성공적인 유동 해석을 위한 케이던스의 CFD 기술 (8)   전산 유체 역학(CFD) 시뮬레이션은 긴 설계 주기를 단축하고 비용이 많이 드는 실험 횟수를 줄이기 위해 널리 사용되어 왔다. 하지만 기존 CFD 솔버 기술과 컴퓨팅 리소스의 정확도와 속도 제한으로 인해 CFD 분석의 잠재력이 제한되었다. 이러한 문제로 인해 일반적으로 CFD 사용자는 효율적인 가상 엔지니어링을 수행하지 못했다. 턴키 CFD 솔루션인 케이던스 밀레니엄 M1(Millennium M1) CFD 슈퍼컴퓨터는 대형 와류 시뮬레이션(LES)을 위한 케이던스 피델리티(Fidelity) LES 솔버와 같은 그래픽 처리 장치(GPU) 상주 CFD 솔버와 확장 가능한 고성능 컴퓨팅(HPC) 하드웨어의 조합으로 이러한 장애물을 극복하여 전례 없는 성능을 발휘한다. 고품질 합성 데이터의 신속한 생성을 통해 제너레이티브 AI(generative AI)는 정확도 저하 없이 최적의 시스템 설계 솔루션을 빠르게 식별할 수 있다.   ■ 자료 제공 : 나인플러스IT, www.vifs.co.kr   밀레니엄 M1은 처리 시간을 며칠에서 몇 시간으로 단축하여 항공우주, 자동차, 발전 및 터보 기계 애플리케이션에서 LES의 실제 적용 범위를 확장한다.   그림 1. 케이던스 밀레니엄 M1 CFD 슈퍼컴퓨터   밀레니엄 M1의 주요 효과 밀레니엄 M1은 설계 시간 및 컴퓨팅 리소스 절약 효과를 가져다줄 수 있다.   GPU 가속  고성능의 GPU 상주 CFD 솔버가 최저 전력 소비로 빠른 시간 내에 결과를 제공한다.   턴키 솔루션 바로 사용할 수 있는 단일 CFD 슈퍼컴퓨팅 솔루션을 위해 피델리티 CFD 소프트웨어와 HPC 하드웨어를 결합한다.   최적화된 성능 확장 가능한 HPC 아키텍처와 최신 GPU 상주 솔버가 최적의 시스템 성능을 위해 튜닝되었다.   뛰어난 확장성  빠른 처리 시간을 위해 애플리케이션에 따라 스택형 컴퓨팅 노드를 확장할 수 있다.   표 1. 밀레니엄 M1은 자동차, 항공우주 및 터보 기계 애플리케이션을 위한 당일 시뮬레이션 처리 시간을 제공한다.   밀레니엄 M1의 특징 밀레니엄 M1은 CFD 슈퍼컴퓨팅을 위한 통합 하드웨어 및 소프트웨어 플랫폼이다.   GPU 가속 GPU 가속화는 항공우주, 자동차, 터보 기계 및 기타 여러 산업에 막대한 영향을 미치며 고충실도 CFD를 혁신하고 있다. CFD에 GPU 컴퓨팅을 활용하면 엔지니어링 효율성을 높일 수 있다. 주어진 컴퓨팅 투자에 대해 피델리티 LES 솔버는 CPU 대비 최대 10배의 처리량 증가를 제공한다. 고정된 시뮬레이션 처리량의 경우, CPU 컴퓨팅 대비 GPU 컴퓨팅의 에너지 요구량 감소는 약 17배이다.   그림 2. 합동 타격 미사일(JSM) 기체용 밀레니엄 M1의 피델리티 LES 확장성 확장성 밀레니엄 M1은 외부 공기역학 및 항공 음향에서 연소 및 다중 물리학에 이르기까지 애플리케이션 전반에 걸쳐 거의 선형에 가까운 확장을 제공한다. 이 제품은 두 개의 GPU 노드에서 14시간 이내에 착륙 구성의 실제 항공기를 정확하게 시뮬레이션하는 등, 빠른 시간 내에 결과를 얻을 수 있는 대규모 LES 시뮬레이션을 지원한다.   고충실도 LES 밀레니엄 M1의 피델리티 LES 솔버는 고급 수치 방법과 모델을 결합하여 GPU 가속을 통해 비용 효율적이고 높은 처리량의 시뮬레이션을 제공한다. 고유한 솔버 이산화가 최신 서브 그리드 스케일 및 벽 모델링과 결합되어 그리드 해상도에 높은 견고성을 제공하는 LES 기능을 제공한다.   그림 3. 다양한 메시 크기에 대한 샌디아 플레임 D 실험과 Fidelity CharLES 결과 비교     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

케이던스 디자인 시스템즈는 디지털 트윈의 다중물리(멀티피직스) 시스템 설계 및 분석을 가속화할 수 있는 ‘케이던스 밀레니엄 엔터프라이즈 다중물리 플랫폼(Cadence Millennium Enterprise Multiphysics Platform)’을 발표했다. 1세대 플랫폼인 케이던스 밀레니엄 M1(Cadence Millennium M1)은 하드웨어 및 소프트웨어 솔루션을 결합해 고성능 CFD(전산유체역학) 시뮬레이션을 가속화한다. GPU를 탑재한 HPC 하드웨어와 최적화된 GPU 가속화(Acceleration) 및 생성형 AI를 활용할 수 있는 케이던스 고성능 피델리티 CFD(Cadence high-fidelity CFD) 소프트웨어가 턴키로 포함된 것이 특징이다. 밀레니엄 M1은 통합 클러스터로 융합하여, 복잡한 기계 시스템을 시뮬레이션할 때 빠른 TAT(Turnaround Time)과 거의 선형에 가까운 확장성을 고객에게 제공하는 것이 목표이다. 자동차, 항공우주 및 방위산업, 에너지 및 터보기계 등 산업에서는 성능과 효율면에서 새로운 차원의 기계 시스템을 설계하는 것이 핵심적인 우선 과제가 되었다. 자동차 설계자들은 성능을 최적화하고 온실가스를 줄이기 위해 연비 개선, 항력 및 소음 감소, 전기 자동차 주행 거리 연장에 집중하고 있다. 또한 A&D 및 터보기계 설계 엔지니어들에게는 효율 향상, 탄소 배출량 감소, 유지보수 빈도를 줄이는 것이 중요하다. 이런 목표를 달성하기 위해서는 다중물리 시뮬레이션 기술의 발전이 필수적이다. 속도, 정확성, 용량 및 계산 속도를 가속화하는 것은 디지털 트윈 시뮬레이션에 필수 요소로서, 프로토타입을 개발하고 테스트하기에 앞서 의도한 대로 작동할 수 있다는 확신을 줄 수 있는 설계 혁신의 원동력이 된다.   ▲ 이미지 출처 : 케이던스 웹사이트   GPU 내장 CFD 솔버와 전용 GPU 하드웨어를 결합한 케이던스 밀레니엄 플랫폼은 최대 1000개의 CPU 코어로 GPU당 슈퍼컴퓨터급의 처리량을 제공한다. 동급 CPU 대비 향상된 에너지 효율로 몇 주가 걸리던 처리 시간을 몇 시간으로 단축할 수 있게 지원한다.  케이던스 피델리티 CFD 솔버는 복잡한 시뮬레이션 문제를 해결할 수 있으며 높은 정확도를 제공한다. 밀레니엄 플랫폼은 확장형 아키텍처와 유연성을 갖춘 피델리티 솔버를 통해 여러 GPU 노드에서 선형에 가까운 확장성을 제공한다. 또한, 생성형 AI를 접목한 디지털 트윈은 고품질의 다중물리 데이터를 빠르게 생성하고, 생성형 AI가 최적의 시스템 설계 솔루션의 디지털 트윈 시각화를 안정적으로 생성할 수 있다. 케이던스는 밀레니엄 플랫폼이 주요 공급업체의 GPU를 바탕으로 클라우드 환경에서 8개 이상의 GPU를 구성하거나 온프레미스 환경에서 최소 32개 GPU를 구성할 수 있으며, 고객이 원하는 구성 방식을 적용할 수 있는 유연하고 확장성 높은 솔루션을 제공한다고 소개했다. 케이던스의 밴 구(Ben Gu) 다중물리 시스템 분석 R&D 부사장은 “케이던스는 35년의 역사를 통해 매우 어려운 컴퓨팅 분야에서 정확성을 유지하면서 동시에 계산 속도를 향상시키는데 주력해 왔다. 알고리즘 처리량은 여전히 핵심 우선순위이며 이제 우리는 생성형 AI를 활용하여 방대한 양의 설계 및 시뮬레이션 데이터에서 정보를 추출하고 있다”면서, “밀레니엄 플랫폼은 디지털 트윈 및 AI 애플리케이션의 가속화와 확장성을 제공하는 거대한 도약이며, CFD는 성능과 효율이 향상되면서 아주 유용하게 활용될 준비를 마쳤기 때문에 밀레니엄 M1의 뛰어난 성능은 빠른 제품을 출시를 해야 하는 산업계에 혁신을 가져올 것”이라고 전했다.

성공적인 유동 해석을 위한 케이던스의 CFD 기술 (6)   대규모 와류 시뮬레이션(LES)은 복잡성과 컴퓨팅 자원의 요구 등 제약이 극복되면서 유용한 난류 시뮬레이션 기술로 떠오르고 있다. 이번 호에서는 최신 수치 및 GPU 가속을 통해 LES 시뮬레이션을 더 저렴하고 쉽게 사용할 수 있는 케이던스의 피델리티 찰스(Fidelity CharLES) 솔루션에 대해 살펴본다.   ■ 자료 제공 : 나인플러스IT   모든 시스템의 공기역학 또는 유동장을 설계할 때 엔지니어는 난기류의 영향을 고려해야 한다. 전산 유체 역학(CFD)의 난류 모델을 사용하면 실제 시나리오에서 발생하는 유체 흐름의 혼란을 포함할 수 있다. 난류를 모델링하기 위해 레이놀즈-평균 나비에-스토크스(Reynolds-Averaged Navier-Stokes : RANS) 방정식이 널리 사용되어 왔으며 컴퓨팅 리소스가 제한되어 있을 때 선호된다. 그러나 이러한 시간 평균 방정식은 연소, 음향, 공기 역학 등과 같은 광범위한 애플리케이션에 필요한 정확도를 제공하지 못한다. 이러한 경우 대규모 와류 시뮬레이션(Large Eddy Simulation : LES)이 유용하다. 시뮬레이션의 복잡성과 대규모 컴퓨팅 요구 사항으로 인해 지난 40년 동안 대부분의 산업 분야에서 LES는 비실용적이었다. 하지만, 오늘날에는 최신 수치 및 GPU 가속을 통해 LES 시뮬레이션이 더 쉽게 접근 가능하고 저렴해졌다.   케이던스 캐스케이드 테크놀로지스의 LES 모델링 역사 1980년 케이던스 캐스케이드 테크놀로지스(Cadence Cascade Technology)의 창립자인 Parviz Moin은 난류 모델링에 관한 획기적인 연구를 수행했다. 당시에는 난기류를 실험적으로 조사하기 위한 수많은 연구가 진행 중이었다. <그림 1>은 경계층에서 수소 기포를 사용하여 수행한 실험을 보여준다. 이 실험은 난기류 속에서 아름답고 일관된, 그러나 혼란스러운 구조를 연구하기 위한 것이었다.   그림 1. 시뮬레이션 결과(Moin & Kim, 1981)(왼쪽)와 실험 결과(Kim, Klein & Reynolds, 1970)  (오른쪽)   Parviz와 그의 동료들은 1981년 미국 물리학회 컨퍼런스에서 NASA Ames 기지의 ILLIAC IV 15MFlops 컴퓨터로 계산한 시뮬레이션을 발표했다. 그 결과 나비에-스토크스 방정식을 시간에 따라 정확하게 예측하여 난기류의 역학과 통계를 모두 포착할 수 있다는 것을 보여주었다. 오늘날 고성능 컴퓨팅의 성능은 1980년 M플롭에서 2023년 1E플롭/s로 크게 발전했으며, 프론티어는 상위 500대 기업 중 선두를 달리고 있다. 최신 솔버 기술과 확장성을 바탕으로 자동차, 항공우주 및 기타 산업에서 충실도 높은 LES의 실제 적용이 증가하고 있다.   오늘날 LES를 가능하게 하는 기술 고충실도 LES의 실제 적용을 가능하게 하는 4가지 차별화 기술은 다음과 같다. 그리드 이산화(Grid Discretization) : 시간에 따라 달라지는 시뮬레이션에서 고품질의 상대적으로 등방성인 그리드의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 벽 근처에 약간의 이방성이 있으면 도움이 될 수 있지만, 그리드는 시뮬레이션 내내 일관된 품질을 유지해야 한다. 수치적 방법(Numerical Methods) : 강력하고 비선형적으로 안정적인 수치적 방법과 유동 물리학을 정확하게 표현하는 고급 물리 모델을 사용하는 것이 필수적이다. 데이터 분석(Data analytics) : 광범위한 데이터 세트를 생성하게 되므로 이 데이터를 빠르게 시각화하고 이해하는 것이 중요하다. GPU 가속(GPU Acceleration) : GPU에서만 실행되는 최신 CFD 솔버인 GPU 상주 솔버는 필요한 비용 효율적이고 높은 처리량의 시뮬레이션을 제공한다.   그림 2. 1990년부터 2023년까지 성능 개발 목록   수년 동안 LES 모델링의 철학은 저소산 수치 체계가 필요하다는 것이었다. 그러나 이러한 저손실 방식은 다중물리 애플리케이션과 복잡한 지오메트리에서 구축하기 어렵다. 높은 레이놀즈 수 흐름에서 실제 손실은 낮지만, 일반적인 CFD 코드의 수치 손실은 매우 높다. 하지만 피델리티 찰스 솔버(Fidelity CharLES Solver)를 사용하면 안정적인 저손실 수치 체계를 가질 수 있다. 메시 생성의 경우, 피델리티 찰스 솔버는 다양한 해상도의 영역과 그 사이의 전환을 가진 다면체 메시를 생성하는 메시 생성기를 사용한다. 이 메시는 특정 포인트 세트를 중심으로 생성된 3D 보로노이 다이어그램(Voronoi Diagram)이다. 이러한 점을 체계적으로 도입하면 높은 수준의 균일성을 가진 메시가 생성된다. 따라서 피델리티 찰스 솔버는 LES용 메시를 생성하는 데 편리하다.   ■ 상세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

  17　THEME. 2023 국내 엔지니어링 소프트웨어 시장 조사 Part 1. 2024년 경제 및 주력산업 전망 Part 2. MDA/PDM 분야 Part 3. CAE 분야 Part 4. AEC 분야 Part 5. 엔지니어링 소프트웨어 업계 인터뷰   INFOWORLD   Case Study 47　LG U+의 유니티 기반 가상 오피스 프로젝트　 사람과 사람을 잇고 경험을 공유하는 메타슬랩   Focus 50　디모아-PTC, DX 서밋에서 디지털 전환 전략과 성공 사례 소개   People & Company 52　티와이엠 김승동 중앙기술연구소 연구관리팀장　PLM, ERP, MES 등 기업 전반의 디지털 전환 추진   New Products 54　충돌 구조물의 설계 해석 및 최적화 프로그램　Visual Crash Studio 58　사실적인 애니메이션을 빠르게 제작하는 툴세트　포즈 드라이버 커넥트 80　이달의 신제품   On Air 60　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　K 스마트 공장의 꿈과 혁신의 미래 전망 61　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　플랜트 조선 분야를 위한 AI와 디지털 트윈 혁신 전략은?   Column 62　3D 프린팅, 올해도 제조업에 변화의 바람 일으킬까 / 다니엘 톰슨 64　디지털 지식전문가 조형식의 지식마당 / 조형식　디지털 위기에서 디지털 기회로 66　현장에서 얻은 것 No.15 / 류용효　CES 2024에서 본 미래 : AI와 모빌리티의 새로운 지평   74　New Books 76　News   CADPIA   AEC 83　BIM 칼럼니스트 강태욱의 이슈 & 토크 / 강태욱　딥러닝 수치해석 데이터의 병렬처리를 지원하는 파이썬 넘바 라이브러리 88　데스크톱/모바일/클라우드를 지원하는 아레스 캐드 2024 (10) / 천벼리　사용자 정의 팔레트 Ⅱ 92　새로워진 캐디안 2024 살펴보기 (2) / 최영석　테이블 테두리 서식 지정 및 비주얼 스타일 탐색기 기능   Reverse Engineering 95　문화유산 분야의 이미지 데이터베이스와 활용 사례 (2) / 유우식　서화, 낙관, 탁본 데이터베이스   Analysis 102　성공적인 유동 해석을 위한 케이던스의 CFD 기술 (6) / 나인플러스IT　대규모 와류 시뮬레이션에 유용한 피델리티 찰스 솔루션 106　앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례 / 최낙정　앤시스 스페오스를 활용한 라이트 가이드 설계와 해석 111　MBD의 이해와 기업 가치 향상을 위한 전략 (2) / 오재응　MBD의 성공 비결 및 향후 전망   Mechanical 118　제품 개발 혁신을 가속화하는 크레오 파라메트릭 10.0 (9) / 박수민　설계 탐색(DEX) 기능 활용하기 124　제조업 DX, 3D 데이터의 목표는? (2) / 아이지피넷　DX의 목표는 인간의 지식과 지혜를 디지털화하는 것     캐드앤그래픽스 2024년 2월호 목차 from 캐드앤그래픽스     캐드앤그래픽스 당월호 책자 구입하기   캐드앤그래픽스 당월호 PDF 구입하기

성공적인 유동 해석을 위한 케이던스의 CFD 기술 (3)   유동해석 시 형상이 고도화될수록 메시 생성과 관련된 복잡성도 증가한다. 메시 생성의 복잡성은 요소의 유형 및 구조, 기하학, 위상, 사용자 전문 지식, 응용 프로그램 및 메시 생성 알고리즘 선택과 같은 여러 요소와 관련될 수 있다. 엔지니어의 요구사항이 진화함에 따라 상업용 메싱 소프트웨어는 점점 더 복잡한 메시 구성을 처리해야 했다. 케이던스 피델리티(Cadence Fidelity) CFD 플랫폼은 leading/blunt edge, 자유 표면, 경계층, 점성층 등을 위한 다양한 메시 생성 기술을 제공한다. 이 글에서는 복잡한 선박 형상의 메시 생성을 간소화하기 위한 몇 가지 전략을 소개한다.   ■ 자료 제공 : 나인플러스IT, www.vifs.co.kr   Meshing Strategies   그림 1   Volume to Surface V2S(Volume to Surface)는 복잡한 기하 형상에도 적용할 수 있는 강력하고 병렬화된 메시 처리 방식이다. 교차 또는 비일치 표면(intersecting or non-conformal surface)이 있는 지저분한 형상에도 적용이 가능하며 사전 표면 메시가 필요하지 않다. 케이던스의 V2S 메싱 기술은 전체 육면체(full-hexahedral) 및 육면체 우세(hexa-dominant) 비정렬(unstructured) 메시를 모두 생성할 수 있다. 전체 육면체 메시는 행잉 노드를 사용하여 일관된 육면체 구조를 유지하는 반면, 육면체 우세 메시는 사면체를 사용하여 행잉 노드 없이 다양한 크기의 육면체 섹션을 연결한다.   그림 2. V2S full hex mesh   Surface to Volume S2V(Surface to Volume)는 결함 허용(fault-tolerant) 메시 처리 방식이며 이를 통해 고품질의 표면 메시와 점성 레이어를 생성할 수 있다. 그리고 이를 구현하기 위해 비교적 깨끗한 형상이 필요하다. 이 방식을 사용하면 형상의 표면에는 비정렬 쿼드 우세(quad-dominant) 메시가 생성되고 공간에는 완전 사면체 또는 육면체 우세 볼륨 메시가 생성된다.   그림 3. S2V hex-core mesh   두 메싱 접근 방식 모두 해석 솔버 종류에 구애받지 않는다. 또한 케이던스 피델리티 플랫폼은 특정 솔버에 맞게 메시를 조정할 수 있는 전용 메시 품질 최적화 기능을 제공한다.   Surface refinements 옵션으로 제공되는 표면 및 로컬 미세화(surface and local refinement) 기능을 사용해 원하는 영역의 메시 해상도를 증가시킬 수 있다. 메시의 균일성(Mesh uniformity), 가장자리 근접성(edge proximity), 로컬 곡률(local curvature)의 세 가지 옵션을 사용해 원하는 표면의 메시를 원하는 해상도로 미세화할 수 있다.   Global Settings 다수의 표면을 가진 복잡한 형상을 작업할 때 각 표면을 세분화하고 표면 가장자리 간의 근접성을 확인하는 것은 지루한 작업일 수 있다. 이러한 경우에는 전역(global) 설정을 사용하여 전체 형상을 한 번에 미세화할 수 있다. <그림 4>에 설명된 선박 상부 구조물의 기하학은 V2S 접근 방식을 사용하여 피델리티 CFD 플랫폼에서 메싱되었다. 전역 매개 변수만 사용하였으며 로컬 미세화 옵션은 적용하지 않았다. 추가적으로 물리적 설계에 중요한 영역에는 표면 메시 미세화를 적용할 수 있다.   그림 4. 페리의 모든 표면을 다듬기 위해 Global Setting이 사용되었다.   ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

성공적인 유동 해석을 위한 케이던스의 CFD 기술 (1)   전산 유체 역학(CFD)의 메시 생성은 사용자의 전문 지식과 독창성에 의해 메시 유형, 토폴로지 및 셀 품질이 선택되며, 이것은 솔루션의 수렴 및 정확도에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 메시 생성 작업을 자동화하기 위해서는 적절한 제어 방법이 필요하다.   ■ 자료 제공 : 나인플러스IT   메싱을 자동화할 수 있는 범위 옥스퍼드 사전에 따르면 자동의 정의는 ‘사람이 조작할 필요 없이 작동하는 컨트롤을 갖는 것’이다. 이는 NASA의 CFD 비전 2030 연구와 일치하며, 저자는 “궁극적으로 메시 생성 프로세스는 CFD 사용자에게 보이지 않아야 한다”고 말한다. 그러나 ‘자동’이라는 문자 그대로의 정의를 기술에 적용하는 것은 권장되지 않고 실현 가능하지도 않다. 어떤 경우에 자동화 방법은 메시 생성이 90% 진행된 시점에서 불가피한 장벽에 도달한다. 마지막 10%는 완료하기가 사실상 불가능하거나 며칠 또는 몇 주를 소비한다.   그림 1   피델리티 포인트와이즈(Fidelity Pointwise)는 자동화가 잘못된 방향으로 진행될 때 백업 역할을 하는 수동 제어 기술을 자동화와 결합하여 안정적인 메시 자동 생성기를 만들었다. 이번 호에서는 CAD 모델 가져오기를 시작으로 피델리티 포인트와이즈에서 자동화가 어떻게 구현되었는지 살펴보겠다.   자동화된 솔리드 모델 어셈블리 CAD의 가져오기와 기하학적 정리는 메시 생성의 골칫거리이다. 가져오기 및 기하학적 정리 과정에서 주요 문제는 인접한 표면들 사이의 간격과 겹침이다. 이러한 간격과 겹침으로 인해 메셔는 각 표면을 분리된, 떨어져 있는 조각으로 인식하게 되며 전체 기하학의 일부로 보지 못한다.(그림 2) 만약 부주의하게 구성된 CAD를 메싱한다면 구성 메시들이 표면 경계를 통해 일치하지 않을 가능성이 있다.   그림 2. 이 발사체는 IGES 파일에서 가져왔다. 색상은 서로 관계가 없는 개별 표면을 나타낸다.(위) 전체 발사체 지오메트리는 단일 위상 솔리드 모델로 가져오는 동안 자동으로 조립되었다.(아래)   피델리티 포인트와이즈는 CAD 파일을 가져올 때 자동으로 CAD 파일의 표면을 하나의 토폴로지 솔리드(그림 2)로 조립한다. 이 결과로 생성된 솔리드 모델은 간격도 없고 겹침도 없다. 솔리드 모델을 메싱하는 중요한 점은 모델을 메싱할 때 모든 구성 메시(각각 하나의 CAD 표면에 대응하는 메시)가 원활하게 연결되고 기하학적 의도를 준수하며 표면 메시들이 즉시 부피 메싱에 적합하도록 한다는 것이다. 반면, 솔리드 모델 조립이 가져오기 과정에서 완전하게 작동하지 않을 때 포인트와이즈는 사용자가 허용 오차와 조립할 표면을 제어하면서 수동으로 조립 작업을 수행할 수 있도록 해 준다.   ■ 기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.

AMD가 게임스컴 2023(Gamescom 2023)에서 새로운 AMD 라데온 RX 7800 XT 및 라데온 RX 7700 XT(AMD Radeon RX 7800 XT and Radeon RX 7700 XT) 그래픽 카드를 공개했다. 신규 라데온 그래픽 카드는 최신 1440p 해상도 고주사율 게이밍 및 이스포츠 환경에서 높은 성능을 제공한다. 또한, 차세대 업스케일링 기술 AMD 피델리티 FX 슈퍼 해상도 3(AMD FidelityFX Super Resolution 3, 이하 AMD FSR 3) 지원으로 일부 게임 타이틀에서 성능 향상을 지원한다. AMD RDNA 3 아키텍처 기반으로 제작된 라데온 RX 7800 XT 및 RX 7700 XT 그래픽 카드는 차세대 하드웨어 및 소프트웨어 기능을 통해 1440p 해상도 환경에서 60 FPS 이상의 몰입감 있는 게임 플레이를 지원한다. 이를 기반으로 일부 게임 타이틀에서 경쟁사 동급 제품 대비 뛰어난 가격 대비 성능을 지원한다. 또한, 고해상도 게이밍 환경에서 각각 16GB 및 12GB의 고속 GDDR6 VRAM과 경쟁사 대비 최대 2배 높은 메모리 대역폭은 물론, 신규 AMD HYPR-RX 기술과 같은 고급 기능을 지원해 한 층 더 향상된 성능 및 시각적 충실도를 제공한다. 라데온 RX 7800 XT 그래픽 카드는 1440p 해상도 게이밍을 위한 최상급 제품으로 60개의 AMD RDNA 3 통합 컴퓨팅 유닛을 탑재했다. AMD는 "경쟁사 대비 평균 20% 더 뛰어난 가격 대비 성능을 제공해 1440p 해상도에 최적의 효율을 보여준다"고 밝혔다. 라데온 RX 7700 XT 그래픽 카드는 54개의 AMD RDNA 3 컴퓨팅 유닛을 탑재했으며, AMD에 따르면 경쟁사 대비 평균 20% 더 향상된 달러당 성능을 제공한다.   ▲ AMD 라데온 RX 7800 XT 그래픽 카드   AMD RDNA 3 아키텍처 기반의 새로운 컴퓨팅 유닛은 통합 레이 트레이싱 및 AI 가속기와 2세대 AMD 인피니티 캐시 기술이 적용되어, 한 단계 더 높은 수준의 그래픽과 전력 효율성을 제공한다. 새로운 AI 가속기는 최신 AI 워크로드에 최적화되어 있으며, 새로운 전용 AI 및 데이터 처리율(throughput)은 이전 AMD RDNA 2 아키텍처 대비 2배 이상의 성능을 제공한다. 이번 신제품은 AMD 인코더를 통해 스트리밍 및 녹화 시 보다 향상된 그래픽 품질을 제공한다. AMD 미디어 프레임워크(AMD Media Framework)에 통합된 AMD AI 및 콘텐츠 어댑티브 머신러닝 기술을 적용해 낮은 비트율 및 해상도의 스트리밍 환경에서도 선명한 화면을 구현한다. UHD 인코딩을 지원하는 인코딩/디코딩 미디어 엔진은 새로운 멀티미디어 경험을 제공하며 AV1 인코딩/디코딩, 넓은 색역 및 HDR 향상을 지원한다. AMD 래디언스 디스플레이 엔진은 디스플레이 포트 2.1 및 HDMI 2.1a 기반 디스플레이를 지원해 게임 및 콘텐츠 제작 워크로드에서 초고해상도와 높은 주사율을 제공한다. 또한, 12 비트의 HDR과 REC2020 컬러 스페이스(REC2020 Color Space) 지원으로 8K 비디오 재생 시 최적의 색상 정확도를 구현한다. 한편, AMD는 차세대 업스케일링 기술인 AMD 피델리티FX 슈퍼 해상도(FSR) 3을 공개했다. AMD FSR 3은 AMD 플루이드 모션 프레임(AMD Fluid Motion Frames) 및 게임 모션 벡터 데이터를 활용한 프레임 생성 기술로 프레임률 향상을 지원한다. 또한, 경쟁사 제품 및 게임 콘솔을 포함한 보다 폭넓은 플랫폼 및 게임 타이틀에서 뛰어난 성능과 이미지 품질을 경험할 수 있도록 설계됐다. AMD FSR 3은 오는 가을 스퀘어 에닉스(Square Enix)의 '포스포큰(Forspoken)'과 어센던트 스튜디오(Ascendant Studios) 및 EA의 '이모탈스 오브 아베움(Immortals of Aveum)'을 시작으로 10개 게임을 추가 지원 예정이다. 이외에도, AMD는 향상된 성능 및 기능으로 한 차원 높은 게이밍 경험을 제공하는 최신 AMD 소프트웨어 : 아드레날린 에디션(AMD Software : Adrenalin Edition) 애플리케이션을 발표했다. 9월 6일 출시 예정인 신규 AMD HYPR-RX는 AMD 라데온 슈퍼 레졸루션(AMD Radeon Super Resolution : RSR), AMD 라데온 안티랙(AMD Radeon Anti-Lag), AMD 라데온 부스트(AMD Radeon Boost) 등 기능의 동시 운용을 지원해 손쉬운 성능 스택 효과를 제공한다. 이번 AMD HYPR-RX 기술은 게임 프로필별 안티랙 지원해 사용자의 입력 지연을 최소화하고 게임 반응성을 한 차원 더 끌어올리는 새로운 AMD 라데온 안티랙+(Anti-Lag+) 기술이 포함된다. AMD 라데온 RX 7800 XT 및 RX 7700 XT 그래픽 카드는 9월 6일부터 애즈락(ASRock), 에이수스(ASUS), 바이오스타(Biostar), 기가바이트(Gigabyte), 파워컬러(PowerColor), 사파이어(Sapphire), 배스트아머(Vastarmor), XFX, 예스톤(Yeston) 등 주요 메인보드 제조사 및 유통 업체에서 구매할 수 있으며, AMD 라데온 RX 7800 XT는 AMD 공식 웹사이트에서도 구매할 수 있다. AMD의 스콧 허클만(Scott Herkelman) 그래픽 사업부 부사장 겸 총괄 매니저는 "최신 고주사율 1440p 해상도 디스플레이는 게이머들이 기대하는 생생한 그래픽과 부드러운 게임 플레이를 지원하며 게이머들에게 가장 선호하는 게임 환경으로 채택되고 있다"면서, “신규 라데온 그래픽 카드의 뛰어난 성능과 시각적 충실도를 통해 최신 게임에서도 색다른 경험을 이어갈 수 있길 기대한다”고 밝혔다.

개발 및 공급 : Cadence Design Systems 주요 특징 : 터보 기계의 CFD 해석을 위한 기능 제공, 기본 CFD 기술부터 High-Order 솔루션까지 사용 가능, 단일 해석 환경 및 워크플로 제공, 파이썬 스크립트를 통한 자동화, 다양한 상용 코드와 호환성 지원 등 자료 제공 : 나인플러스IT     피델리티 CFD(Fidelity CFD)는 케이던스(Cadence)의 CFD 소프트웨어로 고난도 수치 알고리즘, SRS, HPC를 통해 CFD(전산유체역학) 기술의 도약을 준비하고 있다. 통합된 CFD 플랫폼을 통해 기본적인 CFD 기술부터 High-Order 솔루션까지 간편하게 사용할 수 있으며 터보 기계(Turbomachinery)를 위한 CFD 프로젝트 수행에 특장점을 갖고 있다.     피델리티 CFD 소프트웨어는 사용자의 프로젝트 작업 환경과 요구 조건에 적합한 솔루션을 간편하게 선택하여 응용할 수 있다. 피델리티 CFD의 가장 큰 장점은 작업 속도를 단축시키면서도 정확도를 놓치지 않고, 반대로 정확도를 높이면서도 작업 시간이 늘어나지 않는다는 것이다.   피델리티 CFD의 주요 특징 모든 유형의 유체 해석 + 회전식 터보 기계 해석 메셔/솔버를 위한 기본 코어 제공(최대 32코어) 단일 환경 및 워크플로(Preliminary Design - Pre - Solving - Post) 파이썬 스크립트를 통한 자동화 기능 Compressor 및 Turbine Map의 Speed line 자동 계산 타사의 상용 코드와 매끄러운 호환성   피델리티 애자일 - Preliminary & Detailed 1D, 3D Design 케이던스는 터보 기계를 위한 콘셉트 디자인 솔루션 기업인 Concepts NREC와 오랜 기간 파트너십을 형성하고 있다. System/Cycle design, Preliminary sizing, Fluid dynamics, Mechanical stress/vibration analysis까지 단일한 피델리티 플랫폼 안에서 피델리티 애자일(Fidelity Agile)을 사용하여 콘셉트 디자인 작업부터 시작되는 CFD의 모든 작업을 할 수 있다.     피델리티 오토메시 - 전처리 피델리티 오토메시(Fidelity AutoMesh)를 통해 어떠한 형태의 지오메트리도 직관적인 방식으로 고품질의 격자 생성이 가능하다. 터보 기계의 Structured Meshing부터 복잡한 Unstructured Grid Generation까지 활용 범위가 넓다. 격자 생성 시간을 최소화하면서도 그리드(grid)의 품질을 보장해주는데 강점이 있으며, 피델리티 오토메시를 통해 생성된 Structured 및 Unstructured 각각의 격자를 자연스럽게 혼용 가능하다. 또한 피델리티 오토메시를 통해 생성된 격자는 모든 주요 CFD 플랫폼에서 사용 가능하며, 다양한 임포트&익스포트 포맷을 지원해 CFD 솔버 및 CAD 시스템에 매끄럽게 호환된다.     피델리티 플로 - 솔빙&후처리 피델리티 플로(Fidelity Flow)는 복잡한 형상의 내/외부 유체 유동(flow) 해석을 위한 멀티피직스 전용 CFD 유동 통합 모듈이다. 모든 유형의 유동(압축/비압축성, 이상 가스 또는 실제 가스 등)을 해석할 수 있으며 열 전달, 연소, 다상, 캐비테이션, 복사, 화학 반응 등의 멀티피직스 해석이 가능하다.     특히 피델리티 터보 라이브러리(Fidelity Turbo library)는 터보 기계와 같이 회전을 사용하는 기계의 해석을 위한 터보 기계 전용 라이브러리이며, 터보 솔버(Turbo Solver)는 모든 시장에서 빠르고 정확한 결과를 배출하는 솔버로 풍력 터빈, 터보 차저, 항공 엔진, 유압 터빈 등의 회전 기계 분야를 위해 설계되었다. 터보 기계 설계의 시작부터 해석, 사후 처리까지 하나의 환경에서 구동할 수 있다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

17　THEME. 제조 산업의 혁신 돕는 디지털 전환 전략과 기술 반도체 장비 사례에서 본 모듈러 디자인과 PLM의 연계 디지털 전환 시대의 성공적인 반도체 PLM 구축 전략 제조 기업의 성공을 견인하는 스마트한 데이터 활용 챗GPT와 PLM 활용 시나리오 버추얼 트윈 기반의 버추얼 팩토리 구축 솔루션 및 사례 제조 혁신을 위한 클라우드 기반의 디지털 트윈 전략 효과적인 3D 데이터 활용과 데이터 공유 및 디지털화 실현   INFOWORLD   Case Study 45　항공 정비 교육용 XR 콘텐츠, AK GO　항공기 정비에 인공지능과 확장현실을 융합하다   New Products 48　고퀄리티 페이셜 애니메이션을 빠르게 제작　메타휴먼 애니메이터 51　쉽고 편한 디지털 도면 관리 솔루션　아스트라 PDM 23.0 54　터보 기계 해석을 위한 CFD 소프트웨어 패키지　피델리티 CFD 56　기계 라이브러리 및 유틸리티로 편리한 설계 지원　progeM   People&Company 59　지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 마우리지오 파로디 부사장, 패트릭 니븐 이사　시뮬레이션으로 포괄적이면서 실행 가능한 디지털 트윈 구현   Focus 62　PTC, “크레오 10은 제조산업 디지털 전환의 출발점” 64　레노버, “워크스테이션의 최우선 가치는 성능·확장성·안정성” 66　SAP, 기업의 비즈니스 혁신 돕는 핵심 전략으로 AI/지속가능성/네트워크 제시 68　한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터 그래픽스 연구의 현재와 미래 짚는 학술대회 진행 70　유아이패스, 생성형 AI로 비즈니스 자동화의 가치 극대화   Column 73　책에서 얻은 것 No.18 / 류용효　거인의 리더십 76　디지털 지식전문가 조형식의 지식마당 / 조형식　디지털 스레드, 디지털 트윈, MBSE, PLM 연결에 필요한 디지털 연속성과 디지털 신임성   On Air 84　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　아트&디자인 분야 AI의 인공 창의성과 NFT, 작업 이야기 소개 85　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　스마트 건설을 위한 토목분야 BIM 전면설계의 중요성 86　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　메디컬 트윈과 의료 AI 발전 방향   82　New Books 79　News   Directory 139　국내 주요 CAD/CAM/CAE/PDM 소프트웨어 공급업체 디렉토리   CADPIA   AEC 87　BIM 칼럼니스트 강태욱의 이슈 & 토크 / 강태욱　인공지능 미디어 아트 작업을 위한 생성형 AI 도구 소개 92　새로워진 캐디안 2023 살펴보기 (10) / 최영석　3D 객체 그리기 기능 96　토목 분야 BIM 기반 자동, 연동, 수동 수량산출 합산 프로세스 (1) / 이재홍　BIM 기반 수량산출 관련 정책 및 지침 동향 100　데스크톱/모바일/클라우드를 지원하는 아레스 캐드 2024 (3) / 천벼리　아레스 캐드의 트리니티 개념과 기능   Mechanical 103　제품 개발 혁신을 가속화하는 크레오 파라메트릭 10.0 (3) / 김주현　향상된 인체 공학 설계   Reverse Engineering 108　이미지 정보의 취득, 분석 및 활용 (8) / 유우식　측정 결과의 분석 118　포인트셰이프 디자인을 사용한 역설계 사례 / 드림티엔에스　모터 조인트 스캔 데이터 역설계 작업 과정   Analysis 122　앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공 사례 / 김선명　L-PBF 방식 적층공정 해석 보상 모델로 열 변형 해결하기 128　제품 개발의 새로운 방법론, MBSE (3) / 이상훈, 안치우, 윤재민　MBSE 실현을 위한 다분야 솔루션 통합 환경 구축 및 활용 방안   PLM 132　제조기업의 미래를 위한 PLM 이야기 (7) / 김성희　위기의 시대와 PLM   Cloud Computing 134　산업 현장에서 활용할 수 있는 AWS IoT 서비스 (4) / 조상만　AWS의 에지 컴퓨팅 서비스, IoT 그린그래스 Ⅱ      

개발 : Cadence Design Systems 주요 특징 : CFD 전문 소프트웨어로 시간과 비용을 절약하며 프로젝트의 완성도 향상 지원, 다양한 유형의 격자 생성, 빠르고 정확한 전처리 지원, 타사 솔버 및 지오메트리와 호환, 스크립트/반복 작업 자동화/커스터마이징 지원 등  사용 환경(OS) : 윈도우, 리눅스 자료 제공 : 나인플러스IT   그림 1   케이던스 디자인 시스템즈(이하 케이던스)는 지난 30년 간 전자 설계 분야의 주요 업체로서 입지를 굳혀왔고, 설계 소프트웨어는 물론 하드웨어와 IP 분야에서도 고객 만족을 극대화할 수 있는 서비스를 제공하고 있다. 일반 소비자용/하이퍼 스케일 컴퓨팅, 5G 커뮤니케이션, 자동차, 항공, 헬스케어 등의 산업에 필수적인 칩, 보드, 시스템을 위한 최적의 솔루션을 제공한다. 또한, 케이던스는 완성도 높은 유동해석(CFD)에 반드시 필요한 격자(mesh) 생성 솔루션을 제안한다. 격자 생성은 모든 유동해석 엔지니어에게 숙제와 같은 일이다. 케이던스의 ‘포인트와이즈(Pointwise)는 어떠한 복잡한 형상이라도 고품질의 격자를 생성해준다. 그리고 ‘피델리티 오토메쉬(Fidelity Automesh)’는 빠르고 정확하게 자동으로 격자를 생성해준다. 두 소프트웨어를 통해 시간과 비용을 절약하며 프로젝트의 완성도를 더욱 높일 수 있다.   포인트와이즈 포인트와이즈는 과거 그리드젠(Gridgen)의 새로운 제품명이며, 2020년 케이던스와 한 가족이 되었다. 포인트와이즈는 격자 생성 솔루션 중 최고 수준을 지향하고 있으며, 전처리(pre-process)를 위한 대안으로 업계에서 자리잡아 왔다. 복잡한 형상, 특히 곡면 상의 격자를 더욱 매끄럽게 생성해주는 하이오더(High-Order) 기술은 엔지니어가 원하는 다양한 수준의 고품질 격자 생성에 대응하고 있다.   그림 2   그림 3   포인트와이즈의 주요 특징 하이브리드(hybrid), 오버셋(overset) 그리고 하이오더(high-order) 격자 생성 간편한 유저 인터페이스 타사 솔버(solver) 및 형상(CAD geometry)과 매끄러운 호환 글리프(glyph)를 통한 스크립트 및 템플릿 커스터마이징   피델리티 오토메쉬 피델리티 CFD(Fidelity CFD)는 회전체(turbomachinery) 유동해석 특화 소프트웨어인 누메카(NUMECA)가 2020년 케이던스와 한 가족이 되면서 향상된 인터페이스와 강력해진 기능과 함께 새로운 이름으로 선보이는 CFD 종합 솔루션이다. 특히, 피델리티의 격자 생성 전용 팩키지인 피델리티 오토메쉬는 어떠한 복잡한 형상에 대해 자동으로 빠르고 정확한 전처리 및 격자 생성이 가장 큰 특징이다. 그리고 케이던스의 강점 중 하나인 컴퓨팅 기술을 바탕으로 한 병렬 처리 기능을 이용하면, 수백만 개의 격자를 단 몇 분 안에 생성할 수 있다.    그림 4   그림 5   피델리티 오토메쉬의 주요 특징 피델리티의 단일 환경 안에서 모든 모듈을 간편하게 사용 형상의 빈틈을 자동으로 탄탄하게 채워주는 오토씰(AutoSeal) 모듈 격자 생성 모듈인 오토그리드(Autogrid)와 헥스프레스(Hexpress)를 통해 정렬 격자(structured mesh)와 비정렬 격자(unstructured mesh) 모두 생성 가능하며 서로 매끄럽게 결합된다. 각 격자 생성 모듈에 멀티코어를 지원한다. Surface to Volume(S2V)과 Volume to Surface(V2S) 방식 모두 적용 가능 타사 솔버 및 형상과 매끄러운 호환 파이썬(Python API)을 통해 반복되는 작업 자동화 및 커스터마이징   나인플러스IT 나인플러스IT는 케이던스의 국내 공식 채널 파트너이다. 2009년 설립 이후 케이던스의 소프트웨어와 엔지니어링 서비스를 국내 교육 기관, 산업체 그리고 연구소 등에 제공하고 있다. 오랜 기간의 경험과 축적된 기술력, 고객의 입장에 한 발 더 다가선 서비스로 국내 EDA, CFD 산업 발전에 밑거름이 되기 위해 최선을 다하고 있다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.