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통합검색 "CAE��������� V1"에 대한 통합 검색 내용이 2,349개 있습니다
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[인터뷰] 김종암 서울대학교 항공우주공학과 교수
유동 해석의 이해와 동향 김종암 서울대학교 항공우주공학과 교수   김종암 교수는 지난 20여 년간 유한체적법 및 고차 정확도 수치기법, 공력 최적설계 및 유동제어 기법 개발을 비롯하여 개발한 수치 기법들의 공학적 응용 및 코드개발에 이르는 폭넓은 연구를 수행하고 있다. 전산유체역학 분야의 선도 연구자로서, 한국전산유체공학회(KSCFE) 회장, 한국산업응용수학회(KSIAM) 회장을 역임했고, 현재 한국항공우주학회(KSAS) 수석부회장, 미국항공우주학회(AIAA) associate fellow를 맡고 있으며, AIAA fluid dynamics technical committee, 국제 전산유체역학 학회(ICCFD) scientific committee에 참여하는 등 국내외적으로 전산유체역학 분야의 학문적 발전에 크게 이바지하고 있다.    1. 유동 해석이란 무엇인가   ‘유동 해석’은 전산유체역학(CFD; Computational Fluid Dynamics)의 이론 및 방법을 적용하여 유동의 지배방정식을 계산하는 것을 약칭하는 표현이다.  CFD란 유체 현상을 편미분 방정식으로 표현한 지배 방정식(governing equations)을 차분화(discretization)하고, 이를 컴퓨터를 활용하여 수치적으로 계산함으로써 유동의 물리적 현상을 이해하고 분석하는 학문이다. 유체 현상을 표현하는 지배방정식은 유동에 대한 물리적, 수학적 난이도에 따라 potential, Euler, Navier-Stokes, Boltzmann 방정식 등 여럿이 있으나, 유동의 연속성과 점성/난류 효과를 고려할 수 있는 Navier-Stokes 방정식이 가장 대표적으로 많이 사용된다. 지배방정식을 선택한 후, 유동장을 유한한 개수의 격자로 분할한다. 이후 지배방정식의 차분화를 거쳐 각 격자에서의 압력, 밀도, 속도 등과 같은 물리량의 차분방정식을 얻을 수 있으며, 이를 컴퓨터를 활용하여 반복계산 함으로써 유동장에 대한 정보를 얻게 된다. 2. 유동해석은 주로 어떤 분야에서 응용되고 있는가.   CFD의 초창기에는 주로 2차원 날개 익형이나 3차원 날개 주위의 유동해석 등 항공 또는 기계공학 분야에서 주로 사용되어 왔으나, 컴퓨터의 발달과 더불어 1990년대 이후로는 대부분의 공학 및 광학 분야에서 필수적인 도구로 자리매김하고 있다.  현재 CFD는 항공, 우주, 자동차 및 기계, 해양, 환경, 전기전자, 핵물리, 생체의학 등 폭 넓은 학문 분야의 유동 현상을 규명하고, 더 나아가 각 산업 분야에서의 제품을 개발, 제작할 때에 핵심적인 역할을 수행한다. 더하여 CFD는 단상(single-phase) 유동 해석을 넘어서 다상(multi-phase) 유동, 다화학종(multi-species) 유동 및 연소(combustion/burning) 등과 결합하여 다물리-다학제 학문으로 확장되어 발전하고 있다. 컴퓨팅 하드웨어 및 소프트웨어의 발전은 현재 진행형이기 때문에, CFD의 역량과 활용 가능성은 미래에도 매우 넓다고 할 것이다. 3. 유동해석의 이점은 무엇인가.   CFD는 실험 중심의 유체역학의 대안으로써 많은 이점을 갖고 있다. 먼저 실험을 위한 모형 제작, 계측 장비 등 유동 현상을 관측하는 과정에서 많은 인적, 물적 자원을 요구하지 않는다는 장점이 있다. 장시간에 걸친 넓은 영역에서의 유동 현상을 모사하기 위해서는 CFD 또한 많은 컴퓨팅 파워와 시간을 요구할 수 있으나, 이는 풍동 시험을 통해 실험적으로 접근하는 것보다 훨씬 효율적인 경우가 많다.  또한 유동 현상을 관찰하는 과정에서 유동 조건, 형상 조건과 같은 실험 조건을 변경하기가 상대적으로 용이하기 때문에, 실험에 비해 쉽게 다양한 조건에서의 유동장에 대한 다양한 정보를 얻을 수 있다. 게다가 CFD를 통해 얻은 유동장의 수치 결과는 언제든 가시화가 가능하며, 이를 이용하여 유동의 자세한 특성을 파악할 수 있다는 장점도 있다.   4. 최근 유동해석 분야의 트렌드   최근의 유동 해석 연구는 복잡한 환경에서의 유동 현상을 반영하기 위한 정밀한 유동 모델링을 도입하여, 실험으로 구현하기 어려운 조건에서의 유동 현상을 분석하는 데에 초점을 맞추고 있다. 예를 들면, 아폴로 우주선, 소유즈 우주선, 우주왕복선, 최근 스페이스 X의 크루 드래곤까지 우주에서 지구로 진입하는 우주선은 초속 7km에서 12km로 가속합니다. 물체 표면 공기는 가열되어 8000 K 이상의 온도까지 치솟는데, 이 때 이를 구성하는 산소와 질소가 해리됨은 물론 산소와 질소 원자의 이온화까지 발생한다. 이처럼 공기를 구성하는 화학종이 변화하는 문제를 해석할 때 일반 기체 해석에서 사용하는 이상기체 상태방정식을 사용할 경우 정확도가 크게 저하되는 문제가 발생한다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해서는 기체의 구성요소 간 화학반응을 고려할 필요가 있다.  우주 여행이 상업화되고 있고, 극초음속 무기 체계에 대한 관심도가 높아지고 있는 상황에서 극초음속 유동에 대한 연구는 CFD를 활용하여 많이 이루어지고 있으며, 보다 정확한 해석을 위하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 또한, 다상 유동(multiphase flow)은 두 가지 이상의 상(phase)이 공존하는 유동 현상으로, 나노 단위에서부터 거시적으로는 우주에 이르기까지 어디에나 존재하는 자연 현상이다. 대표적인 다상 유동으로 공동(cavitation) 현상을 들 수 있는데, 이는 액체의 압력이 증기압력보다 낮아져 발생하는 상 변화 현상이다. 수중에서 고속으로 회전하는 프로펠러 근처에서 기포가 관찰되는 이유는 국소적으로 압력이 낮아져 액체 내부에서 기체인 공동이 발생했기 때문이다. 이러한 공동 현상은 주변 물체에 손상을 가하거나 성능 저하 등의 문제를 야기하기 때문에, 설계/개발 시 이에 대한 분석이 필요하다. 특히, 우주 발사체 터보펌프의 경우 일반적인 물과 달리 액체산소/액체수소와 같은 극저온 유체를 작동 유체로 사용하기 때문에, 터보펌프 내부의 정확한 공동 유동 해석을 위해서는 이상기체 기반이 아닌 실 매질 상태방정식을 적용해야 한다. 더불어, 공동 현상은 압력 변화로 유발되나, 열과 질량 전달이 발생하는 복잡한 물리 현상이므로, 이를 정확하게 예측하기 위한 해석 기술이 요구된다. 극저온 유체 설비가 필요한 발사체 공급계뿐만 아니라, 원자력발전소 내 원자로 사고 예측과 같이 실험적으로 접근이 어려운 다상 유동 분야에 대해 CFD가 활발하게 활용되고 있다. 유동해석은 항공/해양/운송과 같은 다양한 산업분야에 적용되고 있으며, 특히 제품의 성능을 향상시키기 위한 목적으로도 활용되고 있다. 이는 수학적으로 봤을 때 비행기의 양력 최대화, 선박의 항력 최소화 같은 제품의 성능과 관련된 수치를 최적화(optimization) 하는 문제이며, 이 과정에서 수치해석 기반의 유동해석과 유전자 알고리즘 또는 경사하강법 등의 최적화 알고리즘이 결합되어 활용되고 있다. 기존에는 설계 경험을 가진 설계자가 경험과 감에 의지해 최적의 형상을 제안하였다면, 이러한 설계 과정을 자동화하여 더욱 뛰어난 공력 성능을 가진 형상을 효율적으로 얻기 위해 최적설계가 사용된다. 설계변수와 제약조건이 많을수록 최적설계의 난이도가 높아지기 때문에 많은 설계변수와 제약조건을 효율적으로 다루기 위한 다양한 기법들이 연구되고 있다. 더불어 유동해석 측면에서만 최적설계를 하는 것을 넘어서, 다양한 분야와 결합하여 여러 목적을 동시에 달성하기 위한 최적설계인 다분야 최적설계(MDO)도 널리 적용되고 있다. 유동현상은 다른 물리현상과 영향을 주고받기 때문에, 그 영향의 정도와 개발 목적에 맞도록 다른 현상과 연계하여 분석할 수 있다. 예를 들어, 공력 성능이 뛰어나면서도 가볍고 튼튼한 시스템을 설계하는 경우에는 유체-구조 연성해석(fluid-structure interaction analysis)을 적용할 수 있다. 이러한 해석 기법을 최적 설계 과정에 적용하면 두 가지 물리현상에 대한 정밀한 분석을 바탕으로 요구되는 목적함수와 제약조건을 모두 만족시키는 최적설계를 수행할 수 있다. 컴퓨팅 성능의 발전과 함께 유동해석은 더욱 복잡한 유동 현상을 더욱 정밀하게 해석하는 쪽으로 나아가고 있다. 이를 위해, 기존 기법보다 높은 계산 정확도를 가지는 고차정확도 수치기법을 개발하는 연구, 인공지능을 도입하여 수많은 유동해석 결과들을 바탕으로 기존 유동 모델링을 개선하거나 새로운 유동 모델링을 수립하고자 하는 연구들이 수행되고 있다. 현재, 산업계에서 표준으로 사용되는 유한체적법 기반의 수치기법은 장시간의 비정상(unsteady) 해석을 필요로 하는 복잡하고 세밀한 유동 물리 현상에 대해서는 계산의 정확도 및 신뢰성 측면에서 명확한 한계를 가진다. 정밀기기 또는 자동차, 항공기, 선박 등에서 발생하는 유동 물리 현상을 정밀하게 분석하고, 차세대 운송시스템을 설계하는데 활용하기 위해서는 한 차원 높은 수준의 계산 정확도가 요구되는데, 고차정확도 수치기법이 이런 요구를 만족시킬 수 있다. 고차정확도 수치기법은 유한요소법을 기반으로 하여 기존 유한체적법에 비해 높은 정확도를 얻으면서 계산 시간은 줄일 수 있는 장점이 있어 차세대 전산유체해석 기법으로 널리 연구되고 있다. 현재 고차정확도 수치기법과 관련해서 기법의 정확도를 유지하면서 계산 속도를 더욱 향상시키기 위한 연구가 활발히 수행 중이다. 대표적으로 불연속 갤러킨(Discontinuous Galerkin) 기법, 플럭스 재구성(Flux Reconstruction) 기법과 같은 수치기법이 개발되고 있으며, 이외에도 대규모 분산 병렬 프로그래밍을 적용하거나, CPU-GPU 이종간 프로그래밍을 적용해 계산 성능을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 2010년대 들어 컴퓨터 비전 분야에서 급부상하기 시작한 기계학습/딥러닝 기반의 인공지능은 현재 시점에서는 거의 모든 분야에서 활용되고 있다. 유동해석 분야에서도 기계학습을 활용하여 기존의 유동 모델링을 개선하거나 새로운 유동 모델링을 개발하는 연구들이 시도되고 있다. 기계학습을 이용한 유동 모델링 연구는 크게 고성능 유동해석 기법 개발, 저비용-고효율 공력 성능 추정 연구로 나뉜다. 난류모델이나 화학반응/다상유동 등 복잡한 유동을 위한 해석 기법을 기계학습을 통해 개선하는 연구가 활발히 수행 중이다. 또한 형상 변화에 따른 공력 성능 변화를 학습하여 고비용의 실험 및 유동 해석을 수행하지 않고도 복잡한 형상에서의 공력 성능을 빠르게 예측하려는 연구도 활발히 수행되고 있다.(그림 2)   5. 유동해석 분야 향후 전망 유동해석 분야 향후 전망은 현재 장시간 복잡한 유동 현상을 효율적으로 해석하기 위한 방안이 고차정확도 수치기법과 기계학습/딥러닝을 이용한 유동 모델링 연구에서 나올 것으로 보고 있다. 고차정확도 수치기법의 경우, 계산 효율성을 높이기 위한 많은 노력과 발전된 알고리즘으로 날개와 동체가 있는 일반적인 항공기 형상에서의 큰 와류 모사(Large Eddy Simulation; LES)를 하는 정도까지 이르렀고(그림 3), 조만간 더욱 복잡한 형상에도 적용이 가능할 것으로 보인다.  현재 NASA에서는 2030년까지 exaFLOPS 수준의 CFD 해석이 가능하게 될 것으로 보고, 이를 달성하기 위한 로드맵을 제안하였는데, 주로 비정상 와류를 포착할 수 있는 scale-resolving 해석에 초점을 두고 있다. 고차정확도 수치기법의 높은 계산 정확도와 효율성이라는 강점은 scale-resolving 해석에 큰 이점을 가지므로 이를 달성할 수 있는 후보로서 널리 연구되고 있으며, 현재의 산업 표준인 유한체적법 기반 수치기법을 대체하는 차세대 산업 표준으로서 자리매김할 것으로 예상한다. 이에 반해 기계학습을 이용한 유동 모델링 연구는 아직 초기 단계에 있다. 사진 인식이나 함수값 예측에 활용되는 기계학습 기법을 유동해석에 적용하는 수준이다. 하지만 기존의 유동 모델링 기법은 유동 현상의 난해함으로 인해 한계에 이르렀다고 판단되므로, 유동 모델링을 수립하는 새로운 패러다임으로써 수많은 해석/실험 데이터를 기반으로 기계학습을 활용하는 방법론은 점차적으로 주목 받을 것으로 예상된다. 특히 학계와 산업계에서 보유하고 있는 양질의 유동 해석 및 실험 데이터들이 빅데이터 수준으로 축적되어 있기 때문에 기계학습을 활용하기에 최적인 환경이며 앞으로 큰 발전을 기대할 수 있는 분야라고 할 수 있다.   6. CAE 분야의 발전을 위한 제언 – 국산 CAE 프로그램 개발에 대한 관심과 투자 필요   해외에서는 Fluent, PowerFLOW 등과 같은 유명 상용 프로그램들과 SU2, OpenFOAM, 등의 오픈 소스 코드들이 다수 개발되어 전세계적으로 사용되고 있고, 프로그램 사용자 커뮤니티가 구축되어 있어 프로그램의 개선 및 유지보수가 원활하게 이루어지고 있는 상황이다. 이와 달리 국내의 경우, 많은 대학교 및 연구소들이 수준 높은 CFD 해석 기술들과 이를 바탕으로 개발된 in-house 코드들을 보유하고 있음에도 불구하고, 상용 프로그램 수준으로 발전되지 못하고 자체 연구에만 적합한 형태로 남아 사용되고 있는 안타까운 실정이다. 이는 유동 해석 프로그램을 필요로 하는 연구소 및 산업체들이 국산 상용 해석 프로그램 개발에 투자하기보다는 바로 해석 결과를 제공해 줄 수 있는 해외 상용 프로그램을 선호하고 있기 때문이기도 하다. 이러한 흐름은 국산 상용 프로그램의 성장을 상대적으로 억제시키고 해외 상용 프로그램에 대한 의존성을 강화시켜, 결과적으로 국내 CAE 산업 또는 기술의 장기적 발전에도 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 이를 해결하기 위해서는 어렵더라도 국산 상용 프로그램의 개발을 위한 노력과 투자가 지속적으로 이루어졌으면 하는 바람이다. 서울대가 경원테크와 협력하여 공동 개발하고 있는 유동 해석 프로그램인 ACTFlow(All-speed Compressible Turbulent Flow solver) [Lee et al. 2020]가 하나의 예가 될 수 있을 것이다. 십 수 년간의 오랜 연구를 통해 높은 수준의 유동 해석 기법을 보유하고 있었던 서울대가 다양한 CAE 프로그램의 개발/유통 경험이 있는 경원테크의 협력과 산업체 및 연구소들의 연구 프로젝트를 통한 투자를 바탕으로 연구/개발 목적으로 사용할 수 있는 유동 해석 프로그램을 개발할 수 있었다. 이는 산업계에서 표준으로 사용되는 유한체적접 기반의 유동 해석 프로그램으로 복잡한 형상을 쉽게 다룰 수 있는 비정렬 혼합격자계를 채택하고 있고 다양한 최신 수치 기법을 통해 아음속/천음속/초음속을 포함한 전마하수 유동을 정확하게 해석할 수 있어, 항공/우주, 조선/해양, 기계, 에너지 등 다양한 산업분야에 사용할 수 있는 프로그램으로 성장하였으며, 향후 다양한 연구 프로젝트에 사용될 것으로 기대되고 있다. CAE 프로그램을 필요로 하는 산업체 및 연구소가 당장의 편의성을 위해 상대적으로 큰 비용을 들여 해외 상용 프로그램을 구매하고 사용하는 것보다는 국내 CAE 산업의 성장에 기여할 수 있도록 국산 상용 프로그램 개발에 보다 적극적이고 꾸준한 관심과 투자가 이루어지면 좋을 것이다. 이는 CAE 분야의 성장 이외에도 추후 국산 CAE 프로그램이 고가의 해외 상용 프로그램들을 대체하게 됨에 따라 경제적 이득을 얻을 수 있는 효과적인 방법이라고 본다.   좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기   
작성일 : 2021-11-23
[인터뷰]최동훈 한양대학교 명예교수 / 피도텍 CEO
최적설계의 이해와 동향 최동훈 명예교수는 한양대학교 기계공학부에서 32년 간 ‘최적설계’분야의 교육, 연구, 산학과제를 수행하여 국내외 전문 학술지에 약 230편을 게재하였으며, 산학과제를 204건 수행하고 2018년 1학기에 정년 퇴임하였다. 현재는 2003년에 설립한 피도텍의 대표로서 국산 소프트웨어 업체로서 입지를 다져가고 있다. 피도텍은 ‘DX(디지털 전환) 구현을 위한 통합최적설계 및 인공지능 서비스 기술을 개발하는 소프트웨어 하우스’로서 기술을 선도하고 있다.     최적설계란 무엇인가.   산업제품 ‘설계’란 ‘제품에 요구되는 모든 설계요구 사항들을 만족하는 설계변수들의 값을 결정’하는 것을 의미한다. 설계요구사항들은 목적함수 및 구속조건으로 구성된다. ‘최적설계’란 모든 구속조건들을 만족하며 목적함수 값을 최소화/최대화하는 설계변수들의 값을 컴퓨터를 이용한 ‘최신 설계기술’을 활용하여 얻는 것을 의미한다. 이러한 설계기술은 ‘최적화 기법을 이용한 설계기술’, ‘메타모델(머신러닝 모델; surrogate) 기반 최적화 기술’, ‘불확실성을 고려한 최적화 기술’을 포함한다. 최적설계는 주로 어떠한 분야에서 적용되는가.   최적설계는 공학 모든 분야에 적용된다. 항공우주 분야, 자동차 분야에서 ‘최적설계’를 수행하는 것은 필수 사항이 되었으며, 에너지, 가전, 건축토목, 전기전자, 유체기계, 조선해양플랜트, 재료공학, 3D프린팅, 제조공정 설계, biomedical(생체의 학), 배터리 등 다양한 분야에서 활발히 적용하고 있다. 각 분야의 전문 학술지에 ‘최적설계’를 적용한 논문들이 게재된 것을 쉽게 찾아볼 수 있다.   최적설계의 이점은 무엇인가. 모든 산업체가 원하는 Q/C/D(Quality, Cost, delivery) 향상 효과, 즉 제품 품질 제고, 원가 절감, 개발기간 단축 효과를 얻을 수 있다. 또한, ‘설계자의 노하우(know-how)에 주로 의존한 기존 trial-and-error 설계 방법 대비, 합리적인 시간에 최선의 설계 결과를 도출함으로 제품의 경쟁력을 높이는 이점이 있다. 그리고 기존 trial-and-error 설계 방법의 경우에는 ‘설계 절차 및 방법론’이 설계자의 경험 및 직관에 주로 의존하므로 PLM과 같은 산업체의 자산으로 보관되고 재활용될 수 없으나, ‘최적설계’를 하면 ‘설계 절차 및 방법론’이 컴퓨터를 이용 한 산업체 자산으로 재활용될 수 있는 이점이 있다.   공학설계 분야의 메가트렌드에 대해 소개한다면.   최근 공학설계 분야의 메가트렌드는 ‘실험 기반 설계’를 거쳐 ‘Simulation 기반 설계’가 대세이며, 최근 ‘AI 활용 데이터 기반 설계’가 대두되고 있다. 신제품을 개발할 때는 ‘Simulation 기반 설계’가 계속 사용될 것이고, 특정 제품에 대한 설계 데이터가 축적되면 ‘AI 활용 데이터 기반 설계’를 적극 활용하게 될 것이다. 이 경우 ‘최적설계’의 수행은 당연히 수반된다.   최적설계 관련 향후 전망은 어떠한가. 대부분의 산업제품 설계는 다양한 분야의 해석 결과들을 동시에 고려하여 설계할 것을 요구하는데, 기존의 ‘주요 분야 순차적 설계’ 대신, 분야 간 상충성을 통합적으로 고려하여 설계하는 ‘통합최적설계’를 적극 활용할 것이다. 공학 시스템 개념 설계를 위한 Model-Based Systems Engineering(MBSE)의 발전에 따라 ‘시스템 개념 설계를 위한 최적설계’가 일반화될 것이다. 인공지능/머신러닝/딥러닝(AI/ML/DL) 기술은 모든 분야에서 혁신적인 적용을 가능하게 한다. ‘최적설계’ 기술에 대한 지식이 없는 일반 설계자들도 제품설계를 위해 사용할 수 있는 ‘AI 기반 최적설계 소프트웨어’가 출시되어, democratization of design optimization을 향유하게 될 것이다.   CAE 분야의 발전을 위한 제언이 있다면.   세계적인 경쟁력을 가지기 위하여 탁월한 한 업체보다 우수한 여러 업체의 협력이 매우 중요한 시대가 되었다. 따라서 상호 존중을 바탕으로 한 유관 업체의 연합이 긴요하다. 매우 빠르게 발전하고 있는 CAE 분야의 신기술 적용을 위하여, 제조업체 엔지니어의 업무량 조정을 통하여 신기술을 탐구하고 파악할 수 있는 시간이 주어져야 한다. 그리고 신기술 도입 시 발생할 수 있는 의미 있는 실패를 용인하는 기업 문화가 정착되어야 중장기적 관점에서 기업의 ROI 신장과 수월성을 담보할 수 있을 것이다.     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 
작성일 : 2021-11-22
한국생산제조학회 2021 추계학술대회 안내
    2021년도 추계학술대회가 아래와 같이 개최될 예정이오니 여러분들의 많은 관심과 참여를 바랍니다.   ▶ 행사 일정 12월   8일(수) : 특별세션, 패널토의 12월   9일(목) : 논문발표, 개회식, 정기총회, Future생산제조기술인, 시상식, 전시회                      한국산업기술평가관리원(KEIT 신규과제 기획 및 연구활동 협력) 12월  10일(금) : 논문발표, Manufacturing Tutorial, 전시회, 취업설명회     ▶ 행사 장소 : 제주KAL호텔 (제주 제주시 중앙로 151)     ▶ 학술 행사 주요내용 - 논문발표 (구두 및 포스터, 온오프라인 병행) - 전시회 - Future 생산제조기술인 - 개회식, 정기총회 - 시상식 - Manufacturing Tutorial - 한국산업기술평가관리원(KEIT 신규과제 기획 및 연구활동 협력) - 취업설명회       ▶ 발표부문 - 광에너지응용             - 초정밀가공          - 프린터블일렉트로닉스 및 센서 - 금형 및 공구 - 나노마이크로시스템 - 로봇 및 자동화 - 바이오/메디칼 - 설계 및 CAE - 플라스틱성형가공 - 진동 및 제어 - 첨단공작기계 - 그린생산시스템 - 탄소융합 및 경량소재 - 3D프린팅 - 제조엔지니어링 - 스마트제조  - 융합생산시스템 - 기타                 ▶ 주요 일정(논문 제출 최종 연장 - 추후 연장 없음) - 논문제목등록 :  9월 6일(월) ~  11월  12일(금) - 최종연장 - 사전등록마감 :  9월 6일(월) ~  11월  12일(금)  - 논문제출마감 :  9월 6일(월) ~  11월  12일(금) / 사전등록 완료 후 논문 제출 가능 - 최종 연장     ▶ 참가회비 회원 구분 사전등록 현장등록 일 반 회원 170,000원 200,000원 비회원 220,000원 250,000원 학생 회원 120,000원 140,000원 비회원 150,000원 170,000원 학부생(만찬제외)   40,000원     ※ 학부생 참가자 중 논문을 발표하지 않는 참가자의 등록비는 40.000원이며, 반드시 현장에서 등록바랍니다. ※ 사전등록은 본 학회 회원, 비회원 모두 등록이 가능하며, 회원으로 등록시 해당연도의 연회비(정회원 50,000원, 학생회원 30,000원)를 납부하셔야 등록이 가능합니다.  ※ 학회 회원이 비회원으로 등록 시 학술대회 종료 후 연회비를 납부하신 것으로 처리하여 드리니, 참고 바랍니다.     ▶ 특별세션발표 : 세션을 사전에 조직하여 신청, 발표자격은 일반세션과 동일 세션명, 세션 책임자(소속, 연락처), 좌장(소속, 연락처), 구성논문 제목(발표자)을 명시 요망 ☞ 특별세션의 조직을 희망하시는 학회 회원분들께서는 신청 시 조직하고자 하시는 특별세션 명칭 먼저 사무국으로 연락 바랍니다. (master@ksmte.kr / 02-501-9172)      ▶ 전시회 - 일 정 : 12월 9일(목) ~ 10일(금) - 전시회 참가회비 구분 대기업 일반기업 연구소 학교 참가비 300만원 200만원 200만원 150만원     ▶ 사전등록 및 논문제출 방법   Ⅰ. 논문제목접수 ● 발표논문제목 신청은 인터넷으로 신청자가 직접 입력 회원, 비회원 모두 신청 가능 합니다. ● 제목접수 및 사전등록 후 본문 1페이지 한글 파일 제출.(필히 1페이지 제출 요망.) ● 참가자 한명 당 2편의 논문까지만 제출 가능합니다. Ⅱ. 사전등록 ● 논문 발표자는 필히 사전등록을 하여야 합니다. ● 사전등록 시 참가비를 납부해야하며, 사전등록 완료 후 논문제출 가능합니다. Ⅲ. 논문원고 - 한글파일로 제출 (논문집발간) ● 발표논문원고 제출은 홈페이지에서 업로드 합니다. (논문당 1페이지로 작성) ● 발표논문 원고 작성은 첨부파일을 다운로드하시어, 작성해 주시기 바랍니다. ● 학술대회 논문집 게재 후 투고를 원하시는 분들은 학술대회 종료 후 일주일 이내에 학회 논문 심사 홈페이지에 투고하신 후 학회 사무국으로 연락주시기 바랍니다. (Tel. 02-501-9172, 310-9172)    ▶ 온라인 학술대회 병행에 따른 유의사항 - 본 학술대회가 온오프라인 동시 개최되면서 개인정보활용동의서가 필수로 필요하게 되었습니다. 사전등록 및 현장등록 시, 참고하여 주시기 바랍니다. - 2021 추계학술대회의 게시된 파일(온라인 발표 등 모든 파일)은 저작권법에 의해 보호되며, 저작권자와의 상의없이 이용하거나 타 사이트에 게재하는 것을 금지합니다.   ▶ 숙박 안내 [제주 KAL 호텔 숙박 안내] - 숙박비 1박 1실 (스탠다드 / 2인 1실) : 110,000원(주중) / 150,000원(주말) - 숙박비 1박 1실 (온돌 / 3인 1실) : 150,000원 - 숙박 신청은 홈페이지에 게시되어있는 숙박신청서를 작성하시어 11월 19일(금)까지 제주KAL호텔 담당자에게 직접 연락하여 주시기 바랍니다.         전시회  참가 신청 바로가기  
작성일 : 2021-11-19
CAE 컨퍼런스 2021, '디지털 트윈과 VPD를 위한 시뮬레이션' 주제로 열려
CAE 컨퍼런스 2021이 올해 11회째를 맞아 '디지털 트윈과 VPD를 위한 시뮬레이션’을 주제로, 11월 12일(금) 수원컨벤션센터에서 개최됐다.   11회째를 맞은 이번 행사는 캐드앤그래픽스와 건국대학교 기계설계학과 4단계 BK21이 주최하고, CAE 컨퍼런스 준비위원회(위원장 김창완)가 주관을 맡았다.  2년째 코로나19가 이어지고 있는 가운데, 위드 코로나 시대를 앞두고 있는 제조 분야의 활성화를 위한 노력들이 가속화될 전망이다. 특히 CAE 분야에서는 디지털 트윈 기술과 VPD(가상 제품 개발) 시뮬레이션을 위한 다양한 기술과 트렌드들이 앞다퉈 적용되고 있다. >> [개회사] CAE 컨퍼런스 준비위원회 김창완 위원장(건국대 교수) CAE 컨퍼런스 준비위원회 김창완 위원장(건국대 교수)은 “위드 코로나 시대를 맞아 코로나19로 위기에 놓여 있던 제조 분야가 다시 활력을 되찾고 있다. 언택트 시대에도 디지털 트윈을 비롯해 VPD(가상 제품 개발)에 대한 관심은 폭발적으로 증가했다”며, “인공지능(AI)과 클라우드, 빅데이터, 메타버스 등이 결합하면서 관련 산업과 기술들이 비약적으로 발전하고 있다. 올해 CAE 컨퍼런스에서는 국내 제조산업의 발전을 위해 CAE 업계의 기술 트렌드를 비롯해 솔루션 활용법, 활용 사례들이 소개될 예정”이라며 많은 관심과 참여를 부탁한다”고 밝혔다. 올해 행사 기조발표는 현대자동차 김철웅 실장이 ‘버추얼 차량개발 전략과 사례’를 주제로, 현대자동차의 디지털 엔지니어링 방향성에 기반한 버추얼 차량 개발 추진 전략에 대해 소개했다. 두산공작기계 이강재 부장이 ‘수요산업 지향 공작기계 개발을 위한 VPD 고도화 및 디지털 트윈’을 주제로, 수요산업 요구 성능/가치를 제공하는 공작기계 VPD(가상 제품 개발)에 대해 설명했다. 이외에도 ▲이에이트 류수영 실장은 ‘스마트시티 건설에 적용될 디지털 트윈 시뮬레이션 기술’을 주제로, 디지털 트윈 기술을 활용한 스마트시티의 건설 계획, 설계, 시공, 운영 등 단계별 적용 방안과 더불어 유동해석을 활용한 다양한 예측 분석 시뮬레이션에 대해 소개했다. >> [기조발표] 현대자동차 김철웅 실장 >> [기조발표] 두산공작기계 이강재 부장 >> 이에이트 류수영 실장   점심 시간 이후에는 오후 세션들이 준비되어 있다. 메이븐 황동순 유동해석 컨설턴트는 ‘전통적 CFD 해석방법의 한계를 혁신하는 유동해석 프로그램의 최근 동향’에 대해, ▲헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스(구 한국엠에스씨소프트웨어) 김진식 팀장은 ‘ADAS와 AV Simulation 환경속에서 차량모델의 중요성’에 대해, ▲한국AVL 심재영 선임팀장은 ‘고정확도 가상 배터리 애플리케이션 개발 방안 및 사례’에 대해 소개한다. 앤시스코리아 김병길 부장은 ‘Ansys 환경의 DfAM & Simulation 기반 금속 3D 프린팅 Solution’에 대해 소개하고, ▲ 경상대학교 전만수 교수(MFRC 대표)는 ‘경량화와 탄소중립 시대 대응을 위한 소성가공과 성형 해석 방안 및 트렌드’에 대해 발표한다. 이번 컨퍼런스에는 현대자동차, 두산공작기계, LG전자 등 CAE 활용 업체를 비롯해 이에이트, 앤시스코리아, 메이븐, 한국AVL, 헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스(구 한국엠에스씨소프트웨어) 등 CAE 솔루션 제공 업체들이 참여해 CAE 분야의 기술 개발 현황과 트렌드 변화에 대해서 소개할 예정이다.  한편 CAE 컨퍼런스 2021은 ‘스마트공장구축 및 생산자동화전(SMATEC 2021)’ 전시회와 동시에 개최되고 있다. 이번 컨퍼런스와 연계해 전시회를 통해서도 다양한 CAE 관련 솔루션들을 접할 수 있을 것으로 기대된다.  >> 스마트공장구축 및 생산자동화전(SMATEC 2021) 전시장
작성일 : 2021-11-12
헥사곤, "CAE에 AI 적용 확대… 스마트 제조의 가치 높이는 솔루션 전략 추진"
헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스 사업부는 온라인으로 진행한 ‘HxGN 라이브 디자인 및 엔지니어링 2021’ 콘퍼런스를 통해 CAE의 새로운 구조와 성장 전략 등을 소개했다. 헥사곤은 지난 2014년 베로 소프트웨어를 인수하면서 CAD/CAM 소프트웨어 라인업을 확보했고, 2017년에는 MSC 소프트웨어를 인수하면서 CAE 영역까지 소프트웨어 포트폴리오를 넓혔다. 헥사곤은 시뮬레이션 기능 및 스마트 제조 솔루션을 꾸준히 확대 및 강화하면서, 디자인 및 엔지니어링의 경계를 넓히고 제품 개발 초기에 생산 문제를 해결하도록 지원하는데 초점을 맞추고 있다. 헥사곤 디자인 및 엔지니어링 사업부의 로저 아사커(Roger Assaker) 사장은 이번 콘퍼런스의 키노트에서 “헥사곤은 연 수익의 12%를 R&D에 직접 투자하며 CAE 사업에 혁신을 일으키기 위해 노력을 아끼지 않고 있다”고 소개했다. 또한 “그 결과 헥사곤은 불과 4년 만에 시뮬레이션 범위를 넘어서 다양한 포트폴리오를 축적했고, 이를 통해 고객의 개발 사고방식이나 산업 분야와 관계없이 제품 수명 주기 전반에 생길 수 있는 다양한 요구를 충족할 수 있는 역량을 갖추게 됐다”라고 전했다.   ▲ 헥사곤 디자인·엔지니어링 사업부 로저 아사커 사장이 ‘HxGN 라이브 디자인 및 엔지니어링 2021’ 콘퍼런스에서 자사의 CAE 전략과 비전을 소개했다.   그는 헥사곤의 포트폴리오 구축에 있어서 핵심 가치로 ‘개방성’을 꼽았다. 공급업체를 막는 장벽이 없이 고객이 설계를 통해 지속 가능한 제품을 보다 스마트하게 제조하도록 돕겠다는 것이다. 이를 위해 작업 흐름과 툴체인에 맞는 가장 효과적인 방법을 제공하겠다는 것이 헥사곤의 핵심 전략이다. 헥사곤은 자사의 CAE 포트폴리오를 고객의 목표를 기준으로 그룹화한 8개의 'CoE(Center of Excellence)'로 나누고 있다. 이들은 공통의 협업 플랫폼 기술 안에서 작업 흐름의 상호 운용성을 향상시켜 다중 물리, 제너레이티브 설계 및 데이터 관리를 지원한다. 나아가 가상 데이터와 실제 데이터를 결합한 고유의 엔드 투 엔드 솔루션을 실행한다. 이를 통해 제품 개발, 제품 마케팅 및 프로세스 계획 분야 등 모든 단계의 고객 요구를 충족시킨다는 것이 헥사곤의 설명이다. 한편, 아사커 사장은 헥사곤이 주력하는 핵심 분야 중 하나로 “물리 및 데이터 기반 CoE에 솔루션을 제공하는 인공지능(AI)”을 들었다. 헥사곤은 정확도를 높이면서 데이터를 활용하는 짧은 시간 안에 문제를 해결하기 위해 AI를 적용하고 있다. 이는 신뢰도가 저하되지 않는 유한 요소 및 유한 체적 분석, 기타 수치적 시뮬레이션 기능을 바탕으로 한다. 그리고 헥사곤은 ‘의도한 대로 작동하는 부품을 설계할 수 있도록 돕는 것’을 헥사곤의 기업 DNA로 삼고, 스마트 제조 분야에 고부가가치 솔루션을 도입할 예정이다. 이를 위해 헥사곤은 선도적인 측정 및 생산 소프트 업계와의 네트워크를 활용할 계획이다. 헥사곤은 향후 자사의 디자인 & 엔지니어링 툴 대부분을 통합 라이선스 시스템인 ‘MSCOne’을 통해 제공함으로써 진입 장벽을 낮출 계획이다. MSCOne은 헥사곤의 소프트웨어와 함께 CAE에 대한 교육 등을 제공한다.
작성일 : 2021-11-05
[인터뷰] 김창완 건국대학교 기계공학부 교수 - 전자기장해석의 이해와 동향
김창완 교수는 유한요소해석, 다물체동역학, 최적설계를 기반으로 다양한 산업체 연구를 진행하고 있으며, 나스트란을 시작으로 미국에서 직접 다양한 CAE 소프트웨어 개발에 직접 참여한 바 있다. 다중물리해석 및 최적설계 연구실(Multi-physics Analysis and Design Optimization (MADE) Lab)을 운영하고 있다.     전자기장 해석이란 무엇인가. 전자기장(electromagnetic field)은 벡터장인 전기장과 자기장을 총칭하는 단어이고, 전기장/전기력 선속(電束)밀도/자기장/자기력 선속밀도를 통틀어 일컫는다. 전기력 선속밀도와 자기력 선속밀도가 시간에 따라 변화하는 경우에는 전기장과 자기장은 서로 영향을 미치므로, 전기장과 자기장을 별개의 것으로 생각할 수 없다. 시간에 따라 변화하지 않는 경우에는 전기장과 자기장은 각각 정전기장(靜電氣場)과 정자기장(靜磁氣場)으로도 불리며 독립적이다. 전자기장이 파동으로서 공간을 전파할 경우, 이를 전자기파라 부른다. 지배 방정식은 맥스웰방정식(Maxwell equation)이며 전기와 자기의 발생, 전기장과 자기장, 전하 밀도와 전류 밀도의 형성을 나타내는 4개의 편미분 방정식이다. 각각의 방정식은 앙페르 회로 법칙, 패러데이 전자기 유도 법칙, 가우스 법칙, 가우스 자기 법칙으로 불린다. 전자기장은 벡터장으로서, 보통 전기장을 E, 전기력선속밀도를 D, 자기장을 H, 자기력선속밀도를 B로 나타낸다. 이러한 지배방정식들을 FEM(유한요소법), BEM(경계요소법), MOM(모멘트법), FDTD(유한차분시간영역법) 등의 수치해석기법을 이용하여 근사해를 계산한다. 전자기장해석은 어떠한 분야에서 응용되는가. 전통적으로 전자기장 해석은 많은 산업분야중에서 전기 & 전자 제품 설계 시 매우 중요하게 다루어져 왔다. 회전하는 기계(모터, 발전기)에서부터, Sensor, Actuator, Power Generator, Transformer System 그리고 MEMS(Micro Electro Mechanical System)에 이르기까지 그 적용이 매우 광범위하고 다양하다. 최근에는 친환경 자동차 개발 및 보급이 증가함에 따라 전기모터에 대한 기계적 특성 분석이 중요해지고 있고, 이를 위해서 자동차 산업에서 전자기장 해석이 점점 중요해지고 있다. 전자기장 해석을 하게 되면 어떠한 이점이 있는가 전자기장 해석을 통해 개발하는 제품의 주파수 특성에 적합한 해석이 가능하다. 모터, 발전기, 솔레노이드, 영구자석, 센서 등과 같은 Low frequency 영역 해석과 안테나 등 라디오 주파수 영역의 기기, 전자기파의 방사 해석 등과 같은 Highfrequency 영역 해석이 가능하다. 또한 전자기장 해석을 통해 전자기력을 계산하여 기계제품 진동해석의 가진력으로 활용이 가능하다. 그리고 철손, 동손 등과 같은 손실열을 계산하여 기계제품의 발열 특성 및 방열 설계에도 활용이 가능하다. 전자기장 해석 관련 향후 전망은 어떠한가. 전기자동차, 하이브리드 자동차와 같은 친환경 자동차의 핵심부품인 전기모터에 대한 관심이 점점 증가하고 있다. 전통적으로 전자기장 학문의 주축이었던 전기공학 또는 전자공학 엔지니어 뿐만 아니라 이제는 기계공학 엔지니어들도 전자기장 해석에 관심을 갖기 시작했다. 이러한 산업체들의 수요에 따라 많은 CAE 소프트웨어들이 전자기장 해석 기능을 추가하였으며 많은 전기-기계 제품들의 설계 및 해석에 도움을 주고 있어 전자기장 해석 기반 다중 물리해석 기능이 확대되면서 중요해질 것으로 판단하고 있다.   CAE 분야의 발전을 위한 제언이 있다면. 최근 상용 CAE 소프트웨어들이 직관적인 GUI를 도입하여 사용자 편의성을 증가함에 따라 CAE의 활용이 증가하고 있다. 그러나 CAE 소프트웨어 사용법 위주의 교육이 보편화되고 있고, 중요한 CAE 이론들과 수치해석 지식에 대한 공부와 연구에 대한 투자와 노력이 다소 부족함이 매우 아쉽다. 전자기장 해석 기반의 다양한 다중물리해석을 활용하여 산업체 전기기계 제품들을 분석하기 위해서는 심도있는 학문적 노력이 필수적이다.    
작성일 : 2021-11-03
CAE 컨퍼런스 2021, ‘디지털 트윈과 VPD를 위한 시뮬레이션’ 주제로 11월 12일(금) 개최 예정
국내 제조업계 경쟁력 강화를 위해 힘써온 CAE 컨퍼런스가 올해 11회째를 맞아 '디지털 트윈과 VPD를 위한 시뮬레이션’을 주제로, 11월 12일(금) 수원컨벤션센터에서 개최될 예정이다.  컴퓨터를 활용한 시뮬레이션 기법을 의미하는 ‘CAE(Computer Aided Engineering)’는 제품개발에서 빼놓을 수 없는 중요한 요소로 자리매김하고 있다. 11회째를 맞은 이번 행사는 캐드앤그래픽스와 건국대학교 기계설계학과 4단계 BK21이 주최하고, CAE 컨퍼런스 준비위원회(위원장 김창완)가 주관을 맡았다.  2년째 코로나19가 이어지고 있는 가운데, 위드 코로나 시대를 앞두고 있는 제조 분야의 활성화를 위한 노력들이 가속화될 전망이다. 특히 CAE 분야에서는 디지털 트윈 기술과 VPD(가상 제품 개발) 시뮬레이션을 위한 다양한 기술과 트렌드들이 앞다퉈 적용되고 있다. 올해 행사 기조발표는 현대자동차 김철웅 실장이 ‘버추얼 차량개발 전략과 사례’를 주제로, 현대자동차의 디지털 엔지니어링 방향성에 기반한 버추얼 차량 개발 추진 전략에 대해 소개한다. 두산공작기계 이강재 부장이 ‘수요산업 지향 공작기계 개발을 위한 VPD 고도화 및 디지털 트윈’을 주제로, 수요산업 요구 성능/가치를 제공하는 공작기계 VPD(가상 제품 개발)에 대해 설명한다.  이외에도 ▲이에이트 류수영 실장은 ‘스마트시티 건설에 적용될 디지털 트윈 시뮬레이션 기술’을 주제로, 디지털 트윈 기술을 활용한 스마트시티의 건설 계획, 설계, 시공, 운영 등 단계별 적용 방안과 더불어 유동해석을 활용한 다양한 예측 분석 시뮬레이션을 소개한다. 또한 메이븐 황동순 유동해석 컨설턴트는 ‘전통적 CFD 해석방법의 한계를 혁신하는 유동해석 프로그램의 최근 동향’에 대해, ▲헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스(구 한국엠에스씨소프트웨어) 김진식 팀장은 ‘ADAS와 AV Simulation 환경속에서 차량모델의 중요성’에 대해, ▲한국AVL 심재영 선임팀장은 ‘고정확도 가상 배터리 애플리케이션 개발 방안 및 사례’에 대해 소개한다. 이외에도 앤시스코리아 김병길 부장은 ‘Ansys 환경의 DfAM & Simulation 기반 금속 3D 프린팅 Solution’에 대해 소개하고, ▲ 경상대학교 전만수 교수(MFRC 대표)는 ‘경량화와 탄소중립 시대 대응을 위한 소성가공과 성형 해석 방안 및 트렌드’에 대해 발표한다. CAE 컨퍼런스 준비위원회 김창완 위원장(건국대 교수)은 “위드 코로나 시대를 맞아 코로나19로 위기에 놓여 있던 제조 분야가 다시 활력을 되찾고 있다. 언택트 시대에도 디지털 트윈을 비롯해 VPD(가상 제품 개발)에 대한 관심은 폭발적으로 증가했다”며, “인공지능(AI)과 클라우드, 빅데이터, 메타버스 등이 결합하면서 관련 산업과 기술들이 비약적으로 발전하고 있다. 올해 CAE 컨퍼런스에서는 국내 제조산업의 발전을 위해 CAE 업계의 기술 트렌드를 비롯해 솔루션 활용법, 활용 사례들이 소개될 예정”이라며 많은 관심과 참여를 부탁한다”고 밝혔다. 이번 컨퍼런스에는 현대자동차, 두산공작기계, LG전자 등 CAE 활용 업체를 비롯해 이에이트, 앤시스코리아, 메이븐, 한국AVL, 헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스(구 한국엠에스씨소프트웨어) 등 CAE 솔루션 제공 업체들이 참여해 CAE 분야의 기술 개발 현황과 트렌드 변화에 대해서 소개할 예정이다.  한편 CAE 컨퍼런스 2021은 ‘스마트공장구축 및 생산자동화전(SMATEC 2021)’ 전시회와 동시 개최될 예정이다. 이번 컨퍼런스와 연계해 전시회를 통해서도 다양한 CAE 관련 솔루션들을 접할 수 있을 것으로 기대된다.  CAE 컨퍼런스 2021 사전등록은 CAE 컨퍼런스 홈페이지에서 신청할 수 있다.  
작성일 : 2021-11-02