유동 해석 소프트웨어, PowerFLOW   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : Dassault Systèmes, www.3ds.com ■ 자료 제공 : 다쏘시스템코리아, 02-3270-7800, www.3ds.com/ko LBM(Lattice Boltzmann Method)를 기반으로 하는 PowerFLOW는 유동의 변화를 정확하게 예측할 수 있는 시뮬레이션을 수행할 수 있다.  자동으로 공간 격자를 생성하기 때문에 복잡한 형상에 대한 시뮬레이션도 사용자가 쉽고 편리하게 진행할 수 있으며, 신뢰성 있는 결과 데이터를 얻을 수 있도록 Best Practice를 제공한다. 엔지니어는 PowerFLOW 제품군을 사용하여 프로토 타입을 제작하기 전에 시뮬레이션을 통하여 프로세스 초기 제품 성능을 평가할 수 있다. 이를 통해 테스트를 대체함으로써 예산을 줄이고 제품에서 발생하는 문제를 사전에 해결할 수 있다. PowerFLOW는 빠른 시뮬레이션을 위하여 고성능 컴퓨팅(High Performance Computing) 환경에서 작동하도록 설계되었고, 최대 수백 개의 프로세서 코어까지 선형에 가까운 확장성을 제공하며, Cloud 환경에서도 사용이 가능하다. 또한, 차량의 공력 성능 및 주행 안정성, 회전체 및 공력에 의한 소음 예측을 수행할 수 있으며, 추가로 복사 및 전도에 의한 표면 온도와 열 유속을 예측할 수 있다.      좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공 사례   SPH는 라그랑지언(Lagrangian) 기법을 활용한 유동해석 방법으로, 자유표면이 있는 다상유동해석에 적합하다. 앤시스 2022 R2 버전의 첫 소개 이후 신규 버전이 나올 때마다 업그레이드되고 있는 앤시스 로키(Ansys Rocky)의 SPH 기능을 통해, 플루언트(Ansys Fluent)가 없어도 DEM-CFD 커플링 해석이 가능해졌다. 이번 호에서는 DEM-CFD 커플링(coupling) 해석에 대한 새로운 접근 방법을 통해 기존과의 차이점, SPH 소개 및 설정 방법, 활용 예를 알아보자.    ■ 박성근 태성에스엔이 유동 1팀 수석매니저로 유동 및 입자해석에 대한 기술 지원을 담당하고 있다. 이메일 | sgpark@tsne.co.kr 홈페이지 | www.tsne.co.kr   “플루언트가 없는데… 로키로 DEM-CFD 커플링이 가능하다고요?” 아직 해당 방법을 모르는 분들께 종종 듣는 말이다.  SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)는 앤시스 로키 2022 R2 버전에서 정식으로 출시된 유동해석 방법으로, DEM-CFD 커플링 해석도 가능하다. 먼저 기존 DEM-CFD 커플링 방법은 크게 ▲LBM ▲1-Way Constant ▲1-Way Fluent Steady ▲1-Way Fluent Transient ▲2-Way Fluent ▲Semi-Resolved(2-Way Fluent)로 나누어진다. 여기에 로키에 새롭게 추가된 유동 해석 방법인 SPH로 플루언트 없이 DEM-CFD 커플링 해석이 가능하게 된 것이다.  SPH의 장점은 CPU와 GPU 모두 사용 가능하고 특히 멀티 GPU를 이용할 경우 매우 빠른 해석이 가능하다는 것이다. 또한 다상 해석의 경우 일반 CFD 대비 하나의 상만 해석을 하기 때문에 해석 시간을 크게 감소시킬 수 있다. 이번 호에서는 SPH에 대한 소개와 설정 방법, 그리고 활용 예에 대해 알아보고자 한다.    SPH란? 로키의 SPH는 LBM처럼 내장된 유동해석 방법으로, 비압축성 유동의 weakly compressible에 적합하여 mach number가 0.1보다 작을 때 유리하다. 일반적인 CFD와 달리, SPH는 라그랑지언 기법을 이용해 격자 생성이 필요 없는 해석으로 로키의 DEM 해석방법과 유사하다. 이때 SPH 요소는 유체의 물리적 특성을 갖기 때문에, 압력 및 점성력을 통해 이웃 요소와 상호 작용하는 작은 유체 조각으로 정의할 수 있으며, 불규칙한 간격을 가지는 노드 점의 유한 집합으로 나비에-스토크스(Navier-Stokes) 방정식을 해결하기 위한 보간점(interpolation point)으로 사용된다. 이러한 SPH는 자유표면이 있는 다상 유동 및 SPH-DEM 커플링 해석에 적합하기 때문에 slurry mill, sloshing, wave breaker 해석이 가능하며, 표면 장력을 고려할 경우 spray, washing machine 해석에 적용할 수 있다. <그림 1>은 slurry mill로 SPH-DEM 커플링 해석을 이용한 예이다.   그림 1. SPH-DEM 커플링 해석 예   이러한 커플링 해석의 경우 DEM 입자가 SPH 요소 크기보다 매우 커야 하며, <그림 2>와 같이 DEM 입자 내부에 SPH 요소를 배치하여 솔리드(solid)-플루이드(fluid)간 상호작용을 처리한다. 이때 내부 SPH 요소는 연관된 인공질량, 밀도 및 속도를 가지며, 입자 표면에서 미끄럼 방지조건을 충족할 수 있게 모델링되어 있다.   그림 2. DEM 입자 내 SPH 요소   그렇다면 SPH의 장점은 무엇일까? 앞서 말했듯 SPH는 CPU와 GPU 모두 사용 가능하며, 특히 멀티 GPU를 이용할 경우 매우 빠른 해석이 가능하다. 또한 다상해석의 경우 일반 CFD 대비 하나의 상만 해석을 하기 때문에 해석 시간을 크게 줄일 수 있다.  이 기능은 로키에 내장되어 있어 다양한 모션과 같이 사용할 수 있기 때문에, 플루언트보다 넓은 분야에 대한 유동 해석이 가능하다. 다만, 라그랑지언 기법을 이용하여 SPH 요소의 위치를 각 시간별로 저장하기 때문에 HDD의 용량이 많이 필요하다는 주의점이 있다.   SPH 설정 방법 이제 SPH 해석을 위한 물성치 및 입/출구 조건, 설정방법에 대해 알아보자.   SPH Fluid Materials  SPH는 하나의 유체 물성만 설정하여 사용할 수 있다. 예를 들어 물과 공기 두 개의 상이 존재할 때 SPH는 물의 거동만 해석하고, 나머지 영역은 공기로 가정한다. <그림 3>과 같이 기본값은 water의 물성치로 설정되어 있으며, 열전달 모델을 활성화할 때 열전도도와 비열을 설정할 수 있다. Sound Speed는 일반적인 유체에서의 Sound Speed를 의미하는 것은 아니며, 해석 영역 내 최대 속도보다 10배 이상의 값을 사용하는 것을 권장한다. Sound Speed는 Time Step Size의 결정에 영향을 미친다.   그림 3. Material 내 Default Fluid 설정     ■ 기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.

주요 CAE 소프트웨어 소개  유동 해석 소프트웨어, XFlow ■ 개발 : 다쏘시스템(Dassault Systèmes), www.3ds.com ■ 자료 제공 : 다쏘시스템코리아, 02-3270-7800, www.3ds.com/ko 노드데이타, 02-595-4450, www.nodedata.com  메이븐, 02-852-2555, www.swmaven.co.kr 브이피케이, 02-6230-7200, plm.vpkcorp.com 제품 혁신을 위한 현대의 치열한 경쟁 속에서 산업계는 차량의 도하, 파워 트레인의 윤활 및 항공기 기동과 같은 극한 조건에서 제품의 실제 동작과 연관된 복잡한 시뮬레이션을 수행해야 한다.  시뮬리아(SIMULIA)의 Fluid Solution 중 하나인 XFlow(엑스플로우)는 신뢰성 있는 CFD(Computational Fluid Dynamics) 해석 수행을 위한 입자 기반 LBM(Lattice-Boltzmann Method) 기술을 제공한다.   XFlow의 최신 기술을 통해 사용자는 실제 형상의 움직임, Free surface를 포함한 다양한 기체와 유체가 혼합된 다상(Multi-Phase) 유체와 구조물의 상호 작용에 따른 유동 현상 해석 및 급격한 시간 변화가 동반되는 고주파 특성을 갖는 유체 해석이 포함된 CFD 업무를 진행할 수 있다. 자동 공간 격자 생성 기능과 Adaptive refinement 기능은 사용자의 입력을 최소화할 수 있어 격자 생성 및 전처리 단계에서 시간과 노력을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 해석의 정확도를 높일 수 있다.         좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

NFLOW LBM의 특징과 CAE 적용 분야   2012년에 설립된 이에이트는 자체 기술로 NFLOW SPH와 NFLOW LBM 등 두 가지의 전산 유체 소프트웨어를 개발하여 시뮬레이션 시장에 도전장을 내밀었다. 두 소프트웨어 모두 기존에 널리 쓰이는 FVM의 한계점을 새로운 기법으로 해결하기 위해 지속적으로 도전하고 있다. 이 글에서는 기존 해석 방법의 한계에 도전하는 NFLOW LBM의 기능과 CAE 분야의 접목방안에 대해 소개한다.   ■ 류제형 이에이트 솔루션사업부의 부문장이다. KAIST에서 기계공학 박사학위를 취득하였으며, 삼성전자 생산기술연구소 및 무선사업부를 거치면서 휴대폰 개발을 리딩했다. 현재는 전통 CFD와 차별화된 SPH, LBM 접근법의 수치해석기법 및 차세대 GPU 병렬화 기술의 연구개발을 총괄하고 있다. 이메일 | info@e8ight.co.kr 홈페이지 | https://e8ight.co.kr     CFD(Computational Fluid Dynamics) NFLOW LBM을 다루기 이전에, NFLOW가 귀속되는 분야인 전산유체역학에 대한 간단한 소개로 시작하고자 한다. 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics : CFD)은 유체의 거동을 모사하는 비선형 편미분방정식인 나비에-스트록스(Navier-Stokes) 방정식을 유한차분법(Finite Difference Method : FDM), 유한요소법(Finite Element Method : FEM), 유한체적법(Finite Volume Method : FVM) 등의 수치 기법으로 이산화하고, 대수 방정식으로 변환하여 수치해석 알고리즘을 이용하여 유동을 모사하는 유체역학의 한 분야이다. ‘무어(Moore)의 법칙’에 수렴하여 나날이 발전하는 컴퓨팅 자원의 사양과 더불어 지속적인 연구는 CFD의 적용 분야를 유동, 열전달, 확산, 연소, 화학 반응 등으로 확장하였다. 이러한 수치해석 알고리즘은 방대한 필요 계산량의 연산을 소화하기 위해 일반적으로 대규모의 CPU 클러스터(cluster)에서 병렬 분산하여 연산된다. 또한 제한된 계산 자원으로 정확한 결과를 얻기 위하여 물리해석 알고리즘의 정확도와 함께 병렬 연산 기술의 효율성 역시 매우 중요하다. 현재 CFD는 항공, 자동차, 기계설비, 전자 등 다양한 산업 분야에서 제품 디자인, 성능 개선, 공정 설계 등의 목적으로 사용되고 있다.   LBM(Lattice Boltzmann Method) CFD에서는 FVM 등의 수치기법을 보편적으로 사용하고 있지만, 이에이트에서는 좀 더 차별화된 수치해석 기법으로 CFD 시장에 도전하고 있다. LBM(Lattice Boltzmann Method)은 중시(mesoscopic) 혹은 미시(microscopic) 스케일에서의 입자 분포로 유동을 해석한다. 볼츠먼(Boltzmann) 수송 방정식으로 공간과 시간에 대하여 이산화한 연산을 수행하고 각 격자점에서 입자의 물리량에 대한 확률 분포를 계산하는 방식으로, 입자의 충돌과 확산에 따라 변하는 비정상적 물리량(밀도, 속도, 압력 등)의 예측이 가능 하다. Body-fitted 격자계를 사용자가 수작업으로 생성해야 하는 기존의 전산 유체 기법에 비하여, 정육면체 격자로 해석영역을 채우고 구조물의 형상을 경계조건 형태로 격자계에 입히는 LBM은 전처리의 과정에서 사용자의 수작업이 수반되지 않아 과정 자체도 간단하고 빠른 편이다.

  15　THEME. 2022 엔지니어링 소프트웨어 시장조사 Part 1. 2023년 경제 및 주력산업 전망 Part 2. MDA/PDM 분야 Part 3. CAE 분야 Part 4. AEC 분야 Part 5. PLM 업계 인터뷰 　오토데스크코리아 김동현 대표 　지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 오병준 한국지사장 　한국산업지능화협회 김태환 부회장   INFOWORLD   Case Study 47　엔지니어링 및 설계 컨설팅 회사, 노르컨설트　AEC 설계 검토에서 VR로 병목 현상 제거 50　아프리카 유적지를 디지털로 보존한 자마니 프로젝트　트윈모션 및 리얼리티캡처로 고품질 디지털 복제본 구현   New Products 55　기계 장비 설계 전용 초고속 3D CAD　iCAD Plus 58　제품 검사용 고정밀 핸드헬드 레이저 3D 스캐너　JEAMM 700, JEAMM M1 61　그래픽스 제작의 확장성 향상 및 플랫폼 최적화　유니티 2022.2 테크 스트림 76　이달의 신제품   Focus 66　인텔, 4세대 제온 스케일러블 프로세서로 다양한 워크로드의 성능 향상 지원   On Air 68　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　플랜트, 스마트시티, PM의 오늘과 내일 69　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　엔비디아 H100 GPU 도입 검토를 위한 A to Z 웨비나   Column 70　트렌드에서 얻은 것 No. 14 / 류용효　2023 소비·라이프 트렌드 73　디지털 지식전문가 조형식의 지식마당 / 조형식　개인 디지털 전환 2023   79　New Books   Gallery 82　에픽 메가그랜트 2022년 산업 분야 선정작   CADPIA   Reverse Engineering 86　이미지 정보의 취득, 분석 및 활용 (2) / 유우식　단위(비교의 기준)   Analysis 93　전압 및 전류 밀도 해석으로 제품의 안전성 향상 / 김미정　SIwave의 DC IR 전압 강하 시뮬레이션 98　국산 차세대 CFD 소프트웨어의 도전 / 류제형　NFLOW LBM의 특징과 CAE 적용 분야   Mechanical 102　제품 개발 혁신을 가속화하는 크레오 파라메트릭 9.0 (7) / 박수민　손상된 중립 파일을 솔리드화하기   Manufacturing 108　NCG CAM 기능을 이용한 3D CAM 작업 (5) / 김민관　황삭 가공 전략과 평면 영역 가공   AEC 113　BIM 칼럼니스트 강태욱의 이슈 & 토크 / 강태욱　레빗 다이나모 소개 및 JSON에서 레빗 BIM 객체 생성 코딩하기 118　새로워진 캐디안 2023 살펴보기 (4) / 최영석　Express Tools 기능 소개 112　데스크톱/모바일/클라우드를 지원하는 아레스 캐드 2023 (9) / 천벼리　데이터 링크   PLM 125　제조기업의 미래를 위한 PLM 이야기 (1) / 김성희　변화하는 시대 그리고 PLM의 변화      

■ 개발 및 자료 제공 : 알테어, 070-4050-9200, www.altair.co.kr   Altair(알테어) CFD는 유체 역학 문제를 해결하기 위한 포괄적인 솔루션을 포함하고 있다.  건물의 열 해석, 차량의 공기 역학 예측, 기어 박스 오일링 최적화, 냉각 팬 소음 문제 등 다양한 유체 유동을 예측하고 시뮬레이션하는 것을 지원한다.  Altair CFD에는 모든 주요 CFD 기술이 포함되어 있어, 엔지니어가 산업 또는 분야에 관계없이 모든 유체 문제를 해결할 수 있다. 1. Altair CFD 솔버 (1) Altair AcuSolve - 범용 유체 역학 솔버 전체 범위의 유동, 열 전달, 난류 및 비압축성 흐름과 아음속 압축성 흐름에 중점을 둔다. 유체의 유동장을 파악하기 위해 각종 재료 모델들을 사용할 수 있고, 유동 해석에 필요한 난류 모델을 제공한다. 또한 고체 및 유체 모두에서 열 전달을 분석하기 위한 기능들을 포함하고 있다. (2) Altair nanoFluidX - 입자 기반 유체 역학 솔버 입자 기반(SPH : Smoothed Particle Hydrodynamics)의 nanoFluidX는 복잡한 형상에서의 복합적인 유체 유동을 예측한다. 회전축/기어로 이루어진 파워트레인 시스템에서 오일의 거동을 예측하고, 각각의 시스템 구성요소에 가해지는 힘과 토크를 분석할 수 있다. GPU 사용 환경에 최적화되어 있기 때문에 계산 처리 시간을 최소화한다.   (3) Altair ultraFluidX - LBM 기반 공기 역학 솔버 승용차 및 대형차량, 건물 및 환경의 공기 역학적 특성을 초고속으로 예측할 수 있다. 래티스 볼츠만법(LBM : Lattice Boltzmann Method)은 GPU와 같은 대규모 병렬 아키텍처에 적합하기 때문에 처리시간이 매우 빠르다. 최첨단 GPU 최적화 알고리즘을 활용하여, 복잡한 형상의 대형 모델인 경우에도 단일 서버에서 overnight 해석을 통해 빠르게 실행할 수 있다.    (4) ElectroFlo - 전자/열 CFD 소프트웨어 ElectroFlo는 까다로운 전자기기 냉각 및 기타 EDA 열 관리 애플리케이션을 시뮬레이션할 수 있는 CFD 기반 열 해석 시뮬레이션이다. CFD 전문가가 아닌 사용자도 사용하기 쉽고 전도, 자연 및 강제 대류, 복사 및 복합 열 전달 문제를 해결할 수 있다. (5) Altair FlowSimulator - 통합 열 유체 시스템 설계 시뮬레이션  FlowSimulator는 CAD 통합 환경 내에서 유체 및 열 시스템에 대한 여러 학문 분야간의 모델링 및 최적화를 제공하는 3D 설계 도구이다. FlowSimulator는 항공기가 활주로에서 이륙 및 착륙까지 전체 비행 주기가 실제로 어떻게 작동하는지 시뮬레이션하는 것을 비롯해 의료, 기관차 및 재생 에너지 등 다양하고 복잡한 열 시스템 애플리케이션에 대한 모델링을 단순화하는 데 사용하고 있다. 이러한 솔루션은 모두 단일 라이선스 내에서 사용할 수 있으므로, 회사는 소프트웨어 비용을 최소화하면서 광범위한 애플리케이션을 활용할 수 있다.   좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

CAE 컨퍼런스 2022 발표 내용 정리 (5)   ‘CAE 컨퍼런스 2022’가 지난 11월 18일 수원컨벤션센터에서 열렸다. ‘제4회 스마트공장구축 및 생산자동화전(SMATEC 2022)’과 함께 진행된 이번 CAE 컨퍼런스에서는 ‘디지털 트윈과 DX 그리고 미래 모빌리티’를 주제로, 다양한 산업분야에 적용되면서 디지털 전환의 핵심 요소로 자리잡고 있는 CAE 및 시뮬레이션 기술의 발전상과 적용 사례가 폭넓게 소개됐다. ■ 정수진 편집장   ▲ 이에이트 류제형 솔루션사업부문장   ‘CAE 컨퍼런스 2022’에서 이에이트의 류제형 솔루션사업부문장은 LBM 기술에 대해 소개했다. 유체해석 기법 중 하나인 LBM(Lattice Boltzmann Method)은 입자 속도에 대한 확률 분포를 계산해 유체의 음직임을 모사하는 기법이다. FVM, FEM, FDM 등 기존의 해석기법에 비해 전처리가 간단하고, 기존 유동해석으로 접근하기 어려운 수치해석을 비교적 손쉽게 수행할 수 있다는 점이 꼽힌다. 또한 GPU 병렬 컴퓨팅을 효과적으로 활용해 계산의 확장성과 수치해석 속도를 높일 수 있는 것도 특징이다. 이에이트는 LBM 해석 기술이 다양한 분야에 적용될 수 있을 것으로 기대하고 있는데, 류제형 솔루션사업부문장은 LBM을 적용한 해석 사례도 소개했다. 항공기나 자동차의 공력 해석에서 LBM은 비정상 유동장을 쉽고 빠르게 해석할 수 있도록 지원한다. 전자기기 내부의 열교환 및 상변화 해석을 통해 상변화의 계면을 추적하면서, 적은 수의 격자로 빠른 계산 속도를 얻을 수 있었다. 토목&건축 엔지니어링 분야에서는 국지적인 빌딩풍을 실시간으로 계산하는 데에 쓰였는데, 류제형 솔루션사업부문장은 “풍속에 따른 해석 결과 데이터를 추출하고 머신러닝에 필요한 데이터를 검증하는 과정에서 LBM이 유용했다”고 설명했다.   같이 보기: [포커스] CAE 컨퍼런스 2022, 제조산업의 디지털 전환을 위한 CAE의 발전과 활용방안 소개 (1) 친환경 선박 엔진의 개발을 위한 CAE와 디지털 전환 (2) 하드웨어와 소프트웨어를 포괄하는 디지털 목업 (3) CAE가 주도하는 제품 개발 프로세스 구축 (4) 제품 개발 라이프사이클을 최적화하는 디지털 트윈 (5) 입자 기반 유체해석 기술의 발전 기대 (6) 다물리 연성 해석으로 제품 개발 역량 강화 (7) 시뮬레이션 기반의 디지털 트윈 플랫폼 개발 (8) 광학 시스템의 효과적인 개발 위한 시뮬레이션 (9) 실현 가능한 UAM 개발을 위한 기술 과제 (10) 배터리의 손상을 다중물리해석으로 검토

‘CAE 컨퍼런스 2022’가 지난 11월 18일 수원컨벤션센터에서 열렸다. ‘제4회 스마트공장구축 및 생산자동화전(SMATEC 2022)’과 함께 진행된 이번 CAE 컨퍼런스에서는 ‘디지털 트윈과 DX 그리고 미래 모빌리티’를 주제로, 다양한 산업분야에 적용되면서 디지털 전환의 핵심 요소로 자리잡고 있는 CAE 및 시뮬레이션 기술의 발전상과 적용 사례가 폭넓게 소개됐다. ■ 정수진 편집장     CAE 컨퍼런스 준비위원회 위원장인 오재응 한양대학교 명예교수는 개회사를 통해 CAE/시뮬레이션 분야에서 활발히 모색되고 있는 MBSE(모델 기반 시스템 엔지니어링)와 PHM(건전성 예측 및 관리) 등의 개념을 소개했다. 시스템의 복잡성이 커지는 가운데 MBSE를 위해서는 체계적인 정보교환 언어를 활용해 데이터를 교환하고 추적해야 할 필요성이 제기되고 있다. 이와 함께 설계기간 단축도 중요한 이슈가 되고 있어, PHM에 대한 관심도 높아지고 있다. 오재응 위원장은 “제조기업의 궁극적인 목표는 제품의 제작성과 신뢰성을 높이는 데에 있다. 이를 위해 CAE를 포함해 다양한 기법을 적용함으로써 생산을 효율화하려는 노력이 진행 중”이라면서, “이번 CAE 컨퍼런스가 제조 분야의 미래를 모색할 수 있는 기회가 되기를 바란다”고 밝혔다.   ▲ CAE 컨퍼런스 준비위원회 오재응 위원장   ‘CAE 컨퍼런스 2022’의 기조연설에서는 현대중공업의 안성찬 상무가 탄소중립 시대를 맞아 새로운 선박용 엔진의 개발 과제와 가상제품개발(VPD)의 역할에 대해 소개했다. LG전자 박귀근 연구위원은 기조연설을 통해 ‘디지털 전환을 위한 제어 시스템 디지털 목업 기술 개발’에 관한 내용을 소개했다. 이외에도 ▲현대모비스 최봉근 책임연구원의 ‘CAE 주도 제품 개발 프로세스의 혁신’ ▲지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 신성원 전무의 ‘전기자동차 개발을 위한 디지털 트윈 활용’ ▲이에이트 류제형 솔루션사업부문장의 ‘LBM 기술이 접목된 CFD 소프트웨어가 주목받는 이유’ ▲헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스 임태균 퓨처모빌리티 팀장의 ‘다양한 산업분야에서 사용되는 다물리 현상에 대한 연성해석 사례’ ▲페이스 한우주 리드의 ‘시뮬레이션 기반 디지털 트윈 구축 서비스를 제공하는 웹기반 클라우드 SaaS Platform’ ▲앤시스 코리아 김진희 차장의 ‘통합 광학 솔루션을 활용한 카메라 시스템 설계 및 해석’ ▲서울대학교 이관중 교수의 ‘도심항공교통(UAM)의 현황과 미래 과제’ ▲건국대학교 김창완 교수의 ‘다중물리해석을 이용한 외부 하중에 대한 배터리 손상 및 열폭주 해석’ 등 다양한 발표가 진행됐다.   같이 보기: CAE 컨퍼런스 2022 발표 내용 정리 (1) 친환경 선박 엔진의 개발을 위한 CAE와 디지털 전환 (2) 하드웨어와 소프트웨어를 포괄하는 디지털 목업 (3) CAE가 주도하는 제품 개발 프로세스 구축 (4) 제품 개발 라이프사이클을 최적화하는 디지털 트윈 (5) 입자 기반 유체해석 기술의 발전 기대 (6) 다물리 연성 해석으로 제품 개발 역량 강화 (7) 시뮬레이션 기반의 디지털 트윈 플랫폼 개발 (8) 광학 시스템의 효과적인 개발 위한 시뮬레이션 (9) 실현 가능한 UAM 개발을 위한 기술 과제 (10) 배터리의 손상을 다중물리해석으로 검토     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

제12회 CAE 컨퍼런스가 '디지털 트윈과 DX 그리고 미래 모빌리티’를 주제로, 11월 18일(금) 수원컨벤션센터에서 개최됐다. 이번 행사는 캐드앤그래픽스와 건국대학교 기계설계학과 4단계 BK21이 주최를 맡았다. 컴퓨터를 활용한 시뮬레이션 기법을 의미하는 ‘CAE(Computer Aided Engineering)’는 제품개발에서 빼놓을 수 없는 중요한 요소로 자리매김하고 있다.  코로나19로 인한 사회 전반의 어려움을 극복하고 ‘포스트 코로나 시대’로 접어 든 현재, 제조 분야에서도 디지털 트윈과 디지털 전환이 가속화되고 있다. 특히 CAE를 기반으로 한 시뮬레이션 기술은 디지털 트윈의 구현 및 디지털 전환에서 중요한 역할을 하고 있으며, 이를 기반으로 한 시뮬레이션 기술들이 다양한 산업 분야에 적용되고 있다. 올해 행사 기조발표에 나서는 현대중공업 안성찬 연구실장은 ‘탄소중립시대, 선박용 엔진에 대한 도전과 가상제품개발의 역할’을 주제로 선박용 엔진의 가상제품개발 방법론 및 그 역할에 대해 소개했다. 또 다른 기조발표에서 LG전자 박귀근 연구위원은 ‘DX 실현을 위한 제어 시스템 디지털 목업 기술 개발’ 주제로 제어 하드웨어 및 소프트웨어, 모터, 부하 모델을 이용한 제어 드라이브 디지털 목업 기술 구현 및 활용에 대해 소개한다. 현대모비스 최봉근 책임연구원은 ‘CAE 주도 제품 개발 프로세스의 혁신’을 주제로 CAE 조직이 운영하는 VT-Gate 및 이를 위해 진행된 해석 역량 개발을 소개하고, 검증 기반 의사 결정의 컨센서스가 요구하는 해석 기술을 제안한다. 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 신성원 전무는 ‘전기자동차 개발을 위한 디지털 트윈 활용’을 주제로, 지멘스의 시뮬레이션 솔루션인 심센터를 이용한 전기자동차의 구동계 부품 개발에서부터 차량으로 통합 개발하는 방안을 소개한다. 이에이트 류제형 솔루션사업부문장은 ‘LBM 기술이 접목된 CFD 소프트웨어가 주목받는 이유’를 주제로, LBM(Lattice Boltzmann. Method, 격자 볼츠먼 생성법) 기반의 CFD 소프트웨어가 지닌 가능성 및 실제 적용 사례를 소개한다. 헥사곤 임태균 Future Mobility 팀장은 ‘다양한 산업분야에서 사용되는 다물리 현상에 대한 연성해석 사례’를 주제로, CFD(Computational fluid dynamics, 전산 유체 역학)를 기초로 이와 연관된 다물리현상에 대한 연성해석 사례 및 헥사곤의 디자인&엔지니어링 솔루션을 소개한다. 페이스 한우주 리드는 ‘시뮬레이션 기반 디지털 트윈 구축 서비스를 제공하는 웹기반 클라우드 SaaS Platform ‘PACE on Cloud’ 소개’를 주제로, 오픈소스 CFD 소프트웨어인 OpenFOAM(오픈폼)과 차수 감소 모델(ROM) 서비스를 웹 기반으로 제공하는 PACE on Cloud 플랫폼 및 다양한 해석 사례를 소개한다. 앤시스코리아 김진희 차장은 ‘Ansys의 통합 광학 솔루션을 활용한 카메라 시스템 설계 및 해석’을 주제로, 카메라의 렌즈 및 CMOS 센서 설계부터 해석 및 시스템 단계의 검증까지 유기적으로 연결하는 워크플로를 소개한다. 서울대학교 항공우주공학과 이관중 교수는 ‘도심항공교통(UAM) 현황과 미래 과제’를 주제로, 최근 이목이 집중되고 있는 UAM의 운용 개념과 개발 현황 및 향후 상용화를 위한 주요 기술 이슈 등을 짚는다. 건국대학교 기계공학부 김창완 교수는 ‘다중물리해석을 이용한 외부 하중에 대한 배터리 손상 및 열폭주 해석’을 주제로, 전기자동차에 사용되는 리튬 이온 배터리의 외부 충격하중에 의한 손상 및 열폭주 해석 기법을 소개한다. CAE 컨퍼런스 준비위원회 오재응 위원장(한양대학교 명예교수)은 “포스트 코로나 시대를 앞두고 어려움을 겪고 있던 제조산업이 다시 활력을 찾고 있다. 또한, 디지털 트윈과 디지털 전환에 대한 산업계의 관심은 꾸준히 늘었으며, 특히 자동차 산업에서는 미래 모빌리티 개발을 위한 고민과 노력이 활발하다”며, “인공지능(AI)과 클라우드, 빅데이터, 메타버스 등이 결합하면서 CAE 및 시뮬레이션 기술이 지속 발전하며 새로운 가능성을 제시하는 가운데, 올해 CAE 컨퍼런스에서는 국내 제조산업의 발전을 뒷받침할 수 있는 CAE 기술 트렌드 및 솔루션 활용법, 활용 사례들이 다양하게 소개될 예정이므로 많은 참여를 바란다”고 전했다. 이번 컨퍼런스에는 현대중공업, LG전자, 현대모비스 등 CAE를 활용하는 제조업체를 비롯해 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어, 이에이트, 앤시스코리아, 헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스(구 한국엠에스씨소프트웨어) 등 CAE 솔루션 제공 업체들이 참여해 CAE 분야의 기술 개발 현황과 트렌드 변화에 대해서 소개할 예정이다.  CAE 컨퍼런스 2022는 ‘제4회 스마트공장구축 및 생산자동화전(SMATEC 2022)’ 전시회와 동시 개최된다. 이번 컨퍼런스와 연계해 전시회를 통해서도 다양한 CAE 관련 솔루션들을 접할 수 있을 전망이다.

국내 제조업계 경쟁력 강화를 위해 힘써온 CAE 컨퍼런스가 올해 12회째를 맞아 '디지털 트윈과 DX 그리고 미래 모빌리티’를 주제로, 11월 18일(금) 수원컨벤션센터에서 개최될 예정이다.  컴퓨터를 활용한 시뮬레이션 기법을 의미하는 ‘CAE(Computer Aided Engineering)’는 제품개발에서 빼놓을 수 없는 중요한 요소로 자리매김하고 있다. 12회째를 맞은 이번 행사는 캐드앤그래픽스와 건국대학교 기계설계학과 4단계 BK21이 주최하고, CAE 컨퍼런스 준비위원회(위원장 오재응)가 주관을 맡았다.      코로나19로 인한 사회 전반의 어려움을 극복하고 ‘포스트 코로나 시대’로 접어 든 현재, 제조 분야에서도 디지털 트윈과 디지털 전환이 가속화되고 있다. 특히 CAE를 기반으로 한 시뮬레이션 기술은 디지털 트윈의 구현 및 디지털 전환에서 중요한 역할을 하고 있으며, 이를 기반으로 한 시뮬레이션 기술들이 다양한 산업 분야에 적용되고 있다. 올해 행사 기조발표에 나서는 현대중공업 안성찬 연구실장은 ‘탄소중립시대, 선박용 엔진에 대한 도전과 가상제품개발의 역할’을 주제로 선박용 엔진의 가상제품개발 방법론 및 그 역할에 대해 소개한다.  또 다른 기조발표에서 LG전자 박귀근 연구위원은 ‘DX 실현을 위한 제어 시스템 디지털 목업 기술 개발’ 주제로 제어 하드웨어 및 소프트웨어, 모터, 부하 모델을 이용한 제어 드라이브 디지털 목업 기술 구현 및 활용에 대해 소개한다. 현대모비스 최봉근 책임연구원은 ‘CAE 주도 제품 개발 프로세스의 혁신’을 주제로 CAE 조직이 운영하는 VT-Gate 및 이를 위해 진행된 해석 역량 개발을 소개하고, 검증 기반 의사 결정의 컨센서스가 요구하는 해석 기술을 제안한다. 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 신성원 전무는 ‘전기자동차 개발을 위한 디지털 트윈 활용’을 주제로, 지멘스의 시뮬레이션 솔루션인 심센터를 이용한 전기자동차의 구동계 부품 개발에서부터 차량으로 통합 개발하는 방안을 소개한다. 이에이트 류제형 솔루션사업부문장은 ‘LBM 기술이 접목된 CFD 소프트웨어가 주목받는 이유’를 주제로, LBM(Lattice Boltzmann. Method, 격자 볼츠먼 생성법) 기반의 CFD 소프트웨어가 지닌 가능성 및 실제 적용 사례를 소개한다. 헥사곤 임태균 Future Mobility 팀장은 ‘다양한 산업분야에서 사용되는 다물리 현상에 대한 연성해석 사례’를 주제로, CFD(Computational fluid dynamics, 전산 유체 역학)를 기초로 이와 연관된 다물리현상에 대한 연성해석 사례 및 헥사곤의 디자인&엔지니어링 솔루션을 소개한다. 페이스 한우주 리드는 ‘시뮬레이션 기반 디지털 트윈 구축 서비스를 제공하는 웹기반 클라우드 SaaS Platform ‘PACE on Cloud’ 소개’를 주제로, 오픈소스 CFD 소프트웨어인 OpenFOAM(오픈폼)과 차수 감소 모델(ROM) 서비스를 웹 기반으로 제공하는 PACE on Cloud 플랫폼 및 다양한 해석 사례를 소개한다. 앤시스코리아 김진희 차장은 ‘Ansys의 통합 광학 솔루션을 활용한 카메라 시스템 설계 및 해석’을 주제로, 카메라의 렌즈 및 CMOS 센서 설계부터 해석 및 시스템 단계의 검증까지 유기적으로 연결하는 워크플로를 소개한다. 서울대학교 항공우주공학과 이관중 교수는 ‘도심항공교통(UAM) 현황과 미래 과제’를 주제로, 최근 이목이 집중되고 있는 UAM의 운용 개념과 개발 현황 및 향후 상용화를 위한 주요 기술 이슈 등을 짚는다. 건국대학교 기계공학부 김창완 교수는 ‘다중물리해석을 이용한 외부 하중에 대한 배터리 손상 및 열폭주 해석’을 주제로, 전기자동차에 사용되는 리튬 이온 배터리의 외부 충격하중에 의한 손상 및 열폭주 해석 기법을 소개한다. CAE 컨퍼런스 준비위원회 오재응 위원장(한양대학교 명예교수)은 “포스트 코로나 시대를 앞두고 어려움을 겪고 있던 제조산업이 다시 활력을 찾고 있다. 또한, 디지털 트윈과 디지털 전환에 대한 산업계의 관심은 꾸준히 늘었으며, 특히 자동차 산업에서는 미래 모빌리티 개발을 위한 고민과 노력이 활발하다”며, “인공지능(AI)과 클라우드, 빅데이터, 메타버스 등이 결합하면서 CAE 및 시뮬레이션 기술이 지속 발전하며 새로운 가능성을 제시하는 가운데, 올해 CAE 컨퍼런스에서는 국내 제조산업의 발전을 뒷받침할 수 있는 CAE 기술 트렌드 및 솔루션 활용법, 활용 사례들이 다양하게 소개될 예정이므로 많은 참여를 바란다”고 전했다. 이번 컨퍼런스에는 현대중공업, LG전자, 현대모비스 등 CAE를 활용하는 제조업체를 비롯해 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어, 이에이트, 앤시스코리아, 헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스(구 한국엠에스씨소프트웨어) 등 CAE 솔루션 제공 업체들이 참여해 CAE 분야의 기술 개발 현황과 트렌드 변화에 대해서 소개할 예정이다.  CAE 컨퍼런스 2022는 ‘제4회 스마트공장구축 및 생산자동화전(SMATEC 2022)’ 전시회와 동시 개최될 예정이다. 이번 컨퍼런스와 연계해 전시회를 통해서도 다양한 CAE 관련 솔루션들을 접할 수 있을 것으로 기대된다.  CAE 컨퍼런스  2022 사전등록은 CAE 컨퍼런스 홈페이지에서 신청할 수 있다.   CAE 컨퍼런스 2021 행사 사진   한편, 지난 10월 17일(월) 오후 4시 캐드앤그래픽스 지식방송 ‘CNG TV’에서는 ‘CAE 컨퍼런스 2022 프리뷰’ 방송을 진행했다. 이번 프리뷰 행사에는 에픽 강병식 전문위원, 이디앤씨 황순환 상무, 모아소프트 한은실 본부장이 출연하여 가상제품개발방향과 DX, 사출성형과 인공지능, 신뢰성 기술 등 CAE 분야의 변화와 앞으로의 방향에 대해 사전에 조망해 볼 수 있는 자리를 마련했다.