성공적인 유동 해석을 위한 케이던스의 CFD 기술 (14)   항공 음향학은 난류 유체 운동 또는 표면과 공기역학적 힘의 상호작용으로 인한 소음 발생을 연구하는 학문이다. 이번 호에서는 효과적인 항공 음향 시뮬레이션을 위한 전략과 실제 사례에 대해 살펴본다.    ■ 자료 제공 : 나인플러스IT, www.vifs.co.kr   경계 및 초기 조건 지오메트리 및 메시 프로세스에 이어 음파가 반사되지 않고 빠져나갈 수 있는 경계를 지정한다. 일반적인 방법으로는 변수를 감쇠시켜 경계 반사를 방지하는 스펀지 레이어 또는 파동을 기하급수적으로 감쇠시키는 비반사 레이어인 PML(Perfectly Matched Layers : 완벽하게 일치하는 레이어)이 있다. 그런 다음 흐름 시나리오에 따라 유입, 유출, 벽 및 기타 조건을 설정한다. 시뮬레이션 유형에 따라 초기 흐름 또는 노이즈 필드를 제공해야 할 수도 있다.   솔버 선택 솔루션 전략은 문제의 복잡성, 원하는 정확도, 사용 가능한 리소스에 따라 선택해야 한다. 케이던스의 피델리티 찰스(Fidelity CharLES)는 시간 의존적인 간접 LES(Large Eddy Simulation) 방법론을 활용한다. 이러한 과도 시뮬레이션의 경우 가장 높은 관심 주파수를 포착하는 시간 간격을 선택하여 시간적 해상도가 충분한지 확인한다.   음향 유추 및 소스 올바른 음향 모델을 사용하는 것은 항공 음향 시뮬레이션의 정확성과 신뢰성을 위한 기본이다. 적절한 음향 유추는 소음원의 특성과 문제의 특정 요구 사항에 따라 결정되는 경우가 많다. 따라서 시뮬레이션에 올바른 소스 조건을 통합하는 것은 소음 발생으로 이어지는 물리적 현상을 나타내므로 매우 중요하다. 일부 시뮬레이션, 특히 직접 방법론(direct methods)을 사용하는 시뮬레이션에서는 와류 방출 또는 경계층 상호 작용과 같은 물리적 프로세스를 나타내는 명시적인 소스를 도입해야 할 수도 있다. 간접 방법에서는 소스 조건이 계산된 유동장에서 파생되는 경우가 많다. 예를 들어, 난류 통계는 RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes) 시뮬레이션에서 추출한 다음 항공 음향학적 유추에서 소스 조건으로 사용할 수 있다. 이러한 소스 용어가 작용하는 위치를 정확하게 정의하는 것이 중요하다. 회전하는 기계와 관련된 시나리오에서는 블레이드에 가까운 영역이 주요 소스 영역으로 지정될 수 있다.   후처리와 최적화 항공 음향 시뮬레이션을 수행하려면 전처리 및 시뮬레이션 단계만큼이나 후처리 및 최적화 단계도 중요하다. 계산이 완료되면 방대한 데이터 세트가 기다리고 있다. 피델리티 찰스는 시뮬레이션 데이터에 숨겨진 의미 있는 정보를 추출하는 데에 도움이 되도록 다음과 같은 후처리 도구를 제공하며, 모두 한 가지 목표를 염두에 두고 설계되었다. Quantitative Imaging : 시뮬레이션에서 직접 정량적 PNG 이미지를 생성한다. Modal Decomposition : 흐름과 음향 필드를 개별 모드로 분해한다. Ffowcs Williams-Hawkings Acoustic Predictions : 원거리 데이터에서 근거리 소음을 예측한다.   그림 1. 효율적인 초음속 비행체(ESAV)의 마하수 윤곽선 플롯   피델리티 찰스는 데이터 분석 기능을 제공할 뿐만 아니라 <그림 1>에 표시된 것처럼 시뮬레이션 데이터에 생명을 불어넣는 플롯, 등고선 지도, 그래픽 표현과 같은 고급 시각화 도구도 제공한다. 등고선 및 표면 플롯을 통해 압력 및 속도 필드에 대한 인사이트를 얻어 흐름 특징과 노이즈 원인을 정확히 파악할 수 있다. 스펙트로그램과 주파수 플롯을 사용하면 공명하는 톤 사운드와 혼란스러운 광대역 노이즈를 구분하는 데에 도움이 될 수 있다. 파티클 추적과 유선형 플롯은 난류 구조, 와류 및 기타 노이즈 생성 현상에 대한 그림을 그리는 또 다른 깊이 있는 레이어를 추가한다. 더 자세히 살펴보면, 특정 작업이나 프로세스를 사용자 지정 및 자동화하고, 변수 및 방정식을 생성하여 음압 레벨(SPL : Sound Pressure Level) 또는 난기류 강도 등 파생된 수치를 계산하여 시각적 인사이트를 정량화하기 위한 파이썬 API(Python API)와 내장 식 평가기를 찾을 수 있다. SPL과 같은 지표는 음향 핫스팟을 강조하며, 전체 음압 레벨(OASPL : Overall Sound Pressure Level)은 지정된 주파수 범위의 총 SPL을 측정한 값이다.     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

개발 : ZWSOFT 주요 특징 : 2D CAD 전용 소프트웨어, 대용량 도면 파일 처리 속도 개선, STEP 파일 호환 지원, PDF 불러오기 편의성 강화, 플롯 기능 개선, 기계 설계 특화 모듈 출시 등 공급 : 지더블유캐드코리아   지더블유캐드코리아가 기계/제조 분야에서 다방면으로 활용할 수 있는 2D CAD 전용 소프트웨어 지더블유캐드 2025(ZWCAD 2025)를 출시했다. ZWCAD는 지더블유소프트(ZWSOFT)에서 지속적으로 개발 및 업데이트를 진행하고 있으며, 국내 공급 및 지원을 담당하고 있는 지더블유캐드코리아는 제조 분야에서 2D CAD, 3D CAD/CAE/CAM 라인업을 확장시키고 있다. 특히 모든 제품군이 영구 라이선스로 보급되어, 타 소프트웨어의 라이선스 정책 및 고가의 소프트웨어를 대체할 수 있는 제품군으로 주목받고 있다. 이번에 출시된 ZWCAD 2025는 본격적으로 3D 기능에 대한 퍼포먼스가 향상됐다. STEP 파일에 대한 호환이 가능해지면서, 기계 부품 및 전기/전자, 장비를 포함한 플랜트 설비까지 대용량 데이터에 대한 불러오기 기능이 강화되었다. 또한 PDF 불러오기 기능에 대한 편의성 강화와 플롯(Plot) 기능이 개선되었다. 기계 설계 특화 모듈인 ZWCAD MFG 2025가 함께 출시됐다. 범용적인 2D 설계 기능 뿐만 아니라 특화 제품에 대한 신기능으로 템플릿 설정을 위한 프레임 셋업, 레이아웃, 그리고 조립도를 위한 BOM 및 기계기호 설정 등 다양한 설계 기능이 향상됐다. 그리고 국제 규격에 알맞은 부품 라이브러리 뿐만 아니라 KS규격을 추가적으로 선보인다. 이를 통해 기존 대비 효율성을 약 40% 이상 확보할 수 있다.   ZWCAD 2025의 신기능 ZWCAD 2025는 2D/3D 기능, 인터페이스, API, 인더스트리 모듈 등 여러 개선된 내용을 포함한다. 2025 버전부터는 32비트 환경에 대한 업데이트가 더 이상 지원되지 않고, 64비트 환경의 제품만 업데이트 및 지원한다. 앞으로 ZWCAD는 2~3개월마다 새로운 업데이트 패키지가 출시되며, 관련 패치는 자동 업데이트로 처리할 수 있다. 신규 버전의 주요 업데이트 사항은 다음과 같다.   향상된 2D/3D 기능 PDF 파일을 ZWCAD 상에서 첨부하거나 삽입하여 사용할 수 있다. 또한 PDF 언더레이가 포함된 도면의 이동, 확대/축소, 가져오기 속도, PDF에서 문자 가져오기의 최적화 등 다양한 기능의 효율이 개선되었다. 이 부분에 대해 타 소프트웨어와 비교한 사항은 다음과 같다.   ▲ 도면의 PDF 언더레이를 이용한 이동 속도 비교   출력(Plot)의 경우, PDF 및 물리적 프린터를 사용하는 부분에서 효율성을 향상시키고, 출력된 PDF 파일의 크기를 대폭 감소시킨다.  연관 배열 생성 및 편집에서 일부 오류가 있는 경우, 별도의 ZRX 도구가 제공된다. 이 도구를 사용하려면 ‘AuditArray.zrx’ 파일을 첨부 파일로 로드하고, AUDITARY 명령을 실행할 수 있다.  도면 검토를 위해 구름 수정 기호를 편리하게 사용할 수 있도록 별도 객체가 추가되었다. 사용자는 해당 그립을 드래그하여 모양을 편집하고 길이를 수정할 수 있다.   ▲ 그립을 통한 구름 수정 기호 편집   표준 LISP(리스프) 파일을 FAS 및 VLX 형식으로 직접 로드할 수 있도록 지원하고, LISP 호환성을 향상시키고 포맷 변환을 제거하여 개발 효율성을 높일 수 있다.   ▲ FAS/VLX 애플리케이션 로드   기계 부품 및 다양한 3D 데이터를 가져오기 위한 STEP 파일 가져오기 기능과 더불어 객체에 대한 시각화 스타일 등 여러 부가 옵션이 추가되었다. 지원되는 STEP 형식은 AP203과 AP214이며, 일반적인 설계 데이터뿐만 아니라 설비 및 플랜트에서 사용되는 대용량 데이터도 가져올 수 있는 디스플레이 최적화를 탑재했다. 이 밖에도 3D 모델링의 작업 공간과 편의 기능이 강화되었다.   ▲ ZWCAD 2025에서 불러온 플랜트 설비 데이터   ▲ 새로운 3D 객체 시각화 스타일   인터페이스 최적화 전반적인 리본 메뉴에서 슬라이드 아웃, 드래그, 플로팅과 같은 추가 패널 기능을 제공한다. CUI와 결합된 인터페이스는 사용자의 커스터마이징 수준을 향상시킬 수 있어, 더욱 빠른 드로잉을 가능하게 한다.    ▲ 슬라이드 아웃 패널   또한 특성, 도면층 관리자, 외부 참조, 디자인 센터, 도구 팔레트, 계산기 등 사용자가 자유롭게 개별 패널을 자동으로 병합하고 숨길 수 있어, 설계를 위한 작업 공간을 확장하도록 지원한다. 여러 도면을 열 때 다른 모니터에 참조 도면으로 표시하도록, 개별적인 탭을 프로그램 밖으로 드래그할 수 있는 기능도 추가된다.   ▲ 특정 도면을 새 창으로 이동     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

개발 및 공급 : 한국인프라 주요 특징 : 에너지 절약계획서, 건축물 에너지 효율등급 신청용 문서 자동화 기능, 외피전개도, 평면성능내역서, 절단선 그리기, 방위부호 그리기, 다중 텍스트 관리자, 멀티 플롯 출력 기능(오토플롯) 등     한국인프라의 ‘캐드파워(CADPower)’가 ‘캐드마스터(CADMaster)’로 제품명을 바꾸고 새 버전인 캐드마스터 2025를 발표했다.  캐드파워는 오토캐드의 건축 분야 서드파티 프로그램이다. 25년 이상의 CAD 노하우와 최신 기술이 접목되어 국내 10만여 명의 유저가 이용하고 있다. 기존 캐드파워는 건축용 서드파티 프로그램에만 한정된 이름이었지만, 오토캐드용 ‘캐드마스터’, 스케치업용 ‘스케치마스터’ 등 다양한 CAD 소프트웨어의 서드파티 시리즈로 확장하기 위하여 ‘마스터’ 시리즈의 제품명을 사용하게 되었다는 것이 한국인프라의 설명이다.  캐드마스터 2025는 제품명을 바꾸면서 이름뿐만 아니라 기존에 사용자들이 불편해 하던 기능의 개선과 신 기능 추가 등 큰 폭의 개선이 이뤄졌다. 한국인프라의 캐드마스터 개발 담당자는 “그 동안 캐드파워를 사용하면서 요청했던 사용자의 목소리와 불편한 사항을 바탕으로 캐드마스터 2025 버전을 기획했으며, 실제 사용자가 필요한 기능을 넣고자 하였다”고 전했다.   캐드마스터 2025의 주요한 신 기능 에너지 절약 및 에너지 효율등급 설계에 원활하고 직관적인 도움 제공 캐드마스터 2025에는 에너지 절약계획서, 건축물 에너지 효율등급 신청용 문서 자동화 기능이 추가되었다. 대표적으로 건물의 부위별 성능 구분에 따라 면적 정보를 파악하기 위한 외피전개도를 쉽게 파악할 수 있고, 평면성능내역서를 손쉽게 파악할 수 있게 됐다. 이는 최근의 주요한 이슈인 에너지 절약과 에너지 효율등급 설계에 대한 니즈를 충족하고자 하는 건축 설계자에게 도움이 된다.    ▲ 외피전개도 작업 화면   손쉬운 절단선 그리기를 통한 업무 생산성 향상 캐드마스터 2025는 제거해야 하는 영역을 나타내는데 필수로 사용되는 절단선 그리기 기능을 제공한다. 직접 그리기에는 번거로운 절단선을 손쉽게 입력할 수 있으며, 절단선 기호의 크기, 연장선 등 다양한 설정이 가능하다.   ▲ 절단선 그리기   다양한 방위부호 그리기 기능 추가 평면도, 배치도 등에서 북향을 표시하는 방위부호 그리기 기능을 통해 직접 그리기 번거로운 방위부호를 손쉽게 입력할 수 있다. 또한, 여러 설정을 사용해 사용자가 원하는 대로 방위부호를 수정할 수 있다.   ▲ 방위부호 그리기   도면 내 모든 텍스트 관리를 한 번에 Multiple Text Manager(다중 텍스트 관리자)는 도면 내의 모든 텍스트를 편집할 수 있는 기능이다. 선택한 텍스트를 수정할 수 있고 다른 텍스트로 변경이 가능하며, 작성된 텍스트에 박스를 생성할 수 있다. 또한, 선택한 텍스트를 확대/축소하여 선택한 텍스트의 위치를 정확히 파악할 수 있다.     캐드마스터 2025의 기능 개선사항 멀티 플롯 출력 기능(오토플롯) 출력하려는 도면의 순서 등을 편집하는 창을 오토캐드 화면에 도킹하여 새로운 창에서 열고 작업하는 수고를 줄이면서, 어떤 편집 기능을 사용해야 하는지 직관적으로 알 수 있도록 기능 아이콘을 배치했다. 오토플롯은 규격(A4~A0)에 맞는 도곽을 사용한 도면을 자동으로 인식해 출력 범위로 설정해 주고 여려 장의 도면을 한번에 출력할 수 있는 기능으로, 다음과 같은 이점을 제공한다. 출력해야 하는 도곽을 일일이 선택해야 하는 불편함 해소 한번에 많은 도면 출력 가능 도면 내의 같은 블록을 한번에 선택해 확인 가능 불필요한 도면을 출력 전 확인해 삭제 가능 출력하는 도면의 순서를 변경해 필요한 도면을 먼저 출력할 수 있음     다중 객체 면적 산출 오토캐드 도면 상에서 선택한 객체의 면적과 평수를 자동으로 구해주는 기능이다. 여러 개의 객체를 선택한 후 각각의 면적을 한번에 도면 상에 표현할 수 있다.     폰트 복원 도면을 열었을 때 폰트가 보이지 않거나 깨지는 경우 일일이 문자 스타일을 변경해야 했다. 캐드마스터 2025의 폰트 복원 기능은 도면에 있는 여러 가지 폰트 스타일을 한 번에 일괄적으로 바꿔줄 수 있다.     폴리선 방향 표시 캐드마스터 2025의 방향 표시 기능을 이용하면 폴리선 방향을 확인할 수 있다. 또한 선 방향을 바꾸고자 할 경우 폴리선을 클릭하는 것만으로 간단히 방향을 바꿀 수 있다.     객체 색상 변경 엑셀 파일의 내용을 오토캐드에 그릴 수 있다. 기존에는 *.XLS 포맷까지만 지원했지만 캐드마스터 프리미엄에서는 *.XLSX 포맷까지 지원하며, 오토캐드에서 엑셀과 같이 표를 다룰 수 있다.     캐드파워에서 캐드마스터로 제품명이 변경된 것과 관련해, 한국인프라는 다음과 같은 내용을 알려 왔다. “오토데스크의 제품 사용약관 제 15.3조에 따르면, 오토캐드 LT 제품에 대한 애드온 제품을 개발하는 것은 저작권법 위반 사유로 간주됩니다. 이에 따라, 오토캐드 LT용 캐드파워는 2021년 버전을 끝으로 단종되었습니다. 또한, 오토캐드 LT에서 지원하지 않는 방식을 통한 서드파티 프로그램의 사용과 유통은 저작권법 위반으로 오토데스크에 의해 처벌될 수 있음을 알려 드립니다. 캐드파워(CADPower)는 2015년에 코스펙으로부터 등록된 1992년 최초 출시 프로그램 버전과 추가로 등록된 2003년 버전을 한국인프라가 인수하여, 캐드파워 2016 이후 지금까지 출시되었습니다. 한국인프라의 저작권 인수 후 이재진은 해당 상표권을 등록하였으며, 상표권 관련 소송이 진행되었습니다. 법원 조정에 따라 현재의 캐드파워 프로그램을 한국인프라와 이재진이 각각 사용하고 판매하는데 일체의 법적 책임이 없습니다. 그러나, 2024년 11월 19일 이후에는 상표권은 이재진이 독점적으로 사용하기로 결정되었습니다. 따라서, 한국인프라는 캐드파워의 이름을 신기능과 기능 개선이 포함된 캐드마스터(CADMaster)로 변경하고, 2024년 5월부터 새로운 버전을 출시할 예정입니다.”     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

개발 및 공급 : 직스테크놀로지, https://zyx.co.kr 주요 특징 : 국내 개발 범용 CAD 솔루션, 도면 오픈/객체 처리 등에서 빠른 속도 제공, 국내 시장에 맞춘 기능 및 업그레이드 제공 등   직스캐드(ZYXCAD)는 2022년 직스테크놀로지에서 출시한 국내 자체 개발 범용 CAD 솔루션 프로그램이다. 외산 제품이 국내 CAD 시장을 80% 가량 점유하고 있는 상황에서, 국산 기술로 만든 경쟁력 있는 제품이 필요하다는 판단 아래 개발되었다. 가격 경쟁력을 높이는 한편으로 처리 속도를 빠르게 해 사용자 편의성을 높인 것이 직스캐드의 특징이다.   직스캐드의 주요 기능 다중 CPU 지원 : 여러 개의 CPU에서 연산을 지원하여 프로그램 속도 향상 파일 및 프로그램 호환성 : DWG, DXF, PDF, DWT 등 다양한 파일과 호환 지원. 3D 제품군, 그래픽 디자인 제품군 등 다양한 프로그램과 함께 사용 가능 메모리 최적화 : 큰 용량의 도면도 빠르게 열리며 장시간 작업에도 프로그램 속도 유지 블록 정렬 : 외부 참조, 블록을 불러와서 정렬하는 기능을 지원하며 다중 블록 삽입 기능 제공 3D 모델링 및 화면 표시 : 3차원 작업 시 객체 회전을 위한 3D 궤도 표시 기능 제공 리스프(LISP) 디버그 : 리스프로 프로그램 작업 시 오류 확인을 위한 디버깅 가능 응용 프로그램 : 다양한 언어로 개발이 가능하며 VBA. LISP, .NET, SDS 내장 프로그램 개발 지원 Works(서드파티 플러그인) : 토목 설계, 도면, 엑셀, 출력 작업을 위해 기존에 없던 부가 기능을 제공하며, CAD 엔진 API를 이용하여 개발 및 선탑재 및 자동 업데이트 정북일조권 사선제한 기능 : 건축 법규에 맞는 도면 검토 기능으로 설계 편리성 제공 도면 분할 기능 : 공공기관 납품 형식에 맞는 도면 분할 저장 기능 제공   ▲ 직스캐드의 3D 모델링 및 화면 표시   빠른 속도 기반의 효율적인 작업 KOLAS(한국인정기구) 인증 시험을 통해 성능을 인정받은 직스캐드는 도면 오픈 속도, 객체 표현 수량 등의 항목에서 긍정적인 평가를 받았다. 70MB 도면의 오픈 속도는 5회 평균 15초를 기록하였으며, 객체 복사 테스트에서 약 126만개의 객체 복사 시 정상 작동하는 모습을 보였다. 이를 통해 사용자는 더욱 빠르고 효율적으로 작업을 진행하는 데에 도움을 받을 수 있다.   편의성을 높이는 맞춤형 서비스 직스캐드는 제품 경쟁력을 높이고자 국내 시장 맞춤형 업그레이드도 함께 지원한다. CAD 유저가 편리하게 도면 작업을 할 수 있도록 타 제품군에서 공급하지 않거나 유료화한 230여 가지의 기능을 무상 제공한다. 또한 고객이 요청한 기능을 직접 개발해 고객사에 지원하고, 문제가 생겼을 시 빠르게 1:1 원격 지원 및 피드백을 진행하는 등 사용자 맞춤 서비스를 제공하고 있다.   고객 경험 기반의 편의 기능 제공 작업 속도와 편의성, 안정성을 높여 고객 경험(CX) 기반의 편의 기능을 제공한다. 뿐만 아니라 타 제품군에서 지원하지 않는 기능을 다수 개발하고 제공해 더욱 편리하게 작업을 이어갈 수 있도록 지원한다.   공공기관 조달 우수품목 직스캐드는 GS인증에서 1등급(99.8점)을 획득한 바 있다. GS인증은 한국정보통신기술협회 등 국가 공인 인증기관이 국제 표준에 따라 프로그램의 기능과 사용성, 신뢰성 등을 평가하는 제도이며, 직스캐드는 높은 안정성과 보안성을 인정받아 다수의 공공 기관 및 교육기관 등에 솔루션을 제공하고 있다.   ▲ 직스캐드 웍스의 다중 플롯 플러그인   ▲ 다중 CPU 지원   관련 산업 파급 효과 직스캐드는 AEC/매뉴팩처링/엔지니어링 등 국내 산업군 전반에 필요한 설계 소프트웨어인 CAD 국산화 및 수입 대체 효과에 기여하고 있다. 국내 CAD 시장은 90% 이상 외산 소프트웨어를 사용하고 있으며, 연간 약 1000억원의 로열티를 지불하고 있다. 이러한 상황에서 직스캐드를 도입하면 외산 제품의 1/3 가격인 국내 제품을 산업군에 제공함으로써, 원가 절감 및 경쟁력 강화 효과를 볼 수 있다. 직스캐드는 국내뿐 아니라 국외 시장에도 제품을 출시해 외산 CAD 제품보다 빠르고 강력한 기능을 가진 제품을 선보일 예정이다. 또한 AI 기반의 디지털 트랜스포머 기능을 기반으로, 고객에게 더욱 편안한 작업 환경을 제공할 전망이다. 기존의 비즈니스 모델이나 프로세스를 혁신하여 향후 발전 과제에 적응하고 업계 경쟁력을 유지하는 방안이다.   향후 전망 및 계획 직스테크놀로지는 K-컬처의 성공적인 모습을 벤치마킹해, 국내 시장 공략을 넘어 인공지능 CAD를 활용한 글로벌 시장 진출도 계획하고 있다. 개발도상국인 동남아 시장을 1차 타깃으로 보고 있으며, 그 중 한국에 대한 긍정적인 인식을 지닌 베트남 진출을 계획 중이다. 베트남의 경우 약 1조원 규모의 CAD 시장을 보유하고 있으며, 전체 시장 중 75% 이상이 불법 소프트웨어를 사용 중이다. 저작권 및 정품 사용에 대한 인식 변화로 폭발적 성장이 있었던 20년 전 한국 소프트웨어 시장을 재현할 것으로 예상되며, 이에 발맞춰 성공적인 수출 모델 로드맵을 그려 나가고 있다. 또한 자체적으로 도면을 학습시켜 2D에서 3D로 전환하는 AI 기반 설계 솔루션을 출시할 예정이다. 이를 기반으로 설계 시간을 더욱 단축하고 편의성은 높여 사용자 만족도를 높일 수 있을 것으로 전망된다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

구조 해석 소프트웨어, ZWSim Structural   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : Zwsoft, www.zwsoft.com ■ 자료 제공 : 인피니크, 02-565-4123, www.zw3d-cad.kr 1. 주요 특징  ZWSim Structural은 모델링과 시뮬레이션을 통합하는 구조 시뮬레이터이다. 유한 요소 방법(FEM)을 사용하여 구조물의 물리적 동작을 시뮬레이션한다. 구조 역학 문제를 해결하여 다양한 산업 분야의 엔지니어가 구조 설계의 합리성을 평가하고, 더 빠르고 더 나은 결정을 내려 R&D 시간과 비용을 줄이는 데 도움이 된다. 2. 주요 기능 (1) 친절하고 사용하기 쉬움 명확한 워크플로와 친숙한 GUI를 통해 바로 사용할 수 있다. (2) 원활한 데이터 교환을 위한 높은 호환성 20 개 이상의 표준 및 상용 포맷이 지원되므로 파일을 쉽게 가져오고 내보낼 수 있다. (3) 강력한 모델링 기능 자체 개발한 오버 드라이브 커널을 사용하면 더 빠르고 더 나은 모델링을 위해 파라메트릭 모델링과 솔리드 및 서피스 하이브리드 모델링을 사용할 수 있다. (4) 고품질 및 효율적인 메싱 Hybrid Advancing-Front & Delaunay Mesh Generation은 고품질 1D/2D/3D 메시 생성과 수천만 메시 생성을 지원하기 위해 채택되었다. 3. 주요 특징 (1) 여러 유형의 구조 시뮬레이션 선형 정적, 좌굴, 주파수 및 모드 모양, 정상-상태 열 전달 및 과도-상태 열 전달 분석이 지원되어 다양한 애플리케이션 요구 사항을 충족한다. (2) 풍부한 유형의 메시 삼각형, 사변형, 사면체, 육면체(triangle, quadrilateral, tetrahedral, hexahedral) 및 기타 유형의 메시를 생성하여 다양한 유형의 솔버를 맞출 수 있다. (3) 다양한 구속과 하중 지오메트리 고정, 롤러/슬라이더, 고정 힌지와 같은 제약 조건, 힘, 압력, 토크와 같은 구조 하중 및 온도, 열 전력, 열 흐름과 같은 열 하중에 액세스하여 실제 환경을 더 잘 시뮬레이션할 수 있다. (4) 사용자 정의 및 재사용 가능한 재질 특정 요구에 따라 재료의 속성을 사용자 정의하고 편리하게 재사용 할 수 있도록 라이브러리에 추가할 수 있다. (5) 높은 정밀도를 위한 효과적인 검사 시뮬레이션을 실행하기 전에 형상, 재료, 구속 조건, 하중, 메시 등의 정확성을 확인할 수 있으므로 결과의 정확성이 향상된다. (6) 결과를 표시하는 다양한 방법 시뮬레이션 결과는 플롯, 테이블, 애니메이션 등으로 표시하거나 원하는 대로 사용자 지정할 수 있다. 결과를 조사하고 관련 보고서를 생성할 수도 있다. 4. 도입 효과 비용 효율적이고 사용하기 쉬우며 최신의 해석 기법을 사용하여 다양한 분야에 적용 가능하므로, 중소 규모의 업체 등에서 해석 분야에 다양하고 쉽게 접근이 가능할 것으로 보인다.   좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기   

구조, 열, 피로 해석 소프트웨어, T-Flex Analysis 주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : Top Systems ■ 자료 제공 : 설아테크, 02-1661-3215, www.t-flex.co.kr T-FLEX Analysis는 엔지니어가 복잡한 부품 및 어셈블리를 가상으로 테스트하고 해석할 수 있도록 광범위한 전문 해석 도구를 제공한다. 정적, 주파수, 좌굴, 열, 최적화, 피로 및 기타를 수행하기 위해 유한 요소 방법을 사용한다. 해석. T-FLEX 해석은 모델이 구축되기 전에 실제 조건에서 어떻게 작동하는지 보여준다. 1. 연계 모델 CAE 모델은 기본 T-FLEX CAD 지오메트리를 사용하기 때문에 설계 모델과 완전히 연관된다. T-FLEX 해석은 시간이 많이 걸리는 지오메트리 변환이나 데이터 재생성 없이도 시뮬레이션에 최신 설계 정보를 사용할 수 있도록한다. 모델의 설계 변경 사항은 해석 계산을 위해 자동으로 업데이트 되며 메시는 가장 복잡한 모델 지오메트리에도 자동으로 적용된다. 2. 사용자 인터페이스 T-FLEX CAD와의 완벽한 통합은 T-FLEX Analysis 사용자가 설계 해석을 수행할 수 있음을 의미한다. 3. CAD 사용자 인터페이스 T-FLEX 해석은 T-FLEX CAD 모델 트리, 속성 대화상자 명령 및 메뉴 구조, 많은 동일한 마우스 및 키보드 명령을 활용하므로 T-FLEX CAD에서 부품을 설계할 수 있는 사람은 누구나 부품을 해석할 필요없이 해석할 수 있다.  4. 애플리케이션 영역 빠르고 저렴한 해석은 종종 직관적이지 않은 솔루션을 드러내고 제품 특성에 대한 더 나은 이해를 제공함으로써 엔지니어에게 도움이 된다. 기계, 전자 기계, 항공 우주, 운송, 전력, 의료 또는 건설 산업에서 사용되든 T-FLEX 해석은 개발 시간 단축, 테스트 비용 절감, 제품 품질 향상, 수익성 향상, 출시 시간 단축에 도움이 될 수 있다. 5. 구조 정적 분석 구조 해석 기능을 통해 엔지니어는 다양한 하중 조건에서 부품 및 어셈블리의 정적 응력 해석을 수행할 수 있다. 정적 스터디는 변위, 반력, 변형, 응력 및 안전 분포 계수를 계산한다. 정적 분석은 높은 스트레스로 인한 고장을 방지하는데 도움이 된다. 힘, 압력, 중력, 회전 하중, 베어링 힘, 토크, 규정된 변위, 온도 등 다양한 구조적 하중과 구속을 지정할 수 있다. 6. 주파수 해석 주파수 해석은 부품의 고유 주파수 및 관련 모드 모양을 결정한다. 부품이 모터와 같은 연결된 동력 구동 장치의 주파수에서 공진하는지 확인할 수 있다. 구조의 공명은 일반적으로 피하거나 감쇠해야 하지만 엔지니어는 다른 응용 분야에서 공명을 활용할 수 있다. 일반적인 응용 분야에는 음향 스피커 설계, 항공 우주 구조 설계, 교량 및 육교 건축, 건설 장비 설계, 악기 연구, 로봇 시스템 분석, 회전 기계 및 터빈 설계, 진동 컨베이어 최적화 등이 있다. 7. 좌굴 해석 임계 좌굴 하중 해석은 주로 축 방향 하중 하에서 모델의 기하학적 안정성을 조사한다. 이는 갑작스런 큰 변위를 의미하는 좌굴로 인한 고장을 방지하는데 도움이 되며 대부분의 제품을 정상적으로 사용할 때 발생하면 치명적일 수 있다. 좌굴 해석은 가장 낮은 좌굴 하중을 제공한다. 일반적으로 자동차 프레임 설계, 기둥 설계, 인프라 설계, 안전 계수 결정, 송전탑 설계, 차량 스킨 설계 등과 같은 응용 분야에 사용된다. 8. 열 해석 열 효과를 시뮬레이션하는 기능에는 정상 상태 및 과도 열 전달 해석이 포함된다. 열 연구는 열 생성, 전도, 대류 및 복사 조건을 기반으로 온도, 온도 구배 및 열 흐름을 계산한다. 열 해석은 과열 및 용융과 같은 바람직하지 않은 열 조건을 방지하는데 도움이 된다. 9. 최적화  성능 기준을 충족하는 혁신적인 제품을 설계하고 생산하는 것은 모든 제조업체의 목표이다. 최적화 기술을 사용하여 엔지니어는 제안된 설계를 개선하여 최소 비용으로 최상의 제품을 만들 수 있다. 설계에 복잡한 상호 관계가 있는 수백 개의 변수 파라메터가 있을 수 있으므로 수동 반복을 통해 최적의 설계를 찾는 것은 기껏해야 히트 또는 미스이다. T-FLEX 해석은 사양과 성능을 비교하는 반복 프로세스를 자동화하여 제품 설계 개선의 부담을 덜어준다. 10. 주파수 응답 해석 주파수 응답 해석은 지속적인 고조파 부하를 받는 기계, 차량 또는 공정 장비 설계의 정상 상태 작동을 결정한다. 선형 과도 응력 해석과 비교하여 주파수 응답 해석은 입력이 일정한 주파수와 진폭으로 쉽고 빠른 방법을 제공한다. 예를 들어, 이 해석 유형은 하중이 불균형인 세탁기 또는 차량의 휠이 구부러진 상태에서 진동 효과를 결정하는데 사용할 수 있다. 11. 피로 해석 반복적인 로딩 및 언로딩은 유도 응력이 허용 응력 한계보다 상당히 적더라도 시간이 지남에 따라 물체를 약화시킨다. 피로 해석은 강철 레일, 빔 및 대들보와 같은 제품에 매우 중요하다. 이러한 제품은 반복적이거나 다양한 하중에서 기계적 고장을 경험할 수 있으며 단일 응용 분야에서 고장을 일으킬 수 있는 수준에 도달하지 않는다. T-FLEX 해석은 피로 기반 고장을 시뮬레이션하고 사용자가 제품의 내구성 한계를 결정하고 안전성을 보장하기 위해 제품에 스트레스를 주기적으로 적용하여 내구성을 설계할 수 있도록 한다. 12. 해석 결과(후처리) T-FLEX Analysis는 스터디 및 결과 유형에 따라 애니메이션, 다양한 플롯, 목록 및 그래프와 함께 포괄적인 후 처리 작업을 제공한다. 특수보고 명령은 인터넷 지원 보고서를 생성하여 연구를 빠르고 체계적으로 문서화하는데 도움이 된다. 보고서는 연구의 모든 측면을 설명하도록 구성되어 있다. 13. 좌굴 해석 임계 좌굴 하중 해석은 주로 축 방향 하중 하에서 모델의 기하학적 안정성을 조사한다. 이는 갑작스런 큰 변위를 의미하는 좌굴로 인한 고장을 방지하는데 도움이 되며 대부분의 제품을 정상적으로 사용할 때 발생하면 치명적일 수 있다. 좌굴 해석은 가장 낮은 좌굴 하중을 제공하며 이는 일반적으로 자동차 프레임과 같은 애플리케이션에 사용된다. 설계, 기둥 설계, 인프라 설계, 안전 계수 결정, 송전탑 설계, 차량 외피 설계 등이다. 14. 열 해석 열 효과를 시뮬레이션하는 기능에는 정상 상태 및 과도 열 전달 해석이 포함된다. 열 연구는 열 생성, 전도, 대류 및 복사 조건을 기반으로 온도, 온도 구배 및 열 흐름을 계산한다. 열 해석은 과열 및 용융과 같은 바람직하지 않은 열 조건을 방지하는데 도움이 된다. 15. 최적화  성능 기준을 충족하는 혁신적인 제품을 설계하고 생산하는 것은 모든 제조업체의 목표이다. 최적화 기술을 사용하여 엔지니어는 제안된 설계를 개선하여 최소 비용으로 최상의 제품을 만들 수 있다. 설계에 복잡한 상호 관계가 있는 수백 개의 변수 파라메터가 있을 수 있으므로 수동 반복을 통해 최적의 설계를 찾는 것은 히트 또는 미스이다. T-FLEX 분석은 사양과 성능을 비교하는 반복 프로세스를 자동화하여 제품 설계 개선의 부담을 덜어준다. 16. 주파수 응답 해석 주파수 응답 해석은 지속적인 고조파 부하를 받는 기계, 차량 또는 공정 장비 설계의 정상 상태 작동을 결정한다. 선형 과도 응력 해석과 비교하여 주파수 응답 해석은 입력이 일정한 주파수와 진폭인 쉽고 빠른 방법을 제공한다. 예를 들어, 이 분석 유형은 하중이 불균형인 세탁기 또는 차량의 휠이 구부러진 상태에서 진동 효과를 결정하는데 사용할 수 있다. 17. 피로 해석 반복적인 로딩 및 언로딩은 유도 응력이 허용 응력 한계보다 상당히 적더라도 시간이 지남에 따라 물체를 약화시킨다. 피로 해석은 강철 레일, 빔 및 대들보와 같은 제품에 매우 중요하다. 이러한 제품은 반복적이거나 다양한 하중에서 기계적 고장을 경험할 수 있으며 단일 응용 분야에서 고장을 일으킬 수있는 수준에 도달하지 않는다. T-FLEX 해석은 피로 기반 고장을 시뮬레이션하고 사용자가 제품의 내구성 한계를 결정하고 안전성을 보장하기 위해 제품에 스트레스를 주기적으로 적용하여 내구성을 설계할 수 있도록 한다. 18. 해석 결과(후 처리) T-FLEX Analysis는 스터디 및 결과 유형에 따라 애니메이션, 다양한 플롯, 목록 및 그래프와 함께 포괄적인 후 처리 작업을 제공한다. 특수보고 명령은 인터넷 지원 보고서를 생성하여 연구를 빠르고 체계적으로 문서화하는데 도움이 된다. 보고서는 연구의 모든 측면을 설명하도록 구성되어 있다.     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

멀티피직스 해석, Strand7   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 정보 : Strand7 Pty Ltd, www.strand7.com  ■ 자료 제공 : 씨앤지소프텍, 02-529-0841, www.cngst.com Strand7(스트랜드7)은 복잡한 모델을 정확하게 분석하기 위한 고도의 자동화된 모델링 기능을 이용하여 구조, 열, 전자기 및 유체, 동역학 등을 포함하는 멀티피직스 문제를 간편하게 분석할 수 있는 유한요소 모델링 기능과 강력한 해석 솔버를 제공하고 있는 범용 유한요소 해석 소프트웨어이다. 2. 주요 특징 (1) 파라메트릭 및 기하 모델링 직관적이고 쉬운 그래픽 사용자 인터페이스는 전체 모델링 프로세스를 처음부터 끝까지 작업이 가능하다. 번거로운 Geometry 수정 작업을 거치지 않고 바로 모델링 작업을 수행할 수 있으며, 국부적인 영역에 대한 메시 사양을 정의와 CAD와의 커플링을 통해 CAD에서 정의한 영역 및 파라미터 정보를 가져올 수 있다.  (2) General Equation Input 수학 방정식을 사용하여 다양한 수식 데이터를 입력할 수 있다. (3) 모델 호환 DXF, IGES, STEP, Stereo-Lithography file Import / Export MSC/NASTRAN, ANSYS, STAAD-Pro, SAP2000 file Import / Export. (4) 요소 및 재료 Strand7은 1D Beam, 2D Plate & Shell, 3D Brick, Con-tact, Cable, Damper 등의 다양한 요소 및 전 세계 다양한 규격의 Beam Library를 제공한다. Strand7은 Isotropic, Orthotropic, Anisotropic, Lami-nate, Rubber, Carbon Fiber, Glass, Timber, Fluid, Soil 및 사용자정의 재료 물성을 지원한다.   (5) Automatic Mesh Generation Strand7에는 매우 직관적이고 간편한 강력한 자동 Mesh Generation 기능이 포함되어 있다. 이 기능은 자동 Mesh Generation 기능을 이용하여, 2D Plate/Shell 모델링이나 3D Brick 모델링을 매우 빠르고 간편하게 생성할 수 있다. (6) Verification Tools 복잡한 매시와 수치 입력 데이터의 검증을 그래픽을 통하여 체크할 수 있는 툴로, 구조물에 입력 오류나 입력 위치 등을 그래픽 Contour를 사용하여 사용자가 쉽게 검증하고 찾을 수 있도록 제공한다. (7) API 함수 기능 Strand7 API (응용 프로그래밍 인터페이스)를 사용하면 외부 컴퓨터 프로그램을 통해 Strand7과 상호 작용할 수 있다. Strand7 API에서 지원되는 언어는 C, C ++, C #, Pascal, Delphi, Visual Basic, FORTRAN, Matlab, Python 등 Win-dows DLL 파일을 동적으로 구성할 수 있는 모든 프로그램 언어이다. (8) 해석 기능 Strand7은 정적해석, 동적해석, 재료비선형해석, 열전달과 열응력해석까지 매우 다양한 해석을 수 행할 수 있다. Strand7의 Solver 기능은 다음과 같다. - Linear & Nonlinear Static - Natural Frequency - Response Spectra and Harmonic Dynamic - Linear and Nonlinear Transient Dynamic - Linear and Nonlinear Buckling - Heat Transfer & 콘크리트 수화열 - Collapse, 피로도 & Creep  - 대변형 해석 (현수교, 사장교, Cable Structure) - Laminated 복합소재 해석 - 막구조(Membrane) 해석 - 이동하중 해석 (영향선 및 영향면) - 시공단계별 해석 - 지반 해석 (9) Post Processing Strand7은 해석된 결과를 응력도, 변위, Cutting Plane, 그래프, 레포트 등의 다양한 플롯 기능과 3차원 애니메이션 기능을 통해 명확하고 정확한 분석이 가능하다.   3. 적용 분야 Strand7은 건축/토목 강구조, 콘크리트 구조, 지반구조물 등에 활용 가능하고, 중공업 분야와 기계 분야, 항공기/선박디자인, 의용공학, 전자기, 복합소재 등 다양하고 광범위한 분야의 설계 분야에서 활용이 기능하다. 4. 지원 전략 Strand7 지속적인 연구, 개발과 벤치마크 테스트를 통한 검증결과를 및 검증 문서와 예제 파일 사용자에게 제공하고 어떠한 에러 발생시, 사용자에게 문제 해결을 위한 즉각적인 기술 지원을 한다. Strand7은 프로그램에서 사용된 각종 유한요소이론에 대한 설명과 정보들을 자세하게 기술한 Theoretical 매뉴얼을 제공하여 사용자로 하여금 해석 결과에 대한 신뢰도를 더욱 높일 수 있게 한다.     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

전기전자 해석 소프트웨어, SIMetrix/SIMPLIS   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : SIMetrix Technologies, www.simetrix.co.uk / SIMPLIS Technologies, www.simplistechnologies.com ■ 자료 제공 : 인터그래텍, 02-3472-5599, http://igtech.co.kr 전력전자회로 특화 시뮬레이션인 SIMetrix/SIMPLIS(시메트릭스심플리스)는 영국의 SIMetrix에서 개발한 SIMetrix와 미국의 SIMPLIS에서 개발한 SIMPLIS가 결합된 시뮬레이션 프로그램이다. SIMetrix는 Analog/Digital 혼재회로 해석 시뮬레이션으로서, 향상된 성능의 SPICE 시뮬레이터와 회로도면 편집기, 그리고 파형 분석기를 합친 통합 패키지이다. SIMPLIS는 스위칭 전력전자회로 설계에 최적화된 시뮬레이션으로서, SIMPLIS의 PWL(Piecewise Linear) 모델링 방식이 우수한 수렴 동작을 제공하여 높은 정확성으로 타 SPICE 시뮬레이션 대비 10~50배의 빠른 속도로 결과를 얻을 수 있다. 따라서 SIMetrix/SIMPLIS는 쉽고 강력한 해석 환경이 포함되어 광범위한 아날로그 및 혼합 회로뿐만 아니라 스위칭 전원 회로 해석에 대해서도 신속하고 빠른 수렴으로 신뢰도 높은 결과를 제공한다. 1. 주요 특징 SIMetrix/SIMPLIS는 다음과 같은 특징을 가지고 있다. ■ IC용 통합 회로 해석 및 Test Case 기반 통합 검증 모듈 구축 ■ Logic 내 부여된 Goal 기준으로 문제점 판별 지점 및 해결 방안 제시 ■ 시간 영역 및 주파수 영역 등에 구애 받지 않고 모든 요소를 수행 가능한 검증 체계 ■ Advanced Analysis engine 탑재로 범용 SPICE 대비 최대 10~50배 빠른 시뮬레이션 속도 ■ 과도구간을 생략한 Steady states 해석 전용의 POP 분석을(Periodic Operating Point analysis) 탑재하여 범용 SPICE 대비 최대 20~115배 빠른 시뮬레이션 속도 ■ 등가적인 값이 아닌, 시간영역으로부터 역산하여 결과를 얻어내는 실제적인 주파수 구간 해석 ■ 범용 SPICE model을 변환 없이 직접 등재하여 바로 사용 가능 2. 주요 기능 SIMetrix/SIMPLIS는 비선형 방정식으로 해결하는 대신 일련의 PWL 세그먼트를 적용하여 장치를 모델링함으로써 높은 정확도를 가지며, 타 SPICE보다 10배에서 50배 더 빠르게 수행할 수 있다. 특히 스위칭 전력 시스템의 경우 SIMPLIS에서 사용하는 PWL(piecewise linear) 모델링 및 시뮬레이션 기술은 SPICE에 비해 질적으로 우수한 수렴 동작을 제공한다. 또한 빠른 시간 영역 시뮬레이션과 더불어 AC 루프 분석을 제공하도록 특별히 설계되었다.  그림의 스텝 부하 과도 응답(왼쪽)과 AC 분석 보드 플롯(오른쪽)은 모두 MAX17244 동기식 벅 컨버터의 시뮬레이션 결과와 측정 결과가 잘 일치하는 것을 보여준다.     3. 도입 효과 ■ 정형화된 모델을 사용하지 않고 SIMetrix/SIMPLIS는 실제 소자의 성분들을 입력하여 소자의 특성을 시뮬레이션으로 정확하게 표현이 가능하다. ■ 전력 MOSFET, IGBT, 다이오드 및 제너다이오드 그리고 BJT와 같은 반도체 소자의 특성을 시뮬레이션 내에 입력하여 SPICE 모델을 자동으로 변환시키는 기능이 있다. 한 번 SPICE 모델을 변환시키면 별도의 입력 없이 바로 사용이 가능하다. ■ 반도체 소자를 SPICE 모델로 변환시킬 수 있어, 이상적인 소자를 이용하는 타 SPICE와 달리 실제 회로에서의 과도 상태, DC 스윕, AC 소신호, 소음, 전달 함수, 폴-제로에 대한 분석이 명확하다. ■ SIMetrix 스크립트 및 Verilog 코드를 위한 회로도 편집기, 심볼 편집기, 파형 뷰어 및 텍스트 편집기 등 친숙한 사용자 인터페이스를 내장하고 있어, 전력전자 엔지니어가 스위칭 전원 전자 시스템을 시뮬레이션하기 좋은 환경을 제공한다.   4. 주요 고객 사이트 해외의 경우, 대부분의 고객사에서 DSP에서 FPGA 기반으로 전력전자 시뮬레이션 해석을 진행한다. Texas Instruments,/Atmel, National instruments, On Semiconductor, MKS, RICHTEK, Intersoft, XILINX, Daihen 등이 있다. 국내의 경우 삼성전자 무선사업부, LSI 사업부, 삼성전자(반도체), LG이노텍 등 대기업에서 먼저 도입이 이루어지고 있으며, 최근에는 중견기업 및 학교에서도 관심을 보이고 있다. FPGA 해석 방법이 안정성 및 빠른 해석 결과를 가져옴으로써 국내에도 고객사가 증가하고 있다.   좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기   

성공적인 유동 해석을 위한 케이던스의 CFD 기술 (4)   석유화학 및 기타 산업 분야에서는 주변 공기 환기부터 500℃ 이상의 유해 염화물 가스까지 다양한 가스를 처리하는 일련의 공정에 팬(fan)을 사용한다. 이러한 팬의 최대 작동 속도는 산업 표준에 의해 관리되며 종종 제한된다. 이러한 속도 제한으로 인해 팬 제조업체는 원하는 압력 출력을 얻기 위해 임펠러의 직경을 늘리거나 줄여야 한다. 엔지니어가 직면한 과제는 결과물의 크기가 커지고 무거워지며 제작, 테스트 및 운송에 많은 비용이 든다는 점이다.   ■ 자료 제공 : 나인플러스IT, www.vifs.co.kr   일리노이주 캐리에 본사를 둔 일리노이 블로어(Illinois Blower)는 더 높은 압력과 팬 효율을 달성하면서도 임펠러 속도와 직경을 유지하여 이러한 딜레마를 해결하는 설계 접근 방식을 위해 케이던스(Cadence)와 협력해 왔다. 40년 이상 정유 및 석유화학 발전, 오염 제어, 제약, 식품 가공 등 다양한 전 세계 산업 공정 산업을 위한 맞춤형 원심 팬과 블로어를 성공적으로 개발 및 제작해 왔다. 이번 호에서 소개하는 사례의 목표는 전체 성능 라인에 걸쳐 전체 팬 스테이지(휠 및 볼류트)의 압력 비율을 높이는 것이었다. 제조 제약 조건으로 인해 임펠러 주변의 견고한 본체 두께를 유지해야 했고, 블레이드 모양은 제조하기 쉬워야 했다. 이러한 임펠러의 최적화 외에도 엔지니어들은 출구 파이프의 압력 손실을 줄이기 위해 흐름 물리학을 더 잘 이해하고자 했다.   그림 1. 테스트 사례 : 원심 산업용 팬의 임펠러와 볼류트를 헥스프레스의 표면 메시로 최적화   CFD 시뮬레이션 방법론 Open 비정형 다목적 CFD 솔버 패키지에서 초크부터 스톨까지 일련의 시뮬레이션을 실행하고 그 결과를 실험 데이터와 비교하여 CFD 설정이 신뢰할 수 있는지 확인했다.   고속 메싱 볼류트와 임펠러 블레이드 디테일 주변에 매끄러운 경계 레이어가 있는 7.5M 포인트 메시가 비정형 메시 프로그램인 헥스프레스(Hexpress)에서 생성되었다. 성능 라인 안정화 계산을 실행하기 위해 임펠러의 한 통로만 메시화하면 되었으며, 각 계산은 96개 코어에서 1시간 이내에 완료되어 완전한 수렴을 달성할 수 있었다. <그림 2>의 분산형 차트는 모든 데이터베이스 및 최적화 샘플에 대한 목표 값을 보여주며, 최적의 개체는 별표로 강조 표시된다. 자체 조직화 맵은 매개변수 간의 상관관계와 반상관관계를 보여준다. 분산 분석(ANOVA)은 다양한 입력 변수에 대한 출력의 전체 변동성을 분해한다. LOO(Leave-One-Out) 플롯은 모델 신뢰도를 추정한다.   그림 2   최적화 1 : Identifying the centrifugal fan's main performance parameters 최적화의 첫 번째 단계는 원심 팬의 성능에 영향을 미치는 주요 요인을 파악하여 최적화가 가장 효과적인 위치를 정확히 파악하는 것이었다. 임펠러 블레이드와 흐름 채널에 대한 20개의 사용자 정의 파라미터를 신중하게 선택하여 허브 및 슈라우드 모양, 블레이드 금속 각도, 블레이드 캠버 및 기울기를 설명했다. 이러한 자유 파라미터와 관련 변형 범위의 선택은 프로젝트 성공의 열쇠로 밝혀졌다. 각 파라미터 세트에 대해 케이던스의 디자인3D(Design3D) 최적화 모듈로 새로운 지오메트리를 생성하고, 전용 파이썬 스크립트를 사용하여 헥스프레스에서 비정형 메시를 자동으로 생성하여 시간을 절약했다.      ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

개발 및 공급 : 플라인소프트 주요 특징 : 프로지캐드용 서드파티 툴로 기계 설계를 위한 라이브러리 및 유틸리티 지원, 다양한 기계 부품에 대한 표준 라이브러리 제공, 설계 작업에 유용한 다중플롯/엑셀 연동/치수 체크/일괄 문자 변환 등 유틸리티 기능 제공 사용 환경(OS) : 윈도우 7 64비트 이상 권장 사양 : i3 4세대 이상/AMD 라이젠 1세대 이상 프로세서, OpenGL 지원 그래픽 카드   프로지캐드(progeCAD)는 오토캐드와 동일한 사용법을 지원하며 DWG와 호환성을 제공하는 CAD 소프트웨어로, 영구 버전 및 네트워크 라이선스를 지원하는 것이 특징이다. 프로지캐드의 한국 총판인 플라인소프트에서는 프로지캐드에서 설계의 효율을 높일 수 있는 서드파티 툴인 progeM 라이브러리를 개발해 무료로 제공하고 있다.   progeM 표준 라이브러리   그림 1. progeM의 라이브러리   progeM을 설치하면 Proge_MACHNE_LIBRARY 메뉴에서 볼트, 너트, 핀, 키이, 와셔, 베어링, 형강, 손잡이, 핸들 등을 선택할 수 있으며, 선택하면 <그림 1>과 같은 화면에서 원하는 세부 항목을 선택한 후 도면에 삽입할 수 있다. 지원하는 라이브러리는 다음과 같다. 볼트 : 육각머리 볼트, 육각구멍붙이 볼트, 아이 볼트, 사각 볼트, T홈 볼트, 접시머리 볼트, 스터드 볼트, U-볼트 너트 : 육각 너트, 나비 너트, 캡 너트, 아이 너트, 로울링 베어링용, T홈 너트, 사각 너트, 홈붙이 너트 핀 : 평행 핀, 테이퍼 핀, 슬롯테이퍼 핀, 헤드붙이 핀, 스프링 핀, 분할 핀 키이 : 평행 키이, 구배 키이, 미끄럼 키이, 반달 키이 와셔 : 평 와셔, 스프링 와셔, 혀붙이 와셔, 접시스프링 와셔, 이붙이 와셔, 로울링벵링너트, 발톱붙이 와셔 오일실 : C형 멈춤링 축용, C형 멈춤링 구멍, C형 동심멈춤링 축용, C형 동심멈춤링 구멍, E형 링, 그립형 링 오일실 베어링 : 볼 베어링, UNIT 베어링, 기타 UNIT 베어링, 로울러 베어링 형강 : 구형형강, I형강, 채널형강, H형강, T형강, 리프Z형강, 모자형강, 경채널 손잡이/핸들 : 손잡이1, 손잡이2, 손잡이3, 손잡이4, 핸들 1호, 핸들 2호, 핸들 3호, 핸들 4호 스프라켓 : 스프라켓(25~240) 모터 : 성신모터 파이프 : 엘보, 밴드, 티이, 레듀서, 캡 플랜지 : 철관제관 플랜지, 강관 삽입용접식, 동합금제관, 진공장치용, 유압용 플랜지, ANSI 플랜지 스프링 : 피아노선 압축 스프링, 압축 스프링, 스테인레스선 인장 스프링, 인장 스프링 기어 : 평기어, 헬리컬 기어, 베벨기어 기계가공품 : 드릴, 미터탭, 파이프탭, 카운터 싱킹   progeM 유틸리티 progeM은 설계 작업에 유용한 다중플롯, 엑셀 연동, 치수 체크 등 실무에 필요한 유틸리티 기능을 제공한다.   다중플롯 다중플롯 기능은 여러 개의 도면을 한 번에 출력할 수 있는 기능이다. 일반적으로 다중플롯은 다음과 같은 세 가지 경우에 사용된다. 여러 도면에 여러 개의 도면이 있는 경우 여러 도면에 한 개의 도면이 있는 경우 하나의 도면에 여러 개의 도면이 있는 경우   이러한 세 가지 경우를 모두 지원하여 원하는 도면과 출력 설정을 선택하면 프로지캐드가 자동으로 출력해 준다. 또한, 다중플롯은 PDF 형식으로도 출력할 수 있다.   그림 2. 다중플롯   치수 체크 도면에 치수 목록을 조회할 수 있으며, 설계자가 임의로 변경한 치수 추적이 있어 설계의 오류를 막을 수 있다, 또한 치수 목록을 엑셀로 출력할 수 있어 전체 치수 목록이 필요한 경우 유용하게 쓸 수 있다.   그림 3. 치수 체크 및 엑셀 출력   도면 합치기/분리하기 여러 개의 도면을 하나의 도면에 합치거나, 하나의 파일에 여러 도면이 있는 경우 자동으로 1품 1도로 만들어 주는 기능도 지원한다.   그림 4. 도면 합치기/분리하기   엑셀로 보내기/엑셀에서 가져오기 도면에 있는 표의 내용을 엑셀로 작성해야 하는 경우가 많다. 이 경우 문자를 하나하나 복사할 필요 없이 엑셀로 내보낼 수 있다. 반대로 엑셀의 내용을 CAD에 표의 형태로 작성하는 것도 가능해, 작업 시간을 줄이는데 도움이 된다.   그림 5. 엑셀로 보내기/엑셀에서 가져오기   일괄 문자 변환 프로젝트를 진행하다 보면 많은 도면이 발생하며, 수정사항이 있을 때마다 많은 도면의 문자를 일괄 변환할 때가 있다. 이 때 REPLACE TEXT(일괄 문자 변환) 기능을 이용하면 도면을 일일이 열고 수정할 필요 없이 바꿀 수 있다.   그림 6. REPLACE TEXT   맺음말 프로지캐드에서 progeM 기능을 이용하면 라이브러리는 물론 편리한 유틸리티를 제공한다. 프로지캐드 정품 사용자는 플라인소프트 홈페이지에서 신청하면 progeM을 무료로 사용할 수 있다. 또한 progeM은 프로지캐드의 새 버전이 출시될 때마다 기능과 라이브러리를 추가하고 있다.   ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.