첨단 기술로 더 편리하고 강력하게, CAE의 새로운 도약 이끈다

버추얼모션(www.virtualmotion.co.kr)이 7월 13일 ‘2017 다풀 유저 콘퍼런스’를 진행했다. 이번 행사에서 버추얼모션은 다풀(DAFUL)의 발전 방향과 함께 메모리, 속도, 해석 정확도 등에 초점을 둔 차세대 솔버 기술 개발에 대해 소개했다. 또한 국내외의 다양한 CAE 활용 사례도 선보였다.

■ 정수진 편집장 sjeong@cadgraphics.co.kr

해석 정확도와 퍼포먼스 높인 자이언트 모델 솔버 개발

버추얼모션이 개발한 동역학 해석 솔루션인 다풀(DAFUL)은 지난 2007년 첫 버전을 발표한 이후 꾸준히 향상되어 왔으며, 올 연말에는 6.2 버전을 선보일 예정이다. 또한 2011년에는 더욱 손쉽게 해석을 수행할 수 있는‘ 다풀 메시프리(DAFUL MeshFree)’를 선보였다. 메시프리는 단일 보디의 소변형 해석을 시작으로 시스템의 구조동역학, 대변형, 열해석까지 기능을 확장하고 있다.

버추얼모션의 배대성 대표는 “CAE 엔지니어의 수고와 시간을 덜 수 있도록 메모리 및 속도 문제를 해결하는 것이 다풀의 최우선 과제”라면서“ 최근 불고 있는 4차 산업혁명의 바람과 함께 CAE 분야에서도 기술 발전을 통해 새로운 도약이 필요한 시점”이라고 짚었다.

이번 유저 콘퍼런스에서 버추얼모션은 대규모의 모델을 효과적으로 해석할 수 있는 ‘자이언트 모델 솔버(GMS)’를 소개했다. 자이언트 모델 솔버는 정확도, 속도, 메모리, 병렬처리에 중점을 두고 있다. 정적해석과 동적 접촉해석 등에서 속도를 높이고 메모리 사용량을 줄인 것이 특징이다. 32GB 메모리를 탑재한 PC에서 620만 개의 자유도를 해석할 수 있으며, HPC 환경에서는 더욱 높은 퍼포먼스를 제공한다.

▲ 다풀 6.2 버전에서 선보일 '자이언트 모델 솔버'는 해석의 정확도와 속도를 높이면서 메모리 사용량을 줄이고, 병렬처리를 효과적으로 지원하는데 중점을 둔다.

NVH 특화 해석 제품 및 다양한 해석 사례 소개

이번 콘퍼런스에서는 다풀의 최근 기술 개발 사항과 함께 섀시 통합 성능 해석, 경량형 시트 익스텐션 모듈의 동특성 해석, 진동리퍼의 기진력 분석, 웨이퍼 이송 로봇의 동적 거동 해석, 체인 CVT의 성능예측 기법 등 해석 적용 사례가 소개되었다.

버추얼모션의 김완구 이사는 다풀 드라이브트레인(DAFUL/Drivetrain) 툴킷의 새 기능 및 사용성을 소개했다. 다풀 드라이브트레인은 NVH 관련 컴포넌트로 시작해 신뢰성 평가와 상세 거동분석 기능을 제공하고 있으며, 소음진동 평가를 위한 플랫폼을 지향하고 있다.

다풀 드라이브트레인에서 최근 추가된 기능으로는 ▲기어 해석의 정밀도 향상 ▲사이클로이드(cycloid) 기어에 대한 해석기법 및 일반 기어 해석 강화 ▲소음진동 평가를 위한 가속도 컨투어를 포함한 후처리 기능의 향상 ▲모드 컨트리뷰션(Mode Contribution)을 이용한 소음진동 해석 성능 개선 등이 있다.

김완구 이사는 “향후 사운드 압력 해석, 새로운 기어 타입 지원, 베어링 상세 모델의 풀 3D 거동 구현 등이 다풀 드라이브트레인에 추가될 예정”이라고 소개했다.

해외 제조업체의 CAE 프로세스와 전략

또한 일본의 자동차 부품 기업인 덴소(Denso)의 CAE 프로세스에 관한 내용이 소개되어 관심을 모았다. 1949년 설립한 덴소는 우리나라를 포함해 190개의 해외 자회사를 갖고 있다. 자동차 부품의 OEM 생산으로 시작해 현재는 차량 에어콘, 자율주행, 안전 등 여러 분야의 기술을 개발하고 있다.

덴소에서 CAE 부문을 총괄하는 아카이케 시게루 이사는 “1980년대에는 CAE가 소수의 전문가를 위한 도구라는 인식이 강했다. 이후 프리젠테이션 도구나 설계 참고자료 등 CAE의 역할이 확대되고, 현재는 일부 물리 시제품을 대체하는 역할까지 한다”면서 “덴소는 사내 CAE 확산에 중점을 두고 업무 환경 내에 CAE를 녹여내는 전략을 추진하고 있다”고 소개했다.

덴소가 주목하고 있는 최근의 CAE 트렌드로는 전기차(EV) 및 하이브리드 자동차(HEV) 관련 해석, 다물리 연성해석, 재료 설계를 위한 해석이다. 이에 따라 덴소는 각각의 CAE 활용 방향을 설정하고, 협업을 위한 방법론을 개발해 현장에 적용하는 프로세스를 진행하고 있다. 특히 산학연계를 통해 활용 가능한 기술을 정립하고, 이를 소프트웨어로 전개하는 것이 눈에 띈다. 시게루 이사는 “다풀의 경우에는 EV/HEV에서 소음을 줄이기 위해 컴프레서, 구동 벨트 시스템, 서플라이 펌프 등의 해석에 적용하고 있다”고 설명했다.

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