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  

유동해석, 멀티피직스 해석, Simcenter FLOEFD   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어, www.siemens.com ■ 자료 제공 : 델타이에스, 070-8255-6001, www.deltaes.co.kr Simcenter FLOEFD는 지멘스 NX, Solid Edge, CATIA V5, Creo, SolidWorks와 같은 기계설계 3D CAD에 탑재된 CFD 해석 툴이다. Simcenter FLOEFD는 MCAD 환경에서 실행되기 때문에 3D CAD 데이터의 전환 또는 이동없이 곧바로 해석을 진행할 수 있다. 몇 번의 클릭만으로 복잡한 형상에 대한 유동 해석을 쉽고 빠르게 수행할 수 있다. 설계로부터 성능을 평가하고 재설계하는 반복 시간을 크게 단축시켜준다. 1. 제품의 주요 특징  (1) FAST ■ 3D CAD 데이터 정리의 신속한 진행 및 3D CAD에서 CFD 소프트웨어로의 Geometry transfer가 불필요 ■ 계산공간 내 유동영역 자동 검출 ■ 벽면 근처 조밀한 격자 불필요(Integral Boundary Layer Model 사용) ■ 수치계산-이론식-실험에 의한 경험식 등의 조합을 사용하여 CFD 해석을 수행(격자 등의 문제로 수치 해를 구하기 곤란한 곳에 경험식/이론식을 자동 적용하여 해를 구할 수 있음) (2) EASY ■ CFD 해석에 대한 전문지식을 요구하지 않음(3D CAD 설계자들에 유리)  ■ 3D CAD로 설계와 CFD 해석을 수행, 설계자들은 익숙한 환경에서 쉽게 사용이 가능함 ■ 수치계산-이론식-경험식 등의 자동 사용으로 수렴성이 매우 뛰어남 ■ 자동으로 육면체 격자 제작하여 해석하며, 사용자 필요시 수동격자 제작 가능 (3) ACCURACY ■ 2015년 일본자동차학회 상용 CFD 소프트웨어 자동차 외부유동 해석 블라인드 테스트 시험결과 비교, FLOEFD는 STAR-CCM+와 함께 가장 정확한 CFD 해석 소프트웨어임이 확인됨 2. 주요 기능 (1) 유동 해석 ■ 정상상태 및 과도상태 해석(Steady state and transient analysis) ■ 압축성 / 비압축성 유동 해석(Compressible / incompressible fluid flow analysis) ■ 해석 영역 내 일치하지 않은 유체해석 용 격자의 자동 연결 ■ HVAC 정확한 모델링을 위한 HVAC 전용 모듈 (2) 열 해석 ■ 정상상태 및 과도상태 해석(Steady state and transient analysis) ■ 전도, 대류, 복사열전달 해석(Conduction, convection and radiation) ■ 조립제품 및 단품 등에 대한 thermal coupling 해석, CFD 해석 결과와 구조해석 소프트웨어와의 data interface  (3) 전자기장 해석 ■ 저주파 전자기장 해석(Low frequency EM analysis) ■ 고주파 전자기장 해석(High frequency EM analysis) (4) EDA 인터페이스 기능(data importing with EDA(PADS, ORCAD, Altium, etc…)  (5) 구조해석 ■ 정적 선형 구조해석(Static Linear analysis) ■ 정적 비선형 구조해석(Static non-linear analysis) ■ 육면체 자동격자 제작  (6) 배터리 해석 전용 모듈 (7) LED 해석 전용 모듈(Special purpose analysis module for LED lamp) ■ LED 열 모델링  ■ Monte Carlo 복사모델을 사용하여 LED 광원을 정확하게 해석   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 

기어박스/구동계/베어링 설계 해석, Romax     주요 CAE 소프트웨어 소개    ■ 개발 : Romax Technology, https://romaxtech.com ■ 자료 제공 : 한국엠에스씨소프트웨어, 031-719-4466, www.mscsoftware.com/kr 1. Romax Nexus Romax Nexus(로맥스 넥서스)는 기어박스뿐 아니라 전기-기계 시뮬레이션 분야의 시뮬레이션 플랫폼이다. 빠른 모델링과 디자인 콘셉트 해석으로부터 상세한 시뮬레이션 및 가상 제품 완성에 이르기까지 Romax Nexus 애플리케이션은 고객의 구동계와 변속기 개발 사이클과 연결되어 있다. Romax Nexus는 애플리케이션 구성을 위해 CAE 영역을 지능적으로 통합하였고, 이를 통해 개발 초기 단계부터 올바른 설계를 가능하게 한다. ■ Romax Concept : 구동계 아키텍처에 대한 신속한 모델 생성과 레이아웃 및 사이징을 통하여 설계 방향을 설정하고 개발 위험을 감소시킨다.  ■ Romax Enduro : 강건하고 내구성 있는 전기-기계 구동 시스템을 개발하기 위한 신뢰할 수 있는 구조 시뮬레이션 및 최적화 기능을 제공한다.  ■ Romax Spectrum : 기어 및 모터의 가진 특성을 포함한 전체 전동화 기어박스의 NVH 시뮬레이션을 수행할 수 있다.  ■ Romax Energy : 구동계와 변속기에 대한 전반적인 효율 예측 도구를 제공한다.  ■ Romax Spin : 구름 베어링에 대한 최신의 고급 시뮬레이션 환경을 제공하여 베어링 설계자와 응용 엔지니어 모두가 활용할 수 있다.  ■ Romax Evolve : 모터 설계자를 위한 전기-기계 시뮬레이션 환경을 제공한다.  모든 Romax Nexus 제품은 각 구성 요소의 엔지니어링 기반 파라메트릭 정의를 사용하여 전체 시스템에 통합된 접근 방식을 제공한다. 또한 주요 CAD 및 FEA 소프트웨어에 대한 인터페이스와 빠르고 사용하기 쉬운 모델링 프로세스를 제공하여, 개발 사이클 초기 단계에서도 CAE를 활용할 수 있으므로 원활한 설계 프로세스 진행이 가능하다. Romax Nexus의 장점은 다음과 같다: ■ 빠른 계산 속도 ■ 다양한 산업에서의 반복된 검증 ■ 단일 모델로부터 경험적 분석 및 유한요소 해석과의 통합 해석에 이르기까지 다양한 모델 수준의 신뢰성 검증에 적합 ■ 기어와 베어링에 대한 정교한 접촉 모델 제공  1. Romax Concept (1) 주요 기능 ■ 빠르고 직관적인 모델링 : CAD 시스템과의 연결과 사용하기 쉬운 드래그 앤 드롭 인터페이스를 통해 다양한 레이아웃의 전체 시스템 구동계 시뮬레이션 모델을 몇 분 안에 신속하게 생성한다.  ■ 초기 단계 분석 : 개발 검토 중인 다양한 디자인 콘셉트의 성능을 분석하여 차량 성능, 내구성, 효율, NVH, 패키징, 무게, 비용 등과 같은 여러 개발 목표 간의 Trade-off를 관리한다. ■ 전체 시스템 내에서 구성 요소 설계 : 카탈로그 구성 요소를 선택하거나 기어비 및 매크로 지오메트리를 정의할 때 개발 초기부터 시스템 상호 작용을 고려할 수 있다. (2) 적용 효과 ■ 속도와 정확도가 적절하게 조화된 다양하고 혁신적인 레이아웃 탐색을 통해 개발 사이클 초기에 최적의 디자인을 선정할 수 있으며 결과적으로 개발 비용과 위험을 줄일 수 있다. ■ CAD와 MBD, CAE와 통합되는 유연한 도구로 개발 오류를 줄이고 프로세스를 간소화시킬 수 있으며 개발 제품을 시장에 조기 출시할 수 있다. ■ 제품 개발 초기 단계에서 엔지니어의 의사결정을 가능하게 하는 유용하고 전문적인 정보를 제공한다. 2. Romax Enduro  (1) 주요 기능 ■ 최신의 구성요소 분석 및 평가를 포함한 전기-기계 구동 시스템에 대한 빠르고 자동화된 구조 해석 시뮬레이션을 제공한다. ■ 기어 접촉과 굽힘, 베어링 수명, 샤프트 피로 및 스플라인 등급에 대한 DIN, ISO, AGMA 등과 같은 표준 데이터베이스를 포함하여 종합적인 부하운전 사이클에 대한 내구 해석을 수행한다. ■ 시스템 분석에 기반한 기어 및 스플라인의 매크로 및 마이크로 지오메트리 설계 도구와 기어 메시 접촉 및 이뿌리 응력 해석을 수행한다. ■ Full factorial, Monte Carlo, 민감도 분석, 최적화를 위한 유전 알고리즘, 외부 도구와 연결하기 위한 batch 작업 등을 이용하여 파라메트릭 분석을 수행한다. ■ 제품 개발의 모든 단계에 적합하도록 초기 개념으로부터 상세한 표현에 이르기까지 다양하고 신뢰할 수 있는 구성 요소 모델을 제공한다. (2) 적용 효과 ■ 높은 정확도 : 검증되고 신뢰할 수 있는 전체 시스템 구조 해석, 최신 베어링 강성 모델, 시스템의 모든 기어 메시를 고려한 전체 커플 시스템의 6자유도 기어 접촉 해석 기능을 제공한다. ■ CAE에 기반한 설계 : 유연한 형상 정의, CAD와의 통합, 빠른 시뮬레이션 및 결과 후처리를 통해 개념에서 상세 설계에 이르는 엔지니어링 인사이트를 제공한다. ■ 프로세스 자동화, 최적화 및 통합 : 반복적이고 자동화된 프로세스를 통한 시스템의 다중 속성 최적화를 제공하기 위하여 다른 Romax Nexus 제품 및 파트너 소프트웨어와 원활하게 연동된다. 3. Romax Spectrum (1) 주요 기능 ■ 진동 및 방사 소음에 대한 완전 통합형 파워트레인 모델링, 시뮬레이션, 분석 및 최적화 기능을 제공한다. ■ 동적 기어 가진 특성을 예측하기 위한 검증된 해석 기법과 고유한 유성 기어 시뮬레이션, 모터 가진을 계산하기 위한 전자기장 해석 소프트웨어와의 연결을 제공한다. ■ 시스템 진동 응답의 주파수 영역 시뮬레이션을 수행한다. ■ 내장된 소음 해석 솔버는 설계 목표를 검증하기 위한 자동화된 계산을 통해 비전문가도 복잡한 방사 소음 시뮬레이션을 수행할 수 있게 지원한다. (2) 적용 효과 ■ 민감한 NVH 시뮬레이션에 필요한 정확도와 인사이트를 제공하므로 엔지니어링 인사이트를 확보하고 설계를 개선할 수 있다. ■ 신속하고 검증된 직관적인 시뮬레이션 기법과 분석으로 개발 프로세스 초기부터 NVH를 고려한 CAE 기반 설계를 지원하므로, 엔지니어링 결정을 도우며 NVH 테스트 및 시제품 제작을 최소화할 수 있다. ■ 차량 NVH 시뮬레이션과 다물체 동역학 시뮬레이션, 전동기의 가진을 위한 표준 해석 도구들과 연결한다.   4. Romax Energy (1) 주요 기능 ■ 업계에서 널리 사용되는 방식 뿐 아니라 독자적 드래그 모델을 사용하여 종합적인 변속기 동력 손실 예측 계산을 지원한다. ■ 윤활유가 시스템 효율에 미치는 영향을 정확하게 예측할 수 있으며, 효율 최적화를 위하여 최적의 오일을 선택하고 시스템을 설계할 수 있다. ■ 매개변수(예 : 토크, 속도, 온도, 윤활유)가 시스템 효율에 미치는 영향을 조사하기 위한 파라메트릭 분석을 수행한다. ■ 연료 소모량 및 CO2 배출량을 계산한다. (2) 적용 효과 ■ 동력 손실을 예측할 수 있는 Romax Energy의 종합적인 효율 모델을 사용하여 설계를 안정적으로 개선함으로써 목표 효율을 달성할 수 있다. ■ 다양한 지오메트리 및 운전 매개변수가 전체 시스템 성능에 미치는 영향을 조사하고 이해함으로써, 고효율 설계를 위한 구성 요소를 설계하고 최적화한다. ■ FVA345 방법론을 기반으로 한 고급 윤활 모델 및 독자적 방법을 사용하여, 오일 첨가제와 마찰 저감제가 시스템 효율에 미치는 영향과 손실을 정확하게 예측한다.  5. Romax Spin  (1) 주요 기능  ■ 6만 개 이상의 SKF, Schaeffler, Timken, JTEKT, Nachi 베어링 데이터뿐 아니라 모든 내외부 치수 및 마이크로 지오메트리를 포함한 전체 볼 및 롤러 유형의 완전 맞춤형 베어링을 모델링 할 수 있다.  ■ 링 유연성, 틈새 및 압입, 예압, 내부 틈새, 마운팅 변형, 온도, 기타 조립 및 작동 속성을 정의한다.  ■ 전체 시스템 변형, 하중 분석 및 베어링 오정렬을 고려하여 요소 및 궤도 응력, 리브 접촉, 모서리 응력, 접촉 절단을 정확하게 예측한다.  ■ ISO/TS 16281과 같은 최신 수명 예측 기법을 적용한 고급 롤러 접촉 해석을 수행한다.  ■ 동적 특성을 분석하고 스키딩과 같은 비정상적인 파손 모드를 방지하기 위하여 시간 영역 시뮬레이션을 수행한다.  (2) 적용 효과  ■ 협업 작업 : Romax Spin은 베어링 개발 업체와 해당 고객사에서 널리 사용되는 소프트웨어로 양사간의 협업을 촉진하며 민감한 지적재산권을 보호할 수 있다.  ■ 고급 분석 알고리즘 : 설계 프로세스의 모든 단계에 사용할 수 있을 만큼 빠른 해석이 가능하며 접촉 응력 동작 특성 및 베어링 성능의 세부 사항, 수명에 미치는 영향을 상세히 포착할 수 있을 만큼 정확하다.  ■ 엔지니어링 인사이트 : 특정 응용분야에 적합한 최적의 베어링을 설계하거나 선정하고 베어링 파손현상을 이해하며 적절한 대응책을 파악한다.  6. Romax Evolve  (1) 주요 기능  ■ 광범위한 베어링 카탈로그, FE 구성 요소, 모터의 형상정보 및 가진 값을 가져오기 위한 전자기장 FE 소프트웨어와 CAD 패키지와의 연결 등 간편한 파라메트릭 구조 모델링을 지원한다.  ■ 모터 하우징 및 샤프트 변형에 대한 정적 해석을 신속하게 수행한다.  ■ 내구성 및 동력 손실의 관점에서 베어링을 평가하고 분석한다.  ■ 로터 샤프트 시스템의 로터 다이나믹스 특성을 계산하고 불균형 자기력(UMP)이 정적 및 동적 동작에 미치는 영향을 파악한다.  ■ 모터의 전기-기계적 가진 및 로터의 기계적 불균형 등을 고려한 모터의 NVH 해석을 수행한다.  ■ 내장된 소음해석 솔버를 통해 비전문가도 복잡한 방사 소음 시뮬레이션을 수행할 수 있다.  (2) 적용 효과  ■ 사용하기 쉽고 애플리케이션에 특화된 도구이며, 신뢰할 수 있는 전문 지식과 검증된 전기-기계 시스템 해석 기능을 바탕으로 모터 개발에 필수적인 구조 및 NVH 해석을 제공한다.  ■ 주요 전자기장 해석 소프트웨어에 대한 인터페이스 및 워크플로를 통해 기존 툴체인을 보완하고 개선한다.  ■ 모터 개발을 위한 CAE 기반 설계 프로세스 : 문제가 발생하기 전 예방할 수 있도록 개발 초기 단계부터 구조 및 NVH 성능을 고려한다.     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 

  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     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

개발 : ZWSOFT 주요 특징 : 기계/제조 분야에서 설계, 해석 그리고 가공까지 범용적으로 활용할 수 있는 소프트웨어, IGES/STEP 등 다양한 이기종 데이터 포맷 지원 업데이트, 대용량 데이터의 불러오기 및 디스플레이 처리 속도 향상, 구조해석 전용 시뮬레이션 툴 추가, 2축 선반과 3축 밀링 가공을 위한 CAM 기능 개선 등   공급 : 지더블유캐드코리아   지더블유캐드코리아가 기계/제조 분야에서 다방면으로 활용할 수 있는 3D CAD/CAE/CAM 소프트웨어인 ZW3D 2024(지더블유쓰리디 2024)를 출시한다. ZW3D는 지더블유소프트에서 지속적으로 개발하고 있는 제품으로 국내 공급/지원을 담당하고 있는 지더블유캐드코리아는 3D 데이터 호환성을 바탕으로 3D CAD/CAM 소프트웨어군을 지난 5년간 국내에서 꾸준히 성장시키고 있다. ZW3D 2024는 기계, 설비 및 제품 등 설계 과정에서 다양한 제조 엔지니어링 분야에서 활용할 수 있는 유한요소법(Finite Elements Method) 기반의 구조해석 소프트웨어인 지더블유쓰리디 스트럭처럴(ZW3D Structural) 제품군을 애드온(Add­on) 형태로 첫 선을 보인다. 이로써 단일 소프트웨어로 설계, 가공 분야뿐 아니라 구조해석 소프트웨어를 추가하면서 전체적인 올인원 CAD/CAE/CAM 솔루션 제품군으로 거듭날 예정이다. 현재 국내 론칭할 CAE 해석 소프트웨어로 개발되고 있는 제품 브랜드는 ‘지더블유심(ZWSIM)’이 있다. ZWSIM에는 고정밀 기술을 활용한 지오메트리 기반의 효율적인 메싱 처리 및 전처리/후처리 그리고 개발형 플랫폼을 지닌 메시웍스(ZWMeshWorks), FDTD(Finite-Different-Time-Domain) 알고리즘을 기반으로 개발된 EIT를 통한 고주파 전자기장 시뮬레이터 일렉트로마그네틱(ZWSIM ElectroMagnetic), 그리고 위에서 언급한 기계/제조 엔지니어링 분야에서 널리 활용될 구조해석 전용 제품인 스트럭처럴(ZWSIM Structural) 제품 등이 속해 있다. 이번 2024 버전에서는 기존 CAD 모듈인 Lite, Standard, Professional 그리고 CAM 모듈인 2X, 3X, 5X 외에 추가적인 Advanced 모듈이 추가되어 파이프(pipe), 튜브(tube), 하네스(harness) 설계와 같이 MCAD를 위한 라우팅 설계에 특화된 기능들이 대거 포함된다. 이처럼 다양한 개발 방향을 통해 2D CAD 소프트웨어인 ZWCAD(지더블유캐드)와의 연계성 및 포트폴리오를 더욱 확장하여 국내에 공급 및 개발할 계획이다.   ▲ ZW3D 2024에서 추가된 구조해석 시뮬레이션   CAD 기능 개선 ZW3D는 설계 기능에 대해 지속적으로 사용자 경험과 필요사항들을 추가 및 개선하고 있다. 기존에 사용하던 다른 3D CAD 소프트웨어와 ZW3D를 함께 활용할 수 있도록 공용 확장자인 IGES, STEP을 포함한 다양한 이기종의 데이터 포맷에 대한 업데이트가 2024 버전에서 완료되었다. 이와 더불어 약 3만 개 이상의 컴포넌트가 포함된 대용량 데이터의 불러오기 및 디스플레이 처리 속도를 크게 향상시켰다. 이외에도 지더블유쓰리디 2024에서 포함된 주요 업데이트 사항은 다음과 같다.   ▲ 대용량 데이터를 위해 향상된 디스플레이 엔진   파트/어셈블리 부품과 같은 파트 설계 기능에서는 스퍼(spur), 베벨(bevel), 웜(worm)과 같은 기본 기어 형상에 대한 자동 설계 기능이 기본 적으로 지원되어, 사용자는 입력 값으로 쉽게 설계할 수 있다. 그리고 사용자 정의 변수의 최적화로 파라메트릭 기반의 자동화 설계를 위한 설정이 개선된다. 제품 설계 측면으로는 자유 표면 곡률을 고려한 서피스 필렛 기능과 고차함수의 와이어프레임(wireframe), 래핑(wrapping) 및 패턴 피처 등의 효율성이 개선된다. 한편 어셈블리 트리의 내부 알고리즘 로직에 대한 최적화를 통해 대용량의 어셈블리에서 2023 버전 대비 평균 77%까지 향상시킬 수 있다. 또한 하향식(top-down) 설계의 편의성을 위해 사용자가 레이아웃 모델을 활용하여 설계 목적 혹은 전체 제품에 대한 아키텍처 정보를 정의할 수 있도록 마스터 레이아웃(Master Layout) 기능을 추가한다. 이와 동시에 레이아웃에 필요한 설계 정보를 일반 어셈블리에서 각 하위 어셈블리 또는 하위 부품으로 전송하여, 레이아웃이 수정되면 연계된 하위 형상으로 반영되어 설계 변경에 대한 빠른 처리가 가능하다.   ▲ 하향식 설계 최적화를 위한 마스터 레이아웃   시트메탈(SheetMetal) 플랜지(flange), 딤플(dimple), 립(rip) 등 시트메탈 설계를 위한 기능이 전반적으로 개선되었다. 특히 여러 교차되는 구간이 있는 판금 모델에서 다중 플랜지를 통해 옵셋과 갭의 값을 조정하여 마이터(Miter) 컷이 가능하고, 복잡한 스케치 형상을 가진 딤플 형상과 2D 스케치의 단면 곡선으로 자유롭게 리핑도 가능하다.   용접(Weldments) 용접물 설계 과정에서 V, U, Bevel, J, Flared Bevel 총 5가지의 새로운 용접 유형을 생성하고, 표면/라이트/솔리드 용접 및 PMI 치수를 생성하여 설계자의 처리 요구사항을 명확하게 전달할 수 있도록 한다. 또한 스폿(spot) 용접에서 패턴이 추가되어 패턴 피처가 생성될 수 있고, 동시에 PMI 치수가 자동 생성되어 다중 스폿 용접을 빠르게 생성하도록 지원한다.   ▲ 추가된 그루브 용접의 5가지 유형   라우팅-파이프, 튜브, 하네스 설계 이번 버전에서는 기계/설비/중장비와 같은 기계류 설계에 필요한 파이프/튜브, 하네스 모듈이 새롭게 추가되었다. 파이프/튜브 설계는 ASME 규격이 포함되어 있고, 지속적으로 국가별 라이브러리를 별도 제공할 계획이다. 각 레이아웃 위치에 배치된 모델을 기준으로 시작/종료 위치를 설정하고, 이를 토대로 배관 설계를 진행한다. 설계 과정에서 배관 사이에 피팅, 밸브, 엘보 등 여러 부품을 삽입할 수 있고, 스풀(spool) 단위의 2D 도면 시트와 더불어 각 부분에 해당하는 개별 도면이 추출된다. 하네스 설계는 각 파트에 해당하는 유형에 따라 커넥터의 연결 포트, 와이어/케이블에 따른 코어(core) 및 색상을 포함한 상세 옵션 설정, 그리고 그 외 레퍼런스 옵션을 설정하여 필요한 전기 배선 을 생성하고, 생성된 와이어/케이블 모델을 관리할 수 있다.   ▲ ZW3D를 활용한 파이프 설계   ▲ ZW3D를 활용한 하네스 설계   금형(Mold) 제품 모델을 통해 파팅(parting) 서피스를 전개하고 코어/캐비티 생성이 완료된 이후, 모델이 수정될 경우에도 이전에 생성된 코어/캐비티 형상에 자동 반영될 수 있도록 개선된다. 또한 금형 설계 프로세스에서 자주 발생하는 설계 수정사항에 대해 대응되도록 설계 수정에 대한 전체적인 개선사항이 반영된다. 금형 프로젝트 관리자(Mold Project Manager)를 통한 저장 경로를 설정하 면, 통합 데이터가 파트/어셈블리 단위로 자동 저장된다. 이 외에도 MBSE에서 활용되는 제품관리정보(PMI), 2D 도면 시트(drawing sheet), 전극(electrode) 등 약 150개 이상의 개선 및 추가기능이 포함되어 지속적으로 유입되는 국내 신규 및 기존 사용자들을 위해 업데이트된다.   CAE 기능 개선   ▲ NAFEMS에서 제공하는 결과값의 비교 데이터   지더블유쓰리디 스트럭처럴(ZW3D Structural)은 새롭게 추가된 구조해석 전용 시뮬레이션으로 선형(linear), 비선형(nonlinear), 주파수(frequency), 피로(fatigue), 열(thermal) 해석 및 그에 따른 정적(static), 동적(dynamic) 유형을 포함한 13가지의 해석 유형을 지원한다. 작업 프로세스는 ZW3D 내에서 설계된 데이터 혹은 외부 데이터를 불러오고, 해석 유형(analysis type), 재질(material), 경계 조건, 메시(mesh) 등을 설정하고 연산하는 방식이다. 하이브리드 어드밴싱 방식을 접목한 메싱 기법은 고품질과 고효율 처리를 위해 자동 분할 유형으로 삼각/사면체(Triangle/Tetrahedron), 사각/육면체(Quad/ Hexahedron) 등 2가지 유형을 기본적으로 지원하고 있다. 아울러 VX Overdrive Kernel을 활용하여 자체 개발된 지더블유 솔버(ZW Solver)를 통해 최종적인 결과값을 산출한다. 결과값에 대한 신뢰성은 NAFEMS에서 제공하고 있는 유한요소법 결과범 위에 대한 데이터를 제공한다.   CAM 기능 개선 지더블유쓰리디의 CAM 가공 모듈은 2축 선반(turning)과 3축 밀링(milling) 가공을 위해 다양한 개선사항이 포함되었다. 선반의 경우, ISO 규격의 다양한 공구 데이터베이스를 지원하기 위해 인서트 팁과 홀더 종류 및 공구인선 보정을 위한 추적점(tracking point) 옵션 등이 새롭게 변경되었다. 이를 통해 선반 가공을 위해 다양한 방법을 응용할 수 있도록 현장 상황에 맞춰 사용자의 작업 프로세스의 자율성을 보다 향상시킬 수 있다. 3축 밀링의 경우, 금형가공에서 필수적인 코너 잔삭, 펜슬 영역에 대한 전반적인 효율 개선이 이루어졌다. 또한 디스플레이 엔진 변경을 통해 3축 툴패스 연산, QM 배치 연산 등 계산시간이 추가적으로 향상되었다. 앞으로 ZW3D CAM은 3축 밀링 가공을 위한 특화된 기능들을 대거 개발할 예정이다. 또한 현재 국내에서 활발하게 공급·지원 중인 2축 밀링 분야에서는 ZW3D 전용 솔루션인 캠포커스(CAM Focus)를 2024에서도 업데이트하여, 부품 가공 시장에서 필수적인 2D 도면 및 3D 모델링을 활용한 특화된 CAM 데이터 생성 기능을 지속적으로 확대할 예정이다. 이를 통해 국내 가공분야에서 필요한 CAM 소프트웨어로 발돋움하기 위해 다양한 활동과 협업을 기획하고 있다.   ▲ ZW3D 2024의 코너 잔삭 연산영역 개선 향상     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.