AMD는 자사의 비용 최적화 FPGA(프로그래밍 가능한 집적회로) 및 적응형 SoC(시스템 온 칩) 포트폴리오에 최신 AMD 스파르탄 울트라스케일+(Spartan UltraScale+) 제품군을 추가했다고 발표했다.  스파르탄 울트라스케일+ 디바이스는 다양한 I/O 집약적 에지 애플리케이션을 위한 비용 및 전력 효율을 제공한다. 28nm 미만 공정 기술로 구현된 FPGA 중 로직 셀 대비 많은 I/O를 갖추고 있으며, 이전 세대에 비해 전력 소모를 최대 30%까지 절감하는 것은 물론, AMD 비용 최적화 포트폴리오 중 가장 강력한 보안 기능을 제공한다.     에지 애플리케이션에 최적화된 스파르탄 울트라스케일+ FPGA는 많은 수의 I/O와 유연한 인터페이스를 갖추고 있어 여러 디바이스 또는 시스템과 FPGA를 원활하게 통합하고, 효율적인 인터페이스를 구축함으로써 폭발적으로 증가하는 센서 및 커넥티드 기기를 지원한다. 이 제품군은 최대 572개의 I/O와 최대 3.3V 전압을 지원함으로써 에지 센싱 및 제어 애플리케이션에서 모든 연결을 처리할 수 있다. 검증된 16nm 패브릭과 초소형 풋프린트로 높은 I/O 밀도를 갖추고 있으며, 10×10mm의 소형 패키지를 비롯해 다양한 형태로 제공된다. 또한 AMD FPGA 포트폴리오를 통해 비용 최적화 FPGA에서 중간급 및 최고급 사양의 제품에 이르기까지 확장이 가능하다. 스파르탄 울트라스케일+ 제품군은 16nm 핀펫(FinFET) 기술 및 하드웨어 타입의 내부 커넥티비티를 통해 28nm 아틱스 7(Artix 7) 제품군 대비 전력소모를 최대 30%까지 절감한다. 이 제품은 하드웨어 타입의 LPDDR5 메모리 컨트롤러와 PCIe Gen4 x8을 지원하는 최초의 AMD 울트라스케일+ FPGA로, 전력 효율성과 미래 지향적 기능을 모두 갖추고 있다. 또한, 스파르탄 울트라스케일+ FPGA는 AMD의 비용 최적화 FPGA 포트폴리오 중 가장 뛰어난 최첨단 보안 기능을 제공한다. NIST 승인 알고리즘을 이용한 양자 내성 암호(PQC : Post-Quantum Cryptography)를 지원하여 진화하는 사이버 공격 및 위협에 대한 최첨단 IP 보호 기능을 제공한다. 또한 PUF(Physical Unclonable Function)를 통해 각 디바이스에 복제 불가능한 고유의 보안키(지문)를 제공한다. AMD의 모든 FPGA 및 적응형 SoC 포트폴리오는 AMD 비바도(Vivado) 디자인 스위트와 바이티스(Vitis) 통합 소프트웨어 플랫폼을 통해 지원된다. 따라서 하드웨어 및 소프트웨어 설계자들은 설계부터 검증까지 모두 단일 디자인 환경에서 이러한 툴과 IP를 활용하여 생산성을 높일 수 있다. AMD 스파르탄 울트라스케일+ FPGA 제품군의 샘플 및 평가 키트는 2025년 상반기에 제공될 예정이다. 툴은 2024년 4분기부터 AMD 비바도 디자인 스위트를 통해 지원된다. AMD의 커크 사반(Kirk Saban) 적응형 및 임베디드 컴퓨팅 그룹 부사장은 “스파르탄 FPGA 제품군은 생명을 구하는 자동 제세동기에서 인류 지식의 한계를 넓히는 CERN 입자 가속기에 이르기까지 지난 25년 이상 인류의 발전에 기여해 왔다”며, “검증된 16nm 기술을 기반으로 하는 스파르탄 울트라스케일+ 제품군은 최신 기능과 공통의 설계 툴 및 긴 제품 수명주기를 통해 업계 선도적인 FPGA 포트폴리오를 더욱 강화하는 것은 물론, 고객이 비용 최적화된 제품을 활용할 수 있도록 지원한다”고 밝혔다.

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.

멀티피직스 해석, 전기전자 해석, 플라스마 해석, VizGlow   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : Esgee Technologies, www.esgeetech.com ■ 자료 제공 : 경원테크, 031-706-2886, www.kw-tech.com VizGlow는 비평형 플라스마 해석을 위한 소프트웨어이다. VizGlow는 전자기장, 유동, 파티클 등의 여러 해석 모듈을 사용하여 복잡한 다중물리(Multiphysics) 문제에 대해 다양한 방법의 해결방법을 제공한다. VizGlow는 수십 mTorr의 저압 영역에서부터 대기압 부근, 고압 스트리머까지 다양한 범위의 압력 영역에서의 플라스마 현상을 해석하는데 사용할 수 있다. VizGlow는 완전한 병렬 연산 모듈을 제공하여 복잡한 형상의 3D 모델 플라스마 해석에도 사용될 수 있다. 1. 제품의 주요 특징 (1) 1-D/2-D/3-D 비평형 플라스마 해석 제공 (2) 완전한 병렬 연산(MPI Parallel) 모듈 제공 (3) 정렬/비정렬 혼합 격자(Mesh) 작성 모듈 제공 (4) 복잡한 격자(Mesh)에서의 가속화된 강력한 솔버 제공 (5) 통합 개발 환경 GUI 제공 (6) 다양한 조건에 따른 플라스마 계산 옵션 제공 1) Self-consistent/quasi-neutral 2) Multi-species, Multi-temperature formulation (7) 공정용 화학반응 데이터 다수 구축 (8) 표면 화학반응인 식각(etching), 증착(Deposition) 제공 (9) 광범위한 압력 영역에서 플라스마 해석(수 mTorr~수 atm) (10) 전자기장, 유동, 파티클 등의 모델이 결합된 다중물리(Multiphysics) 해석 (11) 표면에서의 이온 에너지 및 입사각 분포 확인 기능 (12) 외부 회로 모델(전원 및 전압 제어) 2. 주요 활용 분야 (1) 반도체 비평형 플라스마 해석 툴인 VizGlow를 사용하여 반도체 장비 및 집적회로(IC) 제조 산업의 장비를 분석하고 공정을 개선하며 새로운 장비를 개발하는 업무에 VizGlow를 활용할 수 있다. IC 제조업체는 VizGlow를 사용하여 제조 프로세스를 최적화하고, 프로세스 이상을 식별 및 수정하여 필요에 따라 새로운 장비를 설계할 수 있다. (2) 디스플레이/태양전지 디스플레이/태양전지 분야에서는 VizGlow, VizGrain 등을 사용하여 전자기학, 유체흐름, 입자모델링 등을 해석할 수 있다. 이 분야에서는 기존 장비 설계를 분석하고 공정의 균일성, 필름 품질 등을 개선하고 새로운 장비 개념을 개발하는데 VizGlow, VizGrain 등을 활용할 수 있다. 최근 대형화되는 디스플레이/태양전지 분야의 플라스마 해석에 대응하기 위해, VizGlow에서 제공하는 병렬 연산 모듈을 활용하는 것은 신제품 개발에 커다란 이점이 될 것이다. (3) 자동차 자동차 분야에서는 비평형 플라스마, 열 플라스마, 전자기학, 연소 및 열 반응 등의 분야를 활용할 수 있다. VizGlow, VizSpark 등의 도구를 사용하여 현재 점화장치의 설계 점검 및 차세대 점화장치 설계 등에 활용할 수 있다. (4) 항공우주 항공우주 해석에는 다양한 물리 현상에 대한 해석이 필요하다. VizGlow 시뮬레이션은 이러한 다양한 물리 현상을 다각도로 해석할 수 있는 여러가지 도구를 제공하고 있다. VizFlow를 통해 외부 기류 해석, VizGrain을 통한 희박기체 거동 해석 및 Charge-up 해석, VizGlow/VizSpark를 통한 추진기 해석 등 다양한 각도의 해석을 지원한다. 3. 주요 고객 사이트 ■ 삼성전자, SK hynix, 명지대학교, 충북대학교 등  

설계자를 위한 유동 해석 소프트웨어, SOLIDWORKS Flow Simulation   주요 CAE 소프트웨어 소개    ■ 개발 : Dassault Systèmes, www.solidworks.com/domain/simulation ■ 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 SOLIDWORKS(솔리드웍스) 사용자가 사용할 수 있는 SOLIDWORKS Flow Simulation은 설계 시 유체 유동 및 열전달 시뮬레이션 수행을 통해 제품의 성능을 향상하고 설계 통찰을 얻을 수 있는 포괄적인 유동 해석 기능을 제공한다.  CFD(Computational Fluid Dynamics)를 기반으로 해석을 수행하며 Add-in 형태로 제공되어, SOLIDWORKS CAD 모델을 SOLIDWORKS Flow Simulation 환경에서 그대로 활용할 수 있다. 따라서 CAD 모델 변경시 해석 모델이 자동으로 업데이트되는 장점을 지닌다. 제품 개발 시 설계와 해석을 동시에 진행하여야 하는 경우 합리적이고 효율적으로 업무를 진행할 수 있다. SOLIDWORKS Flow Simulation은 단일 파트로 구성된 지오메트리에서 어셈블리까지 모두 활용할 수 있으며 외부 유동, 내부 유동, 복합 열전달, 비뉴턴 유체, 자유수면 고려, 다공성 매체, 입자 스터디 등 다양한 해석 기법을 제공하며 정상 상태에서 비정상 상태 해석까지 수행할 수 있다. 다양한 난류 모델 및 내장되어 있는 유체 모델을 손쉽게 선택할 수 있도록 구성되어 있으며 ‘마법사’ 기능을 통해 까다로운 유동해석 조건을 손쉽게 부여할 수 있다. Electronics Cooling 및 HVAC 모듈을 추가할 경우 확장된 해석 기능 활용을 통해 전자제품 냉각 해석 및 HVAC 관련 해석을 수행할 수 있다.  SOLIDWORKS Flow Simulation은 지오메트리 변경에 따른 최적화 해석을 자동으로 수행하는 기능을 제공하는 등 해석에 국한하지 않고 설계 전반에 필요한 통찰을 제공한다. 해석 시 사용자가 보유한 모든 computing resource(Number of CPU Cores) 사용에 제약이 없으며, SOLIDWORKS Simulation 구조 해석에 필요한 정적 하중을 생성할 수 있다. 해석에 필요한 모델 생성의 경우 지오메트리 기반으로 자동 생성되며, 손쉽게 수정 및 관리할 수 있다.   좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

멀티피직스 해석, 안전 시뮬레이션, Simcenter 3D   주요 CAE 소프트웨어 소개    ■ 개발 : 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어, www.plm.automation.siemens.com/global/ko ■ 자료 제공 : 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어, 02-3016-2000, www.plm.automation.siemens.com/global/ko / 델타이에스, 070-8255-6001, www.deltaes.co.kr / 스페이스솔루션, 02-2027-5930, www.spacesolution.kr   Simcenter 3D는 구조, 음향, 유동, 열, 모션, 전자기장, 재료 및 복합소재 해석을 지원하고, 최적화 및 다중 물리 시뮬레이션을 포함하는 시뮬레이션 솔루션이다.  솔버 및 전/후처리 기능은 시뮬레이션 기반의 통찰력을 시간 내에 얻기 위해 필요한 모든 도구를 제공한다. 또한, 1D/3D를 연동한 시뮬레이션 및 시험/시뮬레이션을 연계한 Hybrid 모델링 기능 덕분에 Simcenter 3D는 이전보다 현실적인 시뮬레이션 성능을 제공할 뿐만 아니라, 데이터 관리 기능을 갖춘 확장 가능한 개방형 CAE 통합 환경이다.  Simcenter 3D는 고성능의 지오메트리 편집, 연상 시뮬레이션 모델링 및 다분야 솔루션을 업계 전문 기술과 통합하여 시뮬레이션 프로세스 속도를 단축한다. Simcenter 3D는 모든 CAD 데이터와 함께 사용할 수 있는 독립형 시뮬레이션 환경을 제공하며, NX와 통합되어 원활한 CAD/CAE 경험을 제공한다. 1. 주요 기능 (1) CAE 전처리(Pre-Processing) 기능 CAD/CAE 단일 사용자 환경에서 설계자부터 전문 해석자까지 사용 가능한 CAE 전/후처리 도구를 제공하고, 높은 수준의 CAD 수정/편집 기능을 이용하여 더욱 효율적이고 빠르게 3D 시뮬레이션 모델을 생성할 수 있다. ■ 설계 검증을 위한 CAE/CAE 통합 사용자 환경지원 ■ 다분야, 다물리 해석을 위한 플랫폼 제공 ■ 동기화 기술로 직관적이고 빠른 CAD 수정 ■ CAD 형상 연계 유한요소 생성 ■ 복잡한 모델을 위한 유한요소 Assembly 구조 지원 ■ Simcenter Nastran 외 3rd Party Solver 지원 ■ 설계 검증 프로세스 구축 및 자동화 가능 (2) 구조 해석 Nastran Solver를 이용하여 정적, 모드, 좌굴 해석 등의 선형 구조 해석을 지원하고, 미소변형 및 거동하는 대형 제품의 구조 해석을 빠르게 수행하는 SMP, DMP 방식의 병렬계산을 지원한다. 기하 비선형, 접촉, 소성, 크립, 초탄성 거동 등 모든 비선형 모델을 지원할 뿐만 아니라, 대부분의 선형 비선형 문제를 순차적으로 수행할 수 있는 Multistep 솔루션을 제공한다.  특히 가스터빈, 펌프 등의 회전 시스템이 작동할 때 회전 RPM/Unbalance/Gyroscope 효과에 의해 공진주파수가 변화하여 진동을 유발하는 형상에 대해 예측하고 개선하는 Rotor Dynamics 솔루션과 3D Printing 형상의 제작 과정에서 열변형 등의 문제를 사전에 예측하여 변형된 보상 형상을 CAM에 내보냄으로써 실제로 출력하고자 하는 형상을 trial-and-error를 최소화하는 Additive Manufacturing 솔루션을 제공한다. (3) 음향 분석 음향 해석은 보다 조용한 제품, 소음 규제 준수, 음장 예측 작업 등 당면 과제를 해결하는 데에 도움이 될 수 있다. Simcenter 3D는 통합 솔루션 내에서 내부 및 외부 음향 해석을 제공하여 초기 설계 단계에서 정보에 기반한 의사 결정을 지원하여, 제품의 음향 성능을 최적화하도록 한다. 확장 가능한 통합 모델링 환경에는 효율적인 솔버와 해석이 용이한 시각화 기능이 통합되어 있어서 제품의 음향 성능을 신속하게 파악할 수 있다. ■ 경계요소법(BEM), 유한요소법(FEM), 기하 음향학(RAY) 기반의 음향해석 지원 ■ AML(Automatically Matched Layer)을 이용한 무한 방사조건 지원 ■ FEM AO(Adaptive Order)를 이용한 계산속도 향상 ■ 다양한 시뮬레이션을 이용한 소음해석 프로세스 → MBD/EM/CFD to NVH (4) NVH & FE-TEST Correlation 시스템 수준의 FE 및 테스트 결합 Hybrid 모델을 만들고 실질적 하중 조건 규명(TPA)과 소음 및 진동 반응을 시뮬레이션 하는데 필요한 도구가 결합되어 있다. 소음 및 진동 성능을 탐색하고 가장 중요한 원인을 정확히 파악하기 위한 여러 가지 시각화 및 해석 도구가 여기에 포함된다. 사용자에게 익숙한 도구를 통해 엔지니어는 설계를 신속하게 수정하고 소음 및 진동 성능의 영향을 몇 분 안에 평가할 수 있다.  Simcenter 3D는 시뮬레이션 모델의 신뢰성을 향상시킬 목적으로 측정된 동특성과 예측 모델 사이의 상관관계를 규명하고, Nastran SOL200 기반의 민감도 해석을 통해 시뮬레이션 모델의 신뢰성 향상 및 모델링 표준화를 지원하는 FE-TEST Correlation을 지원한다. (5) 모션 해석 복사기, 슬라이딩 선루프 또는 윙플랩 같은 복잡한 기계 시스템의 작동 환경을 이해하는 것은 어려울 수 있다. 모션 시뮬레이션은 기계 시스템의 반력, 토크, 속도, 가속도 등을 계산한다. CAD 형상 및 어셈블리 구속조건을 정확한 모션 모델로 즉시 변환하거나 처음부터 직접 모션 모델을 만들 수 있으며, 내장된 모션 솔버와 후처리 기능을 통해 제품의 다양한 거동을 연구할 수 있다. (6) 내구 해석 내구성 엔지니어에게 가장 어려운 작업은 가장 효율적인 방식으로 오류 방지 구성요소와 시스템을 설계하는 작업이라는 데에는 이견이 없다. 피로 강도가 충분하지 않은 시스템 부품은 영구적인 구조적 손상과 생명에 위협이 될 수 있는 상황을 초래할 수 있다. 실수는 제품 리콜을 초래해 제품뿐만 아니라 전체 브랜드 이미지에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.  개발 사이클이 짧아지고 품질 요구사항이 계속 증가하면서 테스트 기반 내구성 방식은 그 한계를 드러내고 있다. 시뮬레이션 방법으로 내구성 성능을 평가하고 향상시키는 것이 유일하게 유효한 대안이다. Simcenter는 실제 하중 조건을 빠르고 정확하게 고려해 피로 수명 예측 해석을 수행할 수 있는 최첨단 해석 방법에 대한 액세스를 제공한다. (7) 열해석 Simcenter 3D Thermal은 열 전달 솔루션을 제공하고 복잡한 제품 및 대형 어셈블리에 대한 전도, 대류 및 복사 현상을 시뮬레이션할 수 있는 기본 기능 뿐만 아니라 정교한 복사 분석, 고급 광학 특성, 복사 및 전기가열 모델, 1차원 유압 네트워크 모델링 및 위상 변화, 탄화(Charring) 및 삭마(Ablation)와 같은 고급 재료모델을 위한 광범위한 방법을 제공한다. 사용자는 Simcenter 3D 통합 환경을 활용하여 신속한 설계변경 및 열 성능에 대한 신속한 피드백을 얻을 수 있고, 설계 및 엔지니어링 프로세스와 쉽게 통합되는 Simcenter 3D 열 해석 솔루션은 설계자와 해석자의 공동작업을 용이하게 하여 제품 개발의 생산성 향상을 지원한다. ■ 분리, 불일치 요소면, 형상의 자동 연결 ■ 모델링 자동화를 위한 유저 서브루틴, 유저 플러그인, 수식 및 API를 지원 ■ 통합된 환경에서 복합 열전달, 열-유동, 열-구조 등 연성해석 수행 가능 ■ ECAD와 연계로 반복작업과 모델링 에러 개선 (8) 유동해석 Simcenter 3D Flow는 복잡한 부품 및 어셈블리의 유체 유동을 모델링하고 시뮬레이션하기 위한 정교한 도구를 제공하는 CFD 솔루션이다. 잘 확립된 Control-Volume 공식의 성능과 정확성을 Cell-Vertex 공식과 결합하여 Navier-Stokes 방정식으로 설명된 유체 운동을 이산화하고 효율적으로 해결한다. 압축성(Compressible) 유체 및 고속(High Speed) 유동, non-Newtonian 유체, 무거운 입자추적(tracking of heavy Particles) 및 다중회전 기준 프레임(multiple rotating frames of reference)을 포함하는 내부 또는 외부 유체의 유동 시뮬레이션을 지원한다. ■ 단일 환경에서 Multi-Physics 시뮬레이션 기능 지원, 열-구조-유동 연성해석 ■ ECAD와 연동하여 전자장치의 냉각을 위한 최적화된 열-유동 해석 도구를 제공 (9) Material Engineering 오늘날 다양한 분야에서 첨단 소재를 사용함으로써 제품을 혁신하고 있으며, 이러한 이유로 새로운 소재들이 시장에 빠른 속도로 도입되고 있다. 첨단 소재를 제품에 적용할 때 균열은 매우 중요한 고려 사항이지만, 첨단 소재의 마이크로(micro) 및 메조(meso) 균열은 기존의 유한 요소법으로 모델링 및 해석하기가 어렵다.  하지만 Simcenter 3D는 완전한 대표 체적요소(RVE : Representative Volume Element) 분리, 소재 내부의 균열 또는 응집 영역(cohesive zones) 등 마이크로 레벨의 재료 특성을 고려할 수 있으며, 이를 통해 매크로(macro) 구조 모델과 마이크로 구조 모델이 전체 격자가 분리된 상태에서 균열이 소재를 통해 전파되는 현상을 해석할 수 있다.  (10) 저주파 전자기장 해석 Simcenter 3D LFEM은 모터, 변압기, 스피커 등의 전기기기에 대한 성능, 열에 의한 에너지 손실과 같은 전자기적 특성을 예측하는 솔루션을 제공한다. 3D CAD 모델로부터 전자기장 해석 모델을 구축하여 정교한 자성 재료 정의하고 속성, 경계 조건 및 통합 1D 회로 모델링 도구를 사용하는 부하를 정의할 수 있으며, 결과의 정교한 후처리를 수행하는 전자기장 해석 전과정을 지원한다. ■ 전자기장 해석에 필요한 고급 재료물성 지원 ■ 6자유도 운동을 고려한 전자기장 해석 ■ 해석 시간을 절감하는 고급 격자생성 기능 및 경계조건 지원(Smart Meshing & BC) ■ 전자기-열 연성해석 ■ 전자기장 해석결과로부터 열/유동/소음진동 해석을 진행하는 프로세스 제공 (11) 고주파 전자기장 해석 Simcenter 3D HFEM은 항공우주 산업의 전자기 호환성(EMC) 관련 인증의 핵심 주제인 번개(IEL) 및 고강도 복사장(HIRF)의 간접 효과를 검증하는 시뮬레이션을 지원한다. 또한 자동차 산업에서 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 및 센서뿐만 아니라 EV 파워 트레인의 EMC 및 전자기 간섭(EMI) 성능을 검증하고 개선하는 고주파 시뮬레이션을 지원한다. Simcenter 3D에 탑재된 Simcenter 고주파수 EM 솔버는 Maxwell의 전자기 방정식을 풀기 위한 적분방(MoM 및 MLFMA)을 기반으로 하는 전파 솔버를 지원한다. 또한 UTD 및 IPO를 기반으로 점근법(asymptotic methods)을 사용할 수 있고, 2.5D 및 전체 3D 필드 문제를 효율적으로 해결하기 위해 다양한 솔버가 통합되었다. 솔버 가속 옵션(MLFMA, DDM, 다중 경계 조건 MoM기반 알고리즘)이 내장되어 대규모 시스템의 계산 시간을 단축한다. (12) 안전 시뮬레이션  Simcenter 3D Safety(Madymo)는 자동차 안전 시뮬레이션에 광범위하게 사용되고 있으며, 엔지니어가 고급 통합 안전 시스템을 생성하는 데에 필요한 기능을 제공한다. Simcenter 3D Safety는 탑승자 및 보행자 안전 개발을 위한 전용 사용자 환경을 제공하며, 빠르고 정확한 솔버는 광범위한 DOE 및 최적화 연구를 가능하게 한다.  Simcenter 3D Safety는 다물체 동역학(MBD), 유한요소(FE) 및 전산유체역학(CFD) 기술을 단일 솔버에 통합하여, 엔지니어에게 정확성과 속도 간의 적절한 균형을 유지하면서 안전 시스템을 모델링할 수 있는 유연성을 제공한다. 또한 활성 인체 모델은 모든 뼈, 근육 및 연부조직 재료로 인체를 모델링할 수 있어, 충돌 안전 시뮬레이션 시 차량 탑승자 및 보행자의 골격, 근육, 관절 등의 상세 상해정도 분석 및 평가를 지원한다. (13) 타이어 시뮬레이션 Simcenter 3D Tire는 차량의 동적 시뮬레이션을 위해 타이어의 거동을 모델링하는 플랫폼과 서비스를 제공한다. Simcenter 3D Tire를 통해 차량 제조 업체와 공급 업체는 실질적인 타이어 특성을 고려할 수 있고, 모든 동역학 시뮬레이션 툴 및 연산 시스템과 연동될 수 있는 타이어 모델을 변수화 및 표준화하기 위해 필요한 타이어 테스트를 최소화할 수 있다.  MF-Tyre는 모든 주요 차량 동적 시뮬레이션 툴에서 사용할 수 있는 Pacejka Magic Formula 기반 타이어 모델이다. MF-Swift는 승차감, 도로 하중 및 진동 분석을 위한 MF-Tyre의 확장 모듈이다. MF-Swift는 MF-Tyre 기능에 일반적인 3D 장애물 포위(obstacle enveloping) 및 타이어 벨트 동역학을 추가 지원한다. 이러한 접근 방식을 통해 모든 관련 차량 동적 시뮬레이션을 수행할 수 있는 올인원(all-in-one) 타이어 모델의 생성을 지원한다.      좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

멀티피직스 해석, samadii/dem   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : 메타리버테크놀러지, www.metariver.kr  ■ 자료 제공 : 메타리버테크놀러지, 070-7523-1685, www.metariver.kr 메타리버테크놀러지에서는 Discrete Element Method를 사용한 고체입자해석 제품인 samadii(사마디)/dem, 고진공유동 및 증착해석 제품인 samadii/sciv 를 2011년 출시한 이후 기계, 전자, 화공, 디스플레이, 반도체, 건설 등 다양한 산업 분야에 입자 기반의 멀티피직스 솔루션을 제공해 오고 있다.  1. 적용 분야 ■ 건설, 농업,광업분야의 토양해석 등 고체입자의 거동해석 ■ 철광 제철프로세스 해석 ■ 집진설비, 필터링 등 유동장과 입자의 복합거동해석 ■ 화공, 제약공정에서의 혼합,분리, 반응해석 2. 주요 특징  ■ 대량(수십만 ~ 수백만개 이상)의 고체입자를 수반하는 시스템의 거동해석 ■ 고체입자간 다양한 접촉모델을 기반으로 각 입자의 6자유도 거동을 고려한 상호작용을 계산 ■ 운동학(Kinematics)을 기반으로 운동하는 기구 구조물 파트의 운동을 계산, 처리 ■ Conveying body를 사용하여 벨트나 반복적으로 부탁된 버킷 등 입자이송 메커니즘을 간편히 구현 가능 ■ 기구 구조물의 동력학적 특성을 계산하기 위해서, 범용 다물체동력학 해석솔루션과의 연계해석 인터페이스 지원 ■ 자성입자, 입자간의 습윤 및 점성효과를 비롯한 입자간의 반응관계 적용가능 ■ 외부 범용 프로그램에서 계산한 유동장 또는 전자기장 해석결과를 import하여 연계해석 가능 ■ 거동중 기구 구조물과 입자들에 작용하는 접촉력 및 누적충격량, 개별 입자들의 시간에 따른 경로, 입자의 벡터필드 등 다양한 후처리 기능 제공 3. 주요 기능 ■ Pre/Post Processor : 전후처리기 ■ DEM Kernel : 입자의 6자유도를 고려한 거동해석 핵심 솔버 ■ MBM (Multi-body motion) Kernel : 기구구조물의 운동을 표현하기 위한 Kinematic kernel ■ Conveying body toolkit : 벨트 또는 체인 등에 반복 장착된 버킷등을 구현하기 위한 툴킷 ■ Multi-physics particle toolkit : 전자기입자 적용, 외부 프로그램에서 계산된 유동장 또는 전자기장 결과를 import하여 연계해석하기 위한 툴킷 ■ VPS(Virtual Particle system) toolkit : 가상입자시스템, 매우 작은 입자와 매우 큰 입자의 혼합 거동시 발생하는 초 거대문제를 해석하기 위한 가상입자 처리 모듈 ■ Matlab/Simulink co-simulation interface (SAMADII/cube)     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

입자 해석 소프트웨어, Rocky DEM   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 ESSS, https://rocky.esss.co ■ 자료 제공 : 센투스, 02-783-2011,www.centus.co.kr   Rocky DEM은 이산요소법으로 석탄,자갈,알약 등을 입자로 가정하고 입자의 거동을 계산하는 방법이다. 농업, 광업, 제약, 건설 분야 등 다양한 산업 현장에서 사용되고 있다. 1. 주요 특징 ■ Particle Shape : 구형, 비구형, Shell, Fiber 입자를 쉽게 구현이 가능하며, CAD 생성 입자 및 스캐너를 통해 입자 생성이 가능하다. ■ Particle Breakage : 입자 파손 후 질량 및 부피가 보존되며, 다양한 파손 모델을 지원한다. ■ Multi Body Motion : 기본적으로 지원하는 모션을 통해 단일 모션 및 다중 모션 구현이 가능하다. ■ CPU, GPU, Multi-GPU : 대량입자 해석을 위해 CPU뿐만 아니라 GPU, Multi-GPU 사용이 가능하여 시간 단축이 가능하다.     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

유동 해석 소프트웨어, PreonLab   주요 CAE 소프트웨어 소개   * ■ 개발 : FIFTY2, www.fifty2.eu ■ 자료 제공 : 한국AVL, 02-580-5800, www.avl.com    PreonLab은 입자법(SPH)기반 유동해석 솔버로 오일, 물 등 액체의 거동을 시뮬레이션하는 소프트웨어로, 차량 물관리, 기어 윤활 해석 등에 적용할 수 있다. 1. 주요 특징 ■ 입자법(SPH) 기반 유동 해석 ■ 쉬운 사용법과 직관적인 GUI ■ 다양한 가상 환경 제공(Rain lab, Water channel 등) ■ 결과에 대한 강력한 시각화 및 후처리 ■ 방법 개발에 따라 자격을 갖춘 작업 중심의 지원   2. 주요 기능 PreonLab은 모델 통합 및 연동 해석을 지원한다. 3. 도입 효과 입자 기반의 유동 해석 솔버로 메시를 생성할 필요가 없다.  이를 통해 전통적인 방식의 CFD 솔버(FVM) 대비 해석의 공수 절감 및 해석 비용 감소와 빠른 결과를 얻을 수 있다. 4. 주요 고객 사이트 JATCO 등에서 PreonLab을 사용하고 있다.   좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

입자 해석 소프트웨어, Particleworks   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : Prometech, www.prometech.co.jp ■ 자료 제공 : 펑션베이, 031-622-3700, www.functionbay.com Particleworks(파티클웍스)는 일본의 Prometech(프로메텍)가 개발한 입자법(MPS법)을 이용한 유체해석 소프트웨어이다. Mesh(격자) 생성이 필요 없는 Meshless 해석 방법인 입자법을 이용하여 대변형을 수반하는 자유표면과 비압축성 유체의 분석을 전문으로 하고 파워트레인의 오일 거동, 약품이나 수지의 교반, 반죽, 엔진오일의 냉각 등을 시뮬레이션할 수 있다. 직관적인 인터페이스를 지원하며, 대규모 계산 혹은 계산 결과의 후처리 작업을 고속으로 처리함으로써, 제품 설계 및 최적화와 같은 다양한 용도로 활용할 수 있다.  Particleworks는 2009년 버전 1.0이 출시된 이래로 최신 연구 성과를 수집하고 반영하여, 다양한 산업 분야에서 다양한 문제 해결에 기여하고 있다.   1. 주요 특징 및 기능 (1) 입자법 CFD를 이용하여 기존에 어렵게 여겨졌던 문제들을 쉽게 해결 기계 시스템에 고려되는 유체는 대부분 비산/자유표면/이동경계 문제를 수반하게 되는데, Particleworks를 통해 입자법 이용하면 유체 입자 생성만으로 쉽게 해결할 수 있다.       (2) Meshless와 GPU를 이용한 효율적인 해석 Meshless 방식을 통해 전처리 시간을 대폭 단축할 수 있다. 또한, GPU 병렬 계산 기술을 활용한 최신 계산 고속화 기술로 해석 시간을 크게 단축할 수 있다.     (3) 입자법 CFD와 기계 시스템의 연성 해석을 위한 전용 인터페이스 기계 시스템의 거동뿐만 아니라 보다 현실적인 유체 거동을 통해 시스템과 유체의 상호 작용을 손쉽게 처리할 수 있다. 기어오일의 비산과 같은 부하저항, 수차나 스크류 같은 구동력, 선박의 부력과 같은 보존력 등, 유체에 의한 하중을 시스템의 강체나 유연체의 표면에 유체로 직접 적용하여 시스템의 하중을 계산할 수 있다.  또한, 연성 해석을 통한 기계 시스템과 유체의 해석 결과를 RecurDyn 내에서 애니메이션, Contour, Trace 등 다양한 형태로 분석할 수 있다.     (4) 다중 물리 솔루션 Particleworks는 복합 열전달 해석을 지원하여 유체의 발열 및 온도 분포를 예측할 수 있다. 그리고 펑션베이가 개발한 다물체 동역학 소프트웨어 RecurDyn과의 연성 해석을 지원하며, Prometech의 분체 해석 소프트웨어 Granuleworks를 통해 분말-액체 유동 해석을 지원한다. 또한, 유체 해석, 전기장 해석 등을 위한 CAE 소프트웨어와 결합하여 다양한 연성 해석을 수행할 수 있으며, 다양한 CFD 소프트웨어에서 계산한 기류 해석 결과 등을 CSV 포맷으로 출력하여 Particleworks의 유체 해석에 적용할 수 있다.     2. 주요 고객 사이트  현재 Particleworks은 현대자동차, LG전자, 포스코, 토요타 자동차, 파나소닉, 폭스바겐, 보그워너(BorgWarner MS), 마루티-스즈키(Maruti Suzuki) 등에서 제품 개발에 활용하고 있다.     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

오픈소스 유동해석 소프트웨어, OpenFOAM   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : The OpenFOAM Foundation, www.openfoam.org / OpenCFD Ltd, www.openfoam.com ■ 자료 제공 : 넥스트폼, 070-8796-3019, www.nextfoam.co.kr 오픈폼(OpenFOAM : Open Field Operation and Manipulation)은 GNU GPLv3를 라이선스를 사용하는 오픈소스 전산유체역학 프로그램이다. 누구나 자유롭게 다운로드 받아 사용할 수 있으며 수정 및 재배포가 가능하다. 그래서 전 세계의 수많은 연구자들에 의해 계속 개발되고 있으며, 개발자가 한정되어 있는 일반 상용 프로그램에 비해 매우 빠른 속도로 새로운 기능들이 개발되고 있다.  오픈폼은 ‘CFD Tool box’라는 구조에서 다른 프로그램들과 구분된다. 일반적인 프로그램은 유체 해석을 위한 완결된 애플리케이션(솔버)을 제공하는 것이 목적이지만 오픈폼은 자신에게 맞는 애플리케이션을 만들기 위해 필요한 각종 기반 코드들을 제공한다. 전산유체역학의 적용 분야와 물리 현상들이 매우 다양하기 때문에 이와 같은 구조는 특정 문제에 효과적인 솔버 개발에 유리하다. 이렇게 개발된 다양한 물리현상에 대한 솔버들도 정식으로 배포된 오픈폼에 포함되어 있으며(Standard application), 각 개인들이 공개한 솔버들도 많이 있어 모두 사용이 가능하다.(User application) 1. 제품의 주요 특징 (1) 배포 1989년 영국 Imperial College에서 FOAM이라는 이름으로 개발이 시작된 OpenFOAM은 2004년 오픈 소스로 처음 배포되었다. 현재(2021)는 세 개의 기관에서 버전을 관리하는 동시에 개발 및 배포를 진행하고 있다. 보통 6~12개월 주기로 업데이트 된 버전이 배포가 된다. ■ The OpenFOAM Foundation(www.openfoam.org) ■ OpenCFD Ltd(www.openfoam.com) ■ FOAM-Extend Project(sourceforge.net/projects/openfoam-extend) (2) 장점 ■ CFD 해석을 위한 다양한 기반 코드들이 제공되기 때문에 자신만의 솔버를 쉽게 만들 수 있다. ■ 비압축성, 압축성, 열전달, 다상유동, 반응유동, 입자유동, 전자기장, 희박기체, 구조역학 등의 다양한 물리현상에 대한 해석 모델과 솔버를 제공한다  ■ 코드가 공개되어 있어 기능 추가, 다물리 연성해석, 해석 프로세스 자동화 및 다른 응용 프로그램과의 연동이 가능하며, 기계학습, 인공지능, 디지털 트윈 등의 4차산업 기술과의 융합이 용이하다. ■ 대규모, 대용량 해석에서 HPC 사용을 위한 라이선스 비용 부담이 없다. ■ 상용 전처리, 후처리 프로그램과의 호환성이 뛰어나다. ■ 대규모, 대용량 계산에 필요한 라이선스 비용이 없으며 이를 대규모 전산장비 구축에 사용하면 해석 업무의 효율성을 획기적으로 높일 수 있다. 3. 주요 기능 ■ 옥트리 기반의 3차원 비정렬격자 생성(snappyHexMesh, cfMesh 등) ■ 타 프로그램의 격자 변환 기능 ■ 비압축성, 압축성, 열전달, 다상유동, 반응유동, 입자유동 등에 대한 다양한 표준 솔버 제공 ■ Paraview, Tecplot, Fieldview 등을 이용한 후처리 가능     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기