BEM, 고주파수 대역을 위한 SEA, Ray Method 및 중주파수 대역을 위한 FEM-SEA 연성 등의 다양한 해석 기법이 탑재되어 있다. (2) 다양한 연성과 유연한 소음해석 기법 주파수 대역, 모델링 편의성, 해석 시간 등을 고려하면서 FEM-BEM, FEM-SEA, BEM-SEA 등의 다양한 연성 기법 적용을 통한 유연한 모델링이 가능하다. (3) 흡차음재 모델링 소음 개선을 위해 사용되는 다층 흡차음재의 FEM, TMM 기법의 Biot 모델링을 통해 해석 모델에 용이하게 부여(기공성 흡음재의 물성치를 규명하기 위한 별도의 소프트웨어인 Foam-X와 연계 가능)할 수 있다. (4) 소음-진동 전달흐름 분석 수음점으로부터 음원까지의 소음-진동 에너지 흐름(SEA 모델링)을 분석하여 관심 주파수에 따른 용이한 소음 개선 대책이 가능하다. (5) 공력 구조음향 연성 해석 난류 등 유동으로 인한 발생한 소음원을 CFD 해석 결과의 변동표면압력으로부터 규명하고, 구조물과의 연성 해석을 통해 전달 소음 예측이 가능하다. (6) 접촉소음(래틀) 해석 부품 간의 상대 진동에 의한 발생한 접촉소음을 공차 분석, 접촉 빈도, 접촉력 해석, 방사소음 및 라우드니스 해석 등의 체계적인 모델링 과정이 제공된다. (7) 맞춤식 기능 개발 내재된 Script 작성 언어인 QuickScript나 외부의 Matlab 또는 Python 프로그램으로 VA One의 모든 기능을 사용할 수 있고, 이로부터 사용자 환경에 맞는 맞춤식 기능 개발이 가능하다. (8) 실내소음 및 외부 방사소음 해석 자동차, 철도차량, 건설기계, 선박, 항공기, 발사체 등의 복잡하고 큰 대상체의 실내소음 및 외부 방사소음을 다양한 해석 기법을 적용하여 해석할 수 있다. 주파수 대역에 따라 FEM, BEM, SEA, FEM-BEM 연성, FEM-SEA 연성 등을 유연하게 적용하여 소음을 효과적으로 예측할 수 있다. 특히, 고주파수 대역에서의 SEA 해석은 산업계 표준으로 사용되고 있다. (9) 부품의 음향성능 해석 주파수 대역에 따른 다양한 모델링을 통하여 부품의 투과손실, 방사효율 등의 음향성능을 효과적으로 해석할 수 있어, 반복 시험으로 인한 비용과 시간을 최소화하여 부품 개선에 큰 도움을 준다. (10) 흡차음재 최적화 다층 흡차음재 모델링을 통해 흡차음재에 의한 소음 개선 효과를 해석할 수 있으며, 최적화 기법을 통해 흡차음재의 개선 및 선정에 효과적으로 사용될 수 있다. (11) 동적 응력 해석 랜덤 진동을 받고 있는 구조물의 동적 응력 해석을 통해 피로 예측을 위한 입력 데이터를 제공해 준다.     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

개발 : Impact Design Europe 주요 특징 : 설계 초기 단계부터 차량의 충돌 성능 평가/개선 및 최적화 지원, SFE 및 SBE 기반으로 충돌하중을 받는 박판구조물의 설계/해석/최적화, 간편한 모델링 및 설계 변경, 빠른 계산 속도 및 신뢰성 있는 결과 도출, 사용자 친화적인 통합 작업 환경 등 사용 환경 : 윈도우 PC/랩톱 자료 제공 : 브이에스텍   그림 1. 유한요소 모델   그림 2. VCS 모델   차량 충돌 안전 법규 및 상품성 평가는 실제 충돌 상황을 최대한 반영하고 승객의 사망 및 심각한 상해를 줄이기 위하여 지속적으로 강화되고 있고, 자동차 제조업체는 이러한 평가 프로토콜에 따라 차량의 안전 등급을 높이기 위해 노력하고 있다. 다양한 충돌 테스트는 제품 설계 및 개발 프로세스를 가속화하기 위해 가상 엔지니어링 모델링 및 시뮬레이션 기술에 크게 의존하는 차량 제조업체에 상당한 부담을 주고 있다. 일반적으로 각 설계 단계에서 CAD 모델 준비, 각 하중 케이스/물리적 테스트에 대한 유한요소(FE) 모델 생성, 평가 및 개선 작업이 필요하므로 복잡하고 많은 시간이 소비되어, 간편하고 빠르게 차량의 충돌 성능을 평가하고 개선하는 것이 큰 관심사이다. 특히, 프로토타입 제작 및 개발 프로세스 후반의 설계 변경으로 인한 시간과 비용을 줄이기 위해서는 초기 콘셉트 단계에서부터 다양한 설계에 대한 충돌 성능의 평가 및 개선을 통한 충돌 성능의 최적화가 필요하다. 매크로요소법(Macro Element Method)을 사용하는 Visual Crash Studio(VCS)는 비전형적 모델링 및 시뮬레이션 접근 방식으로 단순한 설계 환경에서 빠르고 신뢰할 수 있는 결과를 제공하며, 설계 초기 단계부터 차량의 충돌 성능 평가/개선 및 최적화가 가능한 CAE 소프트웨어이다.   그림 3   VCS의 주요 특징 매크로요소법, 수퍼폴딩요소(SFE : Super-folding Element) 및 수퍼빔요소(SBE : Super-beam Element) 개념을 기반으로 객체지향유한요소(OOEF : Object Oriented Finite Element) 정식화와 결합된 충돌하중을 받는 박판구조물의 설계, 해석 및 최적화가 가능 다양한 재료의 박판구조물의 대변형 붕괴 거동의 예측에 성공적으로 적용이 가능하며, 유한요소 솔버와 경쟁이 아닌 보완 관계 매크로요소법에 기반한 간편한 모델링 및 설계 변경, 빠른 계산 속도 및 신뢰성 있는 결과의 도출을 통해 설계 초기 단계에서부터 충돌 부재의 충돌 성능 분석 및 최적화 가능 사용자 친화적인 통합(all-in-one) 작업 환경 주요 기능 : Material Editor, Cross Section Editor, 3D environment, Cross Section Optimizer, Chart Wizard 단면 수준에서 부재의 충돌 특성 파악 및 설계를 위한 2D 환경 제공 부재, 어셈블리 및 전체 구조물 등의 복잡한 충돌 해석 및 설계를 위한 3D 환경 제공 2D 및 3D 환경에서 독립적으로 설계 수정 및 계산이 가능하며, 각 환경에서의 수정 및 계산 결과는 자동으로 전 모델에 반영 통합 전/후처리 도구 : 솔버와 통합된 전/후처리 프로세스로 모델링 및 설계 변경이 간단하여 다양한 설계안의 충돌 성능 평가가 빠른 시간에 가능하고 챗 위저드(Chart Wizard) 등으로 다양한 결과의 비교 분석이 용이   그림 4. VCS의 일반적 설계 및 계산 프로세스   VCS의 작업 프로세스 박판 충돌구조물의 설계, 해석 및 최적화는 통합 환경에서 수행되며, 일반적인 작업 프로세스는 <그림 4>와 같다. <그림 5>는 VCS의 메인 뷰(Main View) 화면이며, 메인 툴바(Main Toolbar)는 작업 프로세스에 따른 툴 그룹(File, Model, Calculate and Results, Analysis, View 및 Help Tool)으로 구성된다. ‘Model Tool’은 모델 생성 프로세스에 필요한 모든 도구(Select, Nodes, Beams, Spine-line, Rigid, Contact, Group, Special, Measure 등)를 제공하며, ‘Calculate and Results Tool’은 계산 및 결과 비교에 유용한 처리 장치(Processing Unit), Chart Wizard, 애니메이션 도구 모음 등의 기능이 있다. ‘Analysis Tool’은 단면자동분석(Cross Section Analyzer) 기능 전용이며 ‘View Tool’은 추가 3D 보기 도구를 제공한다. ‘Help Tool’에서는 VCS 소프트웨어의 모든 기능에 대한 최신 설명서와 도움말 정보를 찾을 수 있다. 또한 개발사 홈페이지에서도 모든 사용 매뉴얼과 따라하기 매뉴얼을 다운로드할 수 있다.   그림 5. VCS의 메인 뷰 화면   VCS의 작업 프로세스의 순서에 따른 주요 기능은 다음과 같다.   FE Mesh/Initial geometry import 다양한 FE 데이터 및 CAD 지오메트리(geometry) 불러오기 기능을 제공한다.   재료 정의(Material Editor) 재료상수(Material Constraint) : Hardening Factor, Mass Density, Poisson Ratio, Proof Strain, Proof Stress, Young Modulus 응력-변형률(Stress-Strain) 특성 : Array, Power Law, Polynomial, User Function-2D, Array 3D 변형률속도(strain rate) 특성 : Cowper Symonds, Modified Cowper Symonds, User defined function-3D, Johnson Cook   Fracture Indicator : Surface strains, Cockcroft-Latham/Norris LS-DYNA MAT24(MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY) 호환 Material & Characteristic Repository 기능   2D Structure(Cross Section Editor) : Cross Sections & Cross Section analysis Cross Section Editor는 단면의 충돌 성능 최대화를 위한 설계, 계산 및 최적화를 위한 편집기이다. 여기서 처리된 단면은 3D 수퍼빔요소(SBE)에 사용되며, Cross Section Editor의 이론적 배경의 핵심은 수퍼폴딩요소(SFE)이다. Point, plate, segment, SFE 및 connection으로 모든 단면을 생성할 수 있으며, 쉽고 편리한 단면 형상 및 재료 특성의 변경으로 다양한 디자인의 빠른 변경이 가능하다. Cross Section 계산 결과 단면 상태에서는 7가지의 충돌 거동(Axial Response, Design Recommendations, Bending Response, Lateral Response, Denting Response, Torsion Response, Elastic Properties-축/굽힘/전단 강성 등)을 결과로 표시 각 결과는 주어진 붕괴 응답 모드에 대한 특성 파라미터((최대 하중 및 모멘트, 에너지 흡수 능력, 굽힘힌지의 총 회전 등과 같은 변형제한 값)의 정보 표시 Design Recommendations   효과적인 축방향 붕괴를 위한 단면 최적화 프로세스 : 결함이 있는 단면은 점진적 붕괴가 발생하지 않고 불규칙한 접힘으로 인해 많은 에너지 흡수가 적음 상세 단면 형상 근사화를 위한 단순화 모델링 과정을 통한 결함 제거 : 단면 수준에서 허용 가능한 접힘 모드를 선택하면 다음단계로 단면에 대한 각 SFE에 대해 결함 제거 과정을 수동으로 진행 단면 계산 결과 비교 툴 제공 및 결과 report 생성   3D Structure : Super Beams 3D 가상 설계 공간은 SBE를 기반으로 한 부재 및 박판구조물의 모델링과 계산에 사용 유한요소 모델로부터 SFE를 바로 생성할 수 있는 도구 제공 VCS 3D 모델을 구성하는 모든 객체는 빔(beam)과 강체(rigid body)를 정의할 수 있는 노드(node)로 구성되며, 노드는 VCS 객체에 대한 공간 참조 point로 사용 노드 속성 : 형상(CoG, Origine), 질량(mass, Concentrated Mass) 및 관성(Concentrated Inertia, Principal Moments, Transformed Moments) SBE는 두개의 노드로 구성되고 2D 계산에서 사용된 단면 형상이 적용되며, 하나의 노드에 다수의 SBE가 연결될 수 있다. 또한 동적 해석(초기/구속 조건 등)을 위해 필요한 많은 데이터를 포함한다. 3차원 공간에서 구조물(부재, 어셈블리, 전체 차량)의 생성을 위해서는 Node, Beam, Rigid body 등이 사용되며, 매크로요소법에 기반한 SFE가 포함된 SBE의 생성으로 시작 다양한 충돌 하중조건에 대한 풀 카(full car)의 해석을 위해 VCS 전용 배리어가 제공 차량 충돌 설계를 위해 매크로요소법을 사용하는 데 있어 유한요소법 대비 주요 장벽은 구조물 조인트의 강성을 정확하게 모델링하는 것이다. VCS는 구조적 조인트에 대해 교차하는 하중 전달 빔의 기하학적 중심에서 연결되며, X, Y 및 Z 오프셋은 위치와 길이를 수정하기 위해 교차하는 빔의 시작과 끝에 적용할 수 있어 구조물의 실제 형상과 조인트의 강체 코어를 보다 사실적으로 근사화할 수 있다.   3D : Additional elements & Mass distribution 엔진 및 기어박스와 같이 충격 하중 동안 거의 변형되지 않는 부품은 강체로 모델링 강체를 생성하기 위해 부품의 무게 중심에 있는 노드가 정의되고 이 노드에 총 질량 및 관성 행렬(inertia matrix)이 할당 노드는 나머지 구조물에 직접 연결되는 반면, 여러 장착 위치의 경우 간단한 원형 단면을 갖는 SBE를 사용할 수 있음 3D 환경에서 생성된 각 객체의 질량 정보는 해당 요소가 정의된 노드에 위치하며, 추가 질량은 노드에 집중질량으로 정의하거나 정의된 질량/또는 밀도로 새로운 강체를 생성하여 추가   Initial & Boundary conditions 및 Contact settings 초기 및 경계조건(Kinematic Constraints-Angular Velocities & Linear Velocities, Concentrated Loadings- Forces & Moments)은 모두 노드에 정의 전체 모델이 구축되면 접촉을 정의하며, 접촉 정의에 필요한 부품의 부피를 나타내기 위해 질량이 없는 강체(sphere, cone, cylinder and box 형상)가 이 절점에서 생성되고, 모델의 형상에 따라 배치한 후 접촉 정의 - 전용 접촉 감지 루틴으로 물리적 접촉 메커니즘을 구현 변형체의 접촉 정의를 위해 변형가능 배리어(Deformable barrier) 툴 제공   Solution Settings Solution Explorer tree에서 자세한 솔루션 파라미터를 정의 : Attributes, Animation Progress, Time Stepping Routine, Fields and global parameters, Settings 및 Statistics section 특히, Statistics section은 모델 확인의 마지막 단계에서 유용하며, 모델의 요소 수, 질량 및 무게중심에 대한 정보 제공   Calculations & Animation 계산 프로세스는 Process Unit에서 한번의 클릭으로 진행되며, Process Unit 창에서 시각적으로 진행 상황을 모니터링 전체 차량 충돌 해석은 일반 데스크탑 PC/노트북에서 1분 내외로 계산이 완료되며, 다중 계산이 가능하여 계산시간 추가 단축 가능 계산 프로세스가 완료된 후 하중 조건에 따른 해석 결과를 애니메이션으로 확인할 수 있으며, SBE를 색깔 별로 간단히 구분하여 SBE의 순간 변형 상태를 쉽게 분석   Results : Chart Wizard 애니메이션과 함께 다양한 결과를 그래프로 생성하며, 사용자는 VCS 결과 파일 내에서 어느 객체든 선택 후 결과를 볼 수 있음 3D view에서 선택한 VCS 모델의 각 객체는 Selection Window에 자동으로 추가   VCS의 도입 효과 설계 초기 콘셉트 안으로 충돌 부재 단면 최적화가 가능하여 제품 개발 프로세스 촉진 장비 도입/운영 비용 절감 : 매크로 요소법에 기반한 빠른 계산으로 랩톱에서도 수초 또는 수분내에 계산이 가능 단순한 작업 환경에서 간편한 설계 변경이 가능하여, 해석 엔지니어가 아닌 설계 엔지니어도 쉽게 활용 가능   VCS의 주요 적용 분야 자동차 산업 및 조선산업 등에서 충돌하중을 받는 박판구조물의 설계, 해석 및 최적화 충돌/충격 부재의 단면 충돌 특성 평가/개선 및 최적화 컴포넌트(에너지 흡수 구조 부품, bumper back beam, FR Side 멤버, Fillar component 등)의 충돌 특성 평가 및 개선 부분 충돌 모델 및 풀 카 충돌 모델의 충돌 성능 평가 및 개선   ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

동역학 해석 소프트웨어, T-FLEX Dynamics   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : Top Systems ■ 자료 제공 : 설아테크, 02-1661-3215, www.t-flex.co.kr T-FLEX Dynamics는 T-FLEX CAD 환경을 벗어나지 않고 CAD 설계의 물리 기반 모션 동작을 연구하기 위한 범용 모션 시뮬레이션 애드온 애플리케이션이다. T-FLEX Dynamics는 어셈블리의 성능을 이해하는데 관심이 있는 엔지니어와 설계자를 위한 가상 프로토타이핑 소프트웨어이다. 설계를 구축하기 전에 설계가 제대로 작동하는지 확인할 수 있다. 1. 기계 어셈블리의 동작 자동차 서스펜션 또는 항공기 랜딩 기어와 같은 기계 시스템을 설계할 때 다양한 구성 요소를 이해해야 한다.(공압, 유압, 전자 등) 작동 중에 이러한 구성 요소가 생성하는 힘과 상호 작용한다. T-FLEX Dynamics는 기계 어셈블리의 복잡한 동작을 해석하기 위한 모션 시뮬레이션 솔루션이다. T-FLEX Dynamics를 사용하면 움직이는 어셈블리를 설계 및 시뮬레이션하여 수많은 물리적 프로토타입을 제작 및 테스트할 필요없이 설계 실수를 찾아 수정하고, 가상 프로토타입을 테스트하고, 성능, 안전 및 편의를 위해 설계를 최적화할 수 있다. 물리적 프로토타입이 적어지면 비용이 절감될 뿐만 아니라 출시 시간이 단축되어 처음에 올바르게 제작된 더 나은 품질의 제품을 얻을 수 있다. 2. 공학 조건과 관련된 물리학 기반 모델 T-FLEX Dynamics는 실제 작동 조건을 나타내는 여러 유형의 관절 및 힘 옵션을 제공한다. T-FLEX CAD 어셈블리 모델을 구축할 때 T-FLEX Dynamics는 어셈블리 구속 조건과 모델 지오메트리에서 생성하는 메커니즘의 부품, 조인트 및 접점을 자동으로 생성할 수 있다. 프로그램이 Parasolid 지오메트리를 기반으로 접촉 몸체의 정확한 해석을 제공하므로 접촉 유형에 제한이 없으므로 수동 접촉 구속을 정의할 필요가 없다. 각 접점 쌍은 특정 충격 및 마찰 파라메터로 설명할 수 있다. T-FLEX Dynamics를 사용하면 설계가 중력 및 마찰과 같은 동적 힘에 어떻게 반응할지 결정할 수 있다. 마찰, 힘을 사용하여 스프링 및 댐핑 엘레먼트, 작동 및 제어 힘, 기타 여러 부품 상호 작용을 모델링할 수 있다. 계산 중에 부품을 드래그하여 대화식으로도 힘을 적용할 수 있다. 3. 산업 응용 물리 기반 모션을 T-FLEX CAD의 어셈블리 정보와 결합함으로써 T-FLEX Dynamics는 다음과 같은 광범위한 산업 응용 분야에서 사용할 수 있다. 유압, 전자, 공압과 같은 제어 시스템 해석, 작동 중 로봇 성능 이해, 회전 시스템에서 힘 불균형을 최적화하거나 최소화한다. 기어 드라이브 이해, 현실적인 모션과 서스펜션 시스템의 부하를 시뮬레이션 한다. 발사대 및 위성과 같은 우주 어셈블리의 동적 거동 평가 소비자 및 비즈니스 전자 제품 최적화; 피로, 소음 또는 진동에 대한 구성 요소 및 시스템 부하를 예측한다. 4. 결과 검토 어셈블리를 시뮬레이션 한 후 XY 그래프 또는 변위, 속도, 가속도, 관절 위치의 힘 벡터, 트레이스 표시의 수치 데이터 형태의 다양한 결과 시각화 도구를 사용할 수 있다. 전체 시뮬레이션 중 신체의 어느 지점에서든. 특수한 몸체 쌍 센서는 접촉 지점에서 반력과 마찰을 측정한다. 시뮬레이션 도중 또는 시뮬레이션 직후에 메커니즘을 애니메이션할 수 있다. T-FLEX 소프트웨어 내의 애니메이션 및 XY 그래프를 사용하여 모터/액추에이터의 크기를 결정하고, 전력 소비량, 연결 레이아웃을 결정하고, 캠을 개발하고, 스프링/댐퍼의 크기를 결정하고, 접촉 부품의 작동 방식을 결정할 수 있다. 동기화된 그래프 및 애니메이션은 힘 및 가속도 값을 메커니즘 위치와 직접 연관시킨다. T-FLEX Dynamics는 또한 구조 해석을 위한 하중 케이스를 정의하는 데 사용할 수 있는 하중을 계산한다. 5. 사용자 인터페이스 T-FLEX Dynamics의 사용자 인터페이스는 T–FLEX CAD의 원활한 확장이다. T–FLEX CAD 소프트웨어 및 교육에 대한 귀하의 투자는 보존되고 강화되며 제품 설계의 형태와 적합성 및 기능을 평가할 수 있는 강력한 새로운 도구를 갖게 된다. CAD와 기하학적 데이터를 교환하는 별도의 응용 프로그램인 다른 제품과 달리 T–FLEX Dynamics는 설계를 설명하는 동일한 지오메트리에서 직접 작동한다. 6. 대형 모델의 빠르고 정확한 처리 오늘날 산업 개발 프로세스에서 대형 프로토 타입 모델의 사용은 이러한 대형 모델을 처리하는 방식의 효율성과 속도에 따라 달라진다. 효과적인 해결 기술과 고급 데이터 조작을 통해 T-FLEX Dynamics는 대형 모델 가공에 활용된다. 솔버에 구현된 알고리즘은 올바른 정확도를 제공하고 결과를 빠르게 제공하도록 최적화되어 있다. 7. –FLEX CAD의 익스프레스 다이나믹 T–FLEX Dynamics의 제한된 버전인 익스프레스 Dynamics를 사용하면 링크, 모터, 액추에이터, 캠, 기어, 스프링 등과 같은 구성 요소를 포함하는 설계의 기능적 성능을 작동하는 동안 설계 애니메이션을 만들고 확인하여 평가할 수 있다. 작동할 때 설계의 모든 구성 요소 사이의 간섭을 방지한다. 무엇보다도 이미 가지고 있다. 익스프레스 Dynamics는 모든 T–FLEX CAD 사본과 함께 제공된다. 8. T–FLEX Dynamics 이점 가상 테스트에서 얻은 시간 절약을 사용하여 더 많은 디자인 아이디어를 평가함으로써 보다 혁신적인 제품을 만든다. 설계의 실제 성능에 가장 큰 영향을 미치는 파라메터를 식별하고 최적화한다. 원하는 메커니즘 동작을 생성하는데 필요한 힘과 토크를 계산하여 모터 및 액추에이터의 치수를 지정한다. 기기 고장으로 인해 중요한 데이터가 손실되거나 악천후, 실제 테스트에 수반되는 공통 요소로 인해 일정이 뒤처지는 것에 대한 두려움 없이 안전한 가상 환경에서 작업할 수 있다. 개발 프로세스의 모든 단계에서 더 나은 설계 정보를 확보하여 위험을 줄인다. 물리적 프로토타입 테스트에 필요한 것보다 훨씬 빠르고 저렴한 비용으로 설계 변경 사항을 분석한다. 전체 시스템 성능을 최적화하기 위해 다양한 설계 변형을 탐색하여 제품 품질을 개선한다 물리적 계측, 테스트 픽스처 및 테스트 절차를 수정하지 않고도 수행되는 해석의 종류를 다양화할 수 있다.