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미래 지향적인 설계로 제품 혁신을 가속화하는 크레오 8.0 (5)
앤시스를 활용한 다양한 EMI 해석 솔루션
보이는 것과 보는 것 (10)
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앤시스를 활용한 다양한 EMI 해석 솔루션
앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례   이번 호에서는 앤시스(Ansys) 소프트웨어인 HFSS, SIwave, Circuit을 활용한 다양한 EMI 시뮬레이션 방법을 소개하고자 한다. 각각의 소프트웨어를 독립적으로 사용했을 때와 서로 조합했을 때의 EMI 해석 과정을 소개한다. ■ 박유순 태성에스엔이 HF팀의 매니저로 Ansys 전자기제품군의 교육, 컨설팅, 기술지원을 담당하고 있다. 반도체 패키지, 커넥터, 케이블, 테스트 소켓 등 High Speed Interface 제품의 SI/PI/EMI 관련 폭넓은 기술 서비스를 제공한다. 이메일 | yspark@tsne.co.kr 홈페이지 | www.tsne.co.kr   1. EMI/EMC 용어 소개 EMI는 ‘Electro-Magnetic Interference’의 약자로서 전자파 장애, 전자파 간섭을 의미한다. 방사되거나 전도되는 전자파가 다른 기기로 영향을 끼치는 것으로, 제품의 오동작을 일으키게 만드는 원인 중 하나이다.  EMS는 ‘Electro-Magnetic Susceptibility’의 약자로서 외부 전자파에 대한 내성을 의미한다. 방사되거나 전도되는 전자파로부터 오동작을 일으키지 않고 동작할 수 있는 내성을 의미한다.  EMC는 ‘Electro-Magnetic Compatibility’의 약자로서 전자기 적합성, 전자파 적합성을 의미한다. 이 용어는 EMI와 EMS를 모두 포함하는 용어로, EMI가 잘 제어되고 EMS가 잘 되어 전파 환경이 쾌적한 상태를 의미한다.    2. 산업체 동향 최근 전기전자, 반도체, 자동차, 항공우주 등 다양한 분야에서 EMI/EMC 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. EMI 문제는 제품 기능의 다양화, 제품 크기 감소, 고속 동작 애플리케이션의 증가에 따라 심화되고 있다. PCB의 복잡도는 증가하고 사이즈는 감소되면서 전자기 커플링 효과가 커질 수 밖에 없게 되었고, 다양한 기능이 작은 PCB에 집적되면서 노이즈의 소스가 다양해졌다. 특히 안테나 등이 포함된 고출력 RF 무선 통신 기능이 접목되면서 EMI의 중요성이 더욱 강조되고 있다.   3. 시뮬레이션의 역할 그동안 전자제품의 EMI 분석 및 개선을 위해 측정이 지배적인 역할을 해 온 것이 사실이다. 그러나 측정을 하기 위해서는 제품을 직접 제작하며 테스트 환경을 구성해야 한다. 이 때 제품 제작 및 테스트 환경을 구성하기 위해 많은 시간과 비용이 발생하게 된다. 제품에 필요한 스펙을 충족하지 못할 경우 제품을 다시 설계하고 제작을 해야 하며, 어디서 문제가 발생했는지 찾기 어려운 경우가 있다.  이러한 문제는 시뮬레이션으로 해결할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 가상 테스트 환경을 구축하고, 제품을 실제로 제작하지 않고도 성능을 확인할 수 있는 장점이 있다. 또한 제품 개발 단계에서 빠르게 성능을 확인하고 사전에 문제를 발견할 수 있다. 이로써 제품 개발 기간 단축 및 비용 절감 효과를 기대할 수 있다.    4. 앤시스 소프트웨어 조합 앤시스 전자기 제품에는 다양한 소프트웨어들이 존재한다. 이들 소프트웨어를 독립적으로 사용했을 때 어떤 해석이 가능하며 각각의 소프트웨어를 조합했을 때 어떤 해석이 가능한지 소개해 보고자 한다.   (1) HFSS를 이용한 해석 HFSS에서 3D 구조체에 대한 신호선의 손실, Crosstalk, EMI 방사량을 해석할 수 있다. 이 결과를 바탕으로 이상적인 사인파를 인가하여 방사되는 전자기장을 플롯할 수 있다. <그림 1>은 두 개의 신호선에서 나오는 전기장을 플롯한 예시이다. <그림 2>와 같이 HFSS에서 Create Emission Test Report 기능으로 거리 별 Frequency Domain EMI 해석 결과를 얻을 수 있다. 이 때 인가되는 Default Input 값은 1V 사인파이다. 이상적인 소스원을 이용한 EMI 해석을 통해 어느 주파수에서 EMI가 증가하는지 경향을 확인할 수 있다.   그림 1. HFSS E-Field Plot  
박유순 작성일 : 2021-10-01 조회수 : 282
보이는 것과 보는 것 (10)
현상과 본질 걸러 보기    지난 호에서는 ‘보여주는 것의 위험성’에 관해서 ‘보여주는 이’와 ‘보는 이’의 입장에서 여러가지 사례를 들어가며 함께 생각해 보았다. 물리적 색안경과 마음의 색안경, 상식이란, 과학적(논리적) 사고와 연구방법, 편견을 버리면 보이는 것 등 다소 생소한 내용을 다루면서 평소에는 지나치기 쉬운 여러가지 생각들을 제3의 관점에서 바라보며 소개하였다. 이번 호에서는 ‘현상과 본질 걸러 보기’라는 주제로 이야기해 보고자 한다. 우리는 일상 속에서 현상에 집중한 나머지 본질을 보지 못하거나 망각하는 사례가 의외로 많다. 여러가지 사례를 통해서 지난 호에서 소개한 과학적(논리적) 연구방법의 하나인 귀납법(inductive reasoning)을 적용할 때의 문제점에 관해서도 함께 소개한다.   ■ 유우식 | 웨이퍼마스터스(WaferMasters)의 사장 겸 CTO이다. 일본 교토대학 대학원과 미국 브라운대학교를 거쳐 미국 내 다수의 반도체 재료 및 생산설비분야 기업에서 반도체를 포함한 전자재료, 공정, 물성, 소재분석, 이미지 해석 및 프로그램 개발과 관련한 연구를 진행하고 있다. 이메일 | woosik.yoo@wafermasters.com 홈페이지 | www.wafermasters.com   그림 1. 현상을 보고 본질을 어디까지 읽어낼 수 있을까?   1. 시각적으로 인식이 가능한 것은 현상의 극히 일부 우리는 많은 것을 눈으로 보고 판단하면서 생활한다. 텔레비전을 음소거(mute) 모드로 보고 있거나 무성영화 또는 무언극을 보고 있다고 상상해 보자. 인간의 오감 중에서 유일하게 시각만이 남아 있는 경우라고 할 수 있을 것이다. 눈에 들어오는 시각적인 정보만으로 상황을 얼마나 정확하게 판단할 수 있을까? 눈에 들어오는 장면과 더불어 전해지는 소리, 냄새, 맛, 촉감을 통해서 현실상황을 판단해 왔던 것에 비하면 제한된 정보로 판단해야 하므로 그 판단의 정확성, 신뢰성, 자신감은 현저하게 떨어질 것이다. 그렇다면 일상적으로 판단하고 있는 것은 어디까지 진실일까? 우리 눈으로 보는 것은 현상의 극히 일부에 불과하고 본질은 보이지 않는다. 본질은 여러가지 현상의 다양한 정보를 종합해서 자신의 경험, 지식 또는 인류가 오랜 기간 구축해온 집단지성의 힘을 빌어 마음으로 읽어내야 하는 것이다. <그림 1>에 건물 수십 층 높이의 유빙이 떠 있는 북극해를 항해하는 유람선, 하늘을 날고 있는 화려한 색상의 열기구, 관광객이 날려 보내는 여러 색의 풍선들, 잔잔하고 푸른 물위에 떠있는 구명 조끼가 표시되어 있다. 앞서 서술한 내용만으로도 마음 속에서 그림을 그려내기에 충분한 정보이다. 관찰일기라고 할까? 그림 속의 각종현상의 서술에 불과하다. 모든 현상에 ‘왜?’라는 질문을 던져보면 어떨까? 어떤 답을 얻을 수 있을까? 그 현상의 본질을 파악하는데 중요한 단서를 얻게 될 것이다. 물론 그림을 바라보는 이의 관심의 대상에 따라서 ‘왜?’라고 하는 의문의 대상도 달라질 것이다.  한 가지 공통점이 있다면 모든 것이 다 떠있다는 사실이다. 우주공간에 떠있고, 지구 위에 떠있고, 바다 위에 떠있고, 하늘에 떠있다. 모든 사물을 떠있게 한 본질은 무엇일까? 그림 속에서 아무리 본질을 찾아도 보이지 않는다. 본질은 경험이나 지식을 바탕으로 분석적인 사고를 통해서 마음의 눈으로나 볼 수 있는 것이기 때문이다. 매일같이 수많은 장면과 사연을 접하고 있지만 현상의 일부만 볼 뿐이고 본질은 결코 보이지 않는다. 본질에 대한 이해도 그 방법이나 깊이는 사람마다 달라질 수밖에 없다. 아는 만큼 보이기 때문이다. 같은 현상을 보고 같은 결론을 내렸다고 해서 본질에 대한 이해도 같았다고는 할 수 없다.
유우식 작성일 : 2021-10-01 조회수 : 289
직접 해 볼 수 있는 디지털 기술을 이용한 제조혁신 Ⅰ
기업에 진정 필요한 PLM & AI (2)   지난 호의 테마기획에서 미래 제조 혁신을 위한 각국의 움직임과 함께, 기업에서 어떻게 제조 혁신에 접근해야 하는지를 살펴보았다. 이번 호에서는 CAD/PLM 데이터를 활용하되, AI(인공지능) 기술과 오픈소스를 이용하여 기업 내부에서 직접 프로그램하거나 일부만 외부 전문 기업에 개발 의뢰하여 사용할 수 있는 개념을 소개하고자 한다. 여기서 언급된 것들은 제조기업 입장에서 항상 문제가 되거나 이슈가 될 수 있는 항목을 중심으로, 조그만 노력으로 기업 내부에서 처리 가능하거나 상당 부분을 정리한 후에 외부 전문업체에 최종 필요한 프로그램을 의뢰할 수 있는 개념이다. 실제 사용 가능한 프로그램 소스도 소개해 두었으니 다운로드받아서 활용하길 바란다.  ■ 서귀현 전 두산중공업 상무이며, 현재는 중소기업 COO로 ERP, IATF 도입과 Global operation 강화 및 기업과의 협업 프로젝트를 진행하고 있다. 또한 한국인더스트리4.0 협회의 운영이사를 맡고 있다.   1. 단위 업무 혁신 (1) 아이템 표준화 아이템(item) 표준화에 AI를 활용하면 기존 방식보다 훨씬 효과적으로 운영할 수 있다. 표준 아이템을 사용함으로써 우리가 얻는 효과는 말할 수 없이 크고 중요하다. 이것을 언급하기보다는 일반적인 표준화 개념을 보면, <그림 1>과 같이 동일한 품목임에도 실무자가 마음대로 아이템 코드(code)를 사용하는 경우와 표준 아이템으로 정리가 된 후의 정리된 데이터베이스의 모양을 보여 준다.   그림 1. 아이템 표준화 전후   기존 방식은 기업에서 사용할 아이템을 표준화하여 데이터베이스화하고, 표준 아이템에 대한 원칙을 만들어 활용 시에 해당 기준에 따라 사용하도록 하는 것이다.   기존 방식의 문제는 일단 내가 사용할 아이템의 표준 코드를 외우지 않는 경우라면 데이터베이스에서 검색해야 하는데, 이것이 실무자에게 귀찮을 수 있다. 특히 신규로 표준 아이템을 생성해야 하는 경우라면 표준 아이템의 생성 규칙을 따라야 하는데, 이것 또한 실무자 입장에서 귀찮고 번거로운 일이 될 수 있다. 실무자가 귀찮아하게 되면 반드시 대표 아이템이니 하면서 편법을 생각하게 되고, 그러면서 표준 아이템 데이터베이스는 점차 쓰레기로 차게 된다. AI는 이러한 부분에서 업무에 도움을 줄 수 있다. 특히 설계의 경우 PLM을 사용하면 해당 품목에 대한 이미지 정보와 품목 특성에 대한 속성 정보를 가지고 있으니, 이러한 정보를 이용해 AI가 표준 아이템을 자동 생성하거나 기존 표준 아이템 데이터베이스에서 쉽게 찾을 수 있다.  
서귀현 작성일 : 2021-10-01 조회수 : 259
커넥티드 카의 글로벌 트렌드 및 미래 전망
기술과 서비스 융합된 생태계로 글로벌 경쟁력 높여야   전세계 자동차 업계뿐 아니라 ICT 업계 등이 참여해 거대한 생태계를 이루면서, 막연하던 미래 자동차의 모습이 최근 빠르게 구체화되고 있다. 이 글에서는 연결성, 자율주행, 공유 서비스, 전동화 등으로 정의되는 미래 자동차의 핵심 기술과 서비스 트렌드를 짚고, 국내 관련 산업계가 글로벌 시장에서 경쟁력을 갖추기 위한 방법은 무엇인지 살펴보고자 한다. 이 글의 내용은 지난 6월 진행된 ‘PLM 베스트 프랙티스 컨퍼런스 2021(www.plm.or.kr)’의 기조발표를 정리한 것이다. ■ 권상순  르노삼성자동차의 연구소장이다. 르노그룹 최초 한국인 연구소장이며, 2016년에는 르노그룹의 아시아-태평양 지역 엔지니어링 대표로 선임되어 중국, 일본, 호주 수출을 위한 글로벌 차량 개발 프로젝트를 책임지고 있다. 홈페이지 | www.renaultsamsungm.com   그림 1   1. 미래 자동차의 핵심 트렌드 미래의 차량에 대한 모습은 항상 주요 안건으로 논의되어 왔다. 향후 자동차는 어떻게 발전할 것이며, 어떠한 모습을 유지하게 될까? 막연하게만 다가왔던 미래 자동차에 대한 부분이 2020년대에 들어 조금씩 현실화되어 가고 있는 분위기이다. 세계의 관련 분야 명사들도 이러한 주제에 대해 이야기하고 예측하고 있다. 태스크톱(Tasktop)의 믹 커스텐 CEO는 “사람들은 차량이 모바일 장치임을 깨닫고 있다”고 짚었고, 디지 인터내셔널(Digi International)의 네이슨 웨이드는 “커넥티드 차량은 광범위한 의미를 지닌 사물 인터넷 기술”이라고 했다. 차량은 이미 하나의 모바일 장치로서 사물 인터넷의 개념으로 진화하고 있으며, 이것은 하나의 사실로 현실화되고 있다. 애플과 삼성이 불과 수 년안에 핸드폰 시장의 판도를 바꾸어 스마트폰 시장을 대중화하였고, 아직도 정상의 자리를 유지하고 있는 상황이다. 몇 년 안에 자동차 업계에서도 현재까지와는 다른 큰 패러다임의 변화를 예견하고 있다.  이미 차량에서의 중요한 변화는 소프트웨어의 증가에서 찾아볼 수 있다. 소프트웨어의 양을 나타내는 Lines of Code(LoC) 기준으로 현재의 일부 고급 자동차는 1억 LoC의 수치를 보이고 있으며, 이미 2013년형 제트기의 4배를 넘어서는 소프트웨어의 양을 나타내고 있다.마이크로소프트 오피스가 4500만, 페이스북이 6000만 LoC임을 감안하면 엄청난 수치이다. 이와 같은 추세로 2025년에는 3억 LoC, 레벨 5 자율주행 자동차의 경우는 현재의 10배가 넘는 10억 LoC가 예상된다.   그림 2. 출처 : Visual capitalist & VW business report(Dr. Herbert Diess/Y2020, Jan)   
권상순 작성일 : 2021-10-01 조회수 : 252
레빗에서 알아 두면 아주 유익한 꿀팁 시리즈 (3)
투시도를 생성하고 복원하는 방법   레빗(Revit)에는 수많은 기능들이 있고, 각각의 기능은 옵션을 어떻게 사용하는지에 따라서 혹은 사용하는 방법에 따라서 효율적인 측면에서 아주 많은 차이가 나타나기도 한다. 앞으로 레빗에 있는 수많은 기능들 중에서 많은 사용자들이 잘 모르는 기능이나 알고 있는 기능이라고 할지라도 좀 더 쉽고 빠르게 사용할 수 있는 여러가지 꿀팁에 대해서 살펴보는 시간을 갖도록 하겠다.  이번 호에서는 레빗에서 3D 투시도를 생성하는 방법과 사용자가 실수로 카메라의 앵글을 변경했을 경우 다시 원래대로 복원하는 방법에 대해서 살펴보겠다.   ■ 장동수 | 미국 시카고에 위치한 Aria Group Architects에서 AutoCAD, Revit, Navisworks, Dynamo 등 다양한 프로그램을 교육하고 지원하는 BIM 매니저로 근무하고 있다. 저서로는 Do it! 레빗 – BIM 설계의 시작 (2016), 실전 Dynamo 완전정복 (2018), Do it! 건축 BIM을 위한 Revit 입문(개정판, 2020) 등이 있다. 이메일 | nerkerr@gmail.com 블로그 | http://blog.naver.com/nerkerr 유튜브 | www.youtube.com/c/BIMVDCTV   레빗에서 카메라 기능을 사용하면 3D 투시도 뷰를 생성할 수 있고, 원하는 건물의 모습을 사용자의 시선에서 보여줄 수 있는 장점이 있다.   1. 카메라 기능을 사용해서 3D 투시도를 생성하는 방법 (1) 3D 뷰의 드롭다운 화살표를 클릭한 다음에, 카메라 아이콘을 선택한다.     그림 1. 카메라 아이콘 선택하기   (2) 옵션 막대에서 투시도 옵션을 체크하고, 카메라를 배치하고자 하는 레벨과 간격 띄우기 수치를 입력한다. 간격 띄우기 부분에는 일반적으로 평균 사람의 시선 높이를 입력한다.    그림 2. Ctrl 키와 마우스 왼쪽 버튼을 누른 상태에서 드래그하기   (3) 이제 도면 영역에서 먼저 카메라의 위치 부분을 클릭하고, 카메라의 방향을 지정할 수 있는 두번째 지점까지 클릭하면 카메라가 배치되며 투시도가 생성된다.
장동수 작성일 : 2021-10-01 조회수 : 263
스마트 건설을 위한 BIM 기반 수량/공정/공사비 파라메트릭 산출의 현재
토목분야 생애주기 관점의 BIM 기반 프로세스 적용과 향후 과제 (1)   이번 호에서는 토목분야 토공 및 도로 구조물의 BIM 설계와 시공 단계에서의 수량-공정(4D)-공사비(5D) 연계 활용의 전체 프로세스와 기존 2D 방식의 성과품과 3D BIM 방식의 성과품들의 실적용 과정을 소개한다.   ■ 이재홍 | 글로텍 건설정보화사업본부 BIM 센터의 센터장으로 BIM 매니저/코디네이터/컨설턴트 등의 역할을 수행하고 있다. BIM 관련 국책 R&D 연구과제를 총괄 수행하고 있으며, BIM 설계 구축 및 활용에 도움이 되는 다양한 BIM 솔루션 개발에 일익을 담당하고 있다. 또한 학교, 기업에 대한 레빗, 나비스웍스 실무교육 및 BIM 기반 4D/5D 연계활용에 대한 교육 및 컨설팅을 진행하고 있다. 이메일 | jhlee3d@mjsoft.com    코로나19로 일상생활마저 상상을 초월하는 제약을 받고 있는 2021년 가을, BIM(Building Information Modeling) 분야를 둘러싼 건설 IT 기술 환경은 스마트 건설, 디지털 트윈, 메타버스 등 다양한 큰 그림 속에 새로운 IT 트렌드 혁신 기술들이 다양하고 복잡하게 도입·연계되면서 BIM 구축 및 활용을 어느 방향으로 잡아야 할지 낯선 상황이 연출되고 있다. 이러한 외부 IT 환경 변화 속에서 건설 분야는 기존 오토캐드 2D 설계를 3차원 BIM 설계로 전환하는 BIM 모델링 전환설계가 수행되어 왔다. 지금은 이를 시공단계 현장에 실제적용이 가능한 실용화된 기술로 발전시키기 위한 다양한 시도들이 활발히 이루어지고 있다. 연재에 앞서 그동안 필자는 BIM 기반 수량-공사비 산출 자동화 기술과 관련하여 캐드앤그래픽스에 2017년 ‘3차원 BIM 기반 파라메트릭 수량/공사비 산출 시스템 구축’이라는 주제로 6회의 연재와 2019년 ‘3차원 BIM 기반 수량-공정-공사비 연계활용’이라는 주제로 2회의 연재를 진행했다. 이를 통해 BIM 모델링으로부터 설계와 시공단계의 활용을 위한 프로세스 관점의 BIM 기술에 대해 소개했다. 지금은 BIM 모델링 구축과 이를 통한 공정(4D)/공사비(5D) 연계활용과 관련한 BIM 솔루션 기술 개발과 현장 실적용을 위해 발주처와 시공사, 설계사 등에 대한 BIM 코디네이팅과 컨설팅을 진행하고 있다. 3차원 BIM 기반의 수량-공정(4D)-공사비(5D) 파라메트릭 산출이 표준화된 공통의 프로세스와 방식으로 반드시 이루어져야 궁극적으로 설계와 시공단계를 하나로 통합관리할 수 있게 된다는 그동안의 신념에는 아직 변함이 없다. 이렇게 한 분야에서 10년 이상을 관련된 일관된 연구와 개발을 수행할 수 있다는 것이 필자에겐 행운이면서 또 다른 무거운 사명감으로 다가온다. 이번 연재를 통해 생애주기 관점의 토목 분야 BIM 설계와 시공 단계에서 기존의 2D 프로세스를 향후 BIM 방식의 프로세스로 전환하기 위한 방법에 대해 필자의 의견을 제시하고자 한다.  먼저 토목분야 토공 및 도로 구조물의 BIM 설계와 시공 단계에서의 수량-공정(4D)-공사비(5D) 연계 활용의 전체 프로세스와 기존 2D 방식의 성과품과 3D BIM 방식의 성과품들의 실적용 과정을 소개하고자 한다. 제시하는 설명에는 우선 BIM 공통파일인 IFC 국제 공통 표준 파일 정보와 기존 2D 방식에도 적용되어 오던 CBS(Cost Breakdown System, 비용 분류체계), OBS(Object Breakdown System, 객체 분류체계), WBS(Work Breakdown System, 작업 분류체계) 등의 표준분류체계 정보를 연계하여 설계 단계의 성과품을 만들고 수량-공정(4D)-공사비(5D) 연계 프로세스의 각 활용 모듈을 통해 시공 단계의 성과품을 만드는 과정을 소개하고자 한다. 최종적으로 BIM 모델링 전환설계를 통한 도면화(Documentation)와 시각화(Visualization) 위주인 현재의 BIM 구축 및 활용을 궁극적으로 BIM 기반의 4D와 5D를 포함한 생애주기 관점의 본격적인 실용화 기술로 나아가기 위한 남은 과제에 대한 이야기로 연재를 마무리하고자 한다.   1. 생애주기 관점의 수량-공정-공사비 연계활용 프로세스 건설 분야에서는 2018년 국토교통부의 ‘건설산업 혁신방안’ 발표 이후 4차 산업 요소기술들을 설계와 시공단계에 실제 적용하는 사례들이 많아지면서 IT 기술 혁신에 새로운 바람이 불고 있다. 하지만 이러한 스마트 IT 혁신 기술이 본격적으로 건설 분야에 제대로 적용되어 생산성이나 효율성 개선 등의 실질적인 효과를 보기 위해서는 이에 대한 철저한 준비와 올바른 적용을 통해 지속가능한 스마트 IT 혁신 기술의 트렌드로 자리잡아야 할 것이다.   그림 1. 건설산업 혁신방안(2018, 국토교통부 보도자료)  
이재홍 작성일 : 2021-10-01 조회수 : 346
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