개발 : Impact Design Europe 주요 특징 : 설계 초기 단계부터 차량의 충돌 성능 평가/개선 및 최적화 지원, SFE 및 SBE 기반으로 충돌하중을 받는 박판구조물의 설계/해석/최적화, 간편한 모델링 및 설계 변경, 빠른 계산 속도 및 신뢰성 있는 결과 도출, 사용자 친화적인 통합 작업 환경 등 사용 환경 : 윈도우 PC/랩톱 자료 제공 : 브이에스텍   그림 1. 유한요소 모델   그림 2. VCS 모델   차량 충돌 안전 법규 및 상품성 평가는 실제 충돌 상황을 최대한 반영하고 승객의 사망 및 심각한 상해를 줄이기 위하여 지속적으로 강화되고 있고, 자동차 제조업체는 이러한 평가 프로토콜에 따라 차량의 안전 등급을 높이기 위해 노력하고 있다. 다양한 충돌 테스트는 제품 설계 및 개발 프로세스를 가속화하기 위해 가상 엔지니어링 모델링 및 시뮬레이션 기술에 크게 의존하는 차량 제조업체에 상당한 부담을 주고 있다. 일반적으로 각 설계 단계에서 CAD 모델 준비, 각 하중 케이스/물리적 테스트에 대한 유한요소(FE) 모델 생성, 평가 및 개선 작업이 필요하므로 복잡하고 많은 시간이 소비되어, 간편하고 빠르게 차량의 충돌 성능을 평가하고 개선하는 것이 큰 관심사이다. 특히, 프로토타입 제작 및 개발 프로세스 후반의 설계 변경으로 인한 시간과 비용을 줄이기 위해서는 초기 콘셉트 단계에서부터 다양한 설계에 대한 충돌 성능의 평가 및 개선을 통한 충돌 성능의 최적화가 필요하다. 매크로요소법(Macro Element Method)을 사용하는 Visual Crash Studio(VCS)는 비전형적 모델링 및 시뮬레이션 접근 방식으로 단순한 설계 환경에서 빠르고 신뢰할 수 있는 결과를 제공하며, 설계 초기 단계부터 차량의 충돌 성능 평가/개선 및 최적화가 가능한 CAE 소프트웨어이다.   그림 3   VCS의 주요 특징 매크로요소법, 수퍼폴딩요소(SFE : Super-folding Element) 및 수퍼빔요소(SBE : Super-beam Element) 개념을 기반으로 객체지향유한요소(OOEF : Object Oriented Finite Element) 정식화와 결합된 충돌하중을 받는 박판구조물의 설계, 해석 및 최적화가 가능 다양한 재료의 박판구조물의 대변형 붕괴 거동의 예측에 성공적으로 적용이 가능하며, 유한요소 솔버와 경쟁이 아닌 보완 관계 매크로요소법에 기반한 간편한 모델링 및 설계 변경, 빠른 계산 속도 및 신뢰성 있는 결과의 도출을 통해 설계 초기 단계에서부터 충돌 부재의 충돌 성능 분석 및 최적화 가능 사용자 친화적인 통합(all-in-one) 작업 환경 주요 기능 : Material Editor, Cross Section Editor, 3D environment, Cross Section Optimizer, Chart Wizard 단면 수준에서 부재의 충돌 특성 파악 및 설계를 위한 2D 환경 제공 부재, 어셈블리 및 전체 구조물 등의 복잡한 충돌 해석 및 설계를 위한 3D 환경 제공 2D 및 3D 환경에서 독립적으로 설계 수정 및 계산이 가능하며, 각 환경에서의 수정 및 계산 결과는 자동으로 전 모델에 반영 통합 전/후처리 도구 : 솔버와 통합된 전/후처리 프로세스로 모델링 및 설계 변경이 간단하여 다양한 설계안의 충돌 성능 평가가 빠른 시간에 가능하고 챗 위저드(Chart Wizard) 등으로 다양한 결과의 비교 분석이 용이   그림 4. VCS의 일반적 설계 및 계산 프로세스   VCS의 작업 프로세스 박판 충돌구조물의 설계, 해석 및 최적화는 통합 환경에서 수행되며, 일반적인 작업 프로세스는 <그림 4>와 같다. <그림 5>는 VCS의 메인 뷰(Main View) 화면이며, 메인 툴바(Main Toolbar)는 작업 프로세스에 따른 툴 그룹(File, Model, Calculate and Results, Analysis, View 및 Help Tool)으로 구성된다. ‘Model Tool’은 모델 생성 프로세스에 필요한 모든 도구(Select, Nodes, Beams, Spine-line, Rigid, Contact, Group, Special, Measure 등)를 제공하며, ‘Calculate and Results Tool’은 계산 및 결과 비교에 유용한 처리 장치(Processing Unit), Chart Wizard, 애니메이션 도구 모음 등의 기능이 있다. ‘Analysis Tool’은 단면자동분석(Cross Section Analyzer) 기능 전용이며 ‘View Tool’은 추가 3D 보기 도구를 제공한다. ‘Help Tool’에서는 VCS 소프트웨어의 모든 기능에 대한 최신 설명서와 도움말 정보를 찾을 수 있다. 또한 개발사 홈페이지에서도 모든 사용 매뉴얼과 따라하기 매뉴얼을 다운로드할 수 있다.   그림 5. VCS의 메인 뷰 화면   VCS의 작업 프로세스의 순서에 따른 주요 기능은 다음과 같다.   FE Mesh/Initial geometry import 다양한 FE 데이터 및 CAD 지오메트리(geometry) 불러오기 기능을 제공한다.   재료 정의(Material Editor) 재료상수(Material Constraint) : Hardening Factor, Mass Density, Poisson Ratio, Proof Strain, Proof Stress, Young Modulus 응력-변형률(Stress-Strain) 특성 : Array, Power Law, Polynomial, User Function-2D, Array 3D 변형률속도(strain rate) 특성 : Cowper Symonds, Modified Cowper Symonds, User defined function-3D, Johnson Cook   Fracture Indicator : Surface strains, Cockcroft-Latham/Norris LS-DYNA MAT24(MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY) 호환 Material & Characteristic Repository 기능   2D Structure(Cross Section Editor) : Cross Sections & Cross Section analysis Cross Section Editor는 단면의 충돌 성능 최대화를 위한 설계, 계산 및 최적화를 위한 편집기이다. 여기서 처리된 단면은 3D 수퍼빔요소(SBE)에 사용되며, Cross Section Editor의 이론적 배경의 핵심은 수퍼폴딩요소(SFE)이다. Point, plate, segment, SFE 및 connection으로 모든 단면을 생성할 수 있으며, 쉽고 편리한 단면 형상 및 재료 특성의 변경으로 다양한 디자인의 빠른 변경이 가능하다. Cross Section 계산 결과 단면 상태에서는 7가지의 충돌 거동(Axial Response, Design Recommendations, Bending Response, Lateral Response, Denting Response, Torsion Response, Elastic Properties-축/굽힘/전단 강성 등)을 결과로 표시 각 결과는 주어진 붕괴 응답 모드에 대한 특성 파라미터((최대 하중 및 모멘트, 에너지 흡수 능력, 굽힘힌지의 총 회전 등과 같은 변형제한 값)의 정보 표시 Design Recommendations   효과적인 축방향 붕괴를 위한 단면 최적화 프로세스 : 결함이 있는 단면은 점진적 붕괴가 발생하지 않고 불규칙한 접힘으로 인해 많은 에너지 흡수가 적음 상세 단면 형상 근사화를 위한 단순화 모델링 과정을 통한 결함 제거 : 단면 수준에서 허용 가능한 접힘 모드를 선택하면 다음단계로 단면에 대한 각 SFE에 대해 결함 제거 과정을 수동으로 진행 단면 계산 결과 비교 툴 제공 및 결과 report 생성   3D Structure : Super Beams 3D 가상 설계 공간은 SBE를 기반으로 한 부재 및 박판구조물의 모델링과 계산에 사용 유한요소 모델로부터 SFE를 바로 생성할 수 있는 도구 제공 VCS 3D 모델을 구성하는 모든 객체는 빔(beam)과 강체(rigid body)를 정의할 수 있는 노드(node)로 구성되며, 노드는 VCS 객체에 대한 공간 참조 point로 사용 노드 속성 : 형상(CoG, Origine), 질량(mass, Concentrated Mass) 및 관성(Concentrated Inertia, Principal Moments, Transformed Moments) SBE는 두개의 노드로 구성되고 2D 계산에서 사용된 단면 형상이 적용되며, 하나의 노드에 다수의 SBE가 연결될 수 있다. 또한 동적 해석(초기/구속 조건 등)을 위해 필요한 많은 데이터를 포함한다. 3차원 공간에서 구조물(부재, 어셈블리, 전체 차량)의 생성을 위해서는 Node, Beam, Rigid body 등이 사용되며, 매크로요소법에 기반한 SFE가 포함된 SBE의 생성으로 시작 다양한 충돌 하중조건에 대한 풀 카(full car)의 해석을 위해 VCS 전용 배리어가 제공 차량 충돌 설계를 위해 매크로요소법을 사용하는 데 있어 유한요소법 대비 주요 장벽은 구조물 조인트의 강성을 정확하게 모델링하는 것이다. VCS는 구조적 조인트에 대해 교차하는 하중 전달 빔의 기하학적 중심에서 연결되며, X, Y 및 Z 오프셋은 위치와 길이를 수정하기 위해 교차하는 빔의 시작과 끝에 적용할 수 있어 구조물의 실제 형상과 조인트의 강체 코어를 보다 사실적으로 근사화할 수 있다.   3D : Additional elements & Mass distribution 엔진 및 기어박스와 같이 충격 하중 동안 거의 변형되지 않는 부품은 강체로 모델링 강체를 생성하기 위해 부품의 무게 중심에 있는 노드가 정의되고 이 노드에 총 질량 및 관성 행렬(inertia matrix)이 할당 노드는 나머지 구조물에 직접 연결되는 반면, 여러 장착 위치의 경우 간단한 원형 단면을 갖는 SBE를 사용할 수 있음 3D 환경에서 생성된 각 객체의 질량 정보는 해당 요소가 정의된 노드에 위치하며, 추가 질량은 노드에 집중질량으로 정의하거나 정의된 질량/또는 밀도로 새로운 강체를 생성하여 추가   Initial & Boundary conditions 및 Contact settings 초기 및 경계조건(Kinematic Constraints-Angular Velocities & Linear Velocities, Concentrated Loadings- Forces & Moments)은 모두 노드에 정의 전체 모델이 구축되면 접촉을 정의하며, 접촉 정의에 필요한 부품의 부피를 나타내기 위해 질량이 없는 강체(sphere, cone, cylinder and box 형상)가 이 절점에서 생성되고, 모델의 형상에 따라 배치한 후 접촉 정의 - 전용 접촉 감지 루틴으로 물리적 접촉 메커니즘을 구현 변형체의 접촉 정의를 위해 변형가능 배리어(Deformable barrier) 툴 제공   Solution Settings Solution Explorer tree에서 자세한 솔루션 파라미터를 정의 : Attributes, Animation Progress, Time Stepping Routine, Fields and global parameters, Settings 및 Statistics section 특히, Statistics section은 모델 확인의 마지막 단계에서 유용하며, 모델의 요소 수, 질량 및 무게중심에 대한 정보 제공   Calculations & Animation 계산 프로세스는 Process Unit에서 한번의 클릭으로 진행되며, Process Unit 창에서 시각적으로 진행 상황을 모니터링 전체 차량 충돌 해석은 일반 데스크탑 PC/노트북에서 1분 내외로 계산이 완료되며, 다중 계산이 가능하여 계산시간 추가 단축 가능 계산 프로세스가 완료된 후 하중 조건에 따른 해석 결과를 애니메이션으로 확인할 수 있으며, SBE를 색깔 별로 간단히 구분하여 SBE의 순간 변형 상태를 쉽게 분석   Results : Chart Wizard 애니메이션과 함께 다양한 결과를 그래프로 생성하며, 사용자는 VCS 결과 파일 내에서 어느 객체든 선택 후 결과를 볼 수 있음 3D view에서 선택한 VCS 모델의 각 객체는 Selection Window에 자동으로 추가   VCS의 도입 효과 설계 초기 콘셉트 안으로 충돌 부재 단면 최적화가 가능하여 제품 개발 프로세스 촉진 장비 도입/운영 비용 절감 : 매크로 요소법에 기반한 빠른 계산으로 랩톱에서도 수초 또는 수분내에 계산이 가능 단순한 작업 환경에서 간편한 설계 변경이 가능하여, 해석 엔지니어가 아닌 설계 엔지니어도 쉽게 활용 가능   VCS의 주요 적용 분야 자동차 산업 및 조선산업 등에서 충돌하중을 받는 박판구조물의 설계, 해석 및 최적화 충돌/충격 부재의 단면 충돌 특성 평가/개선 및 최적화 컴포넌트(에너지 흡수 구조 부품, bumper back beam, FR Side 멤버, Fillar component 등)의 충돌 특성 평가 및 개선 부분 충돌 모델 및 풀 카 충돌 모델의 충돌 성능 평가 및 개선   ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

클라우드 플랫폼, ScaleX   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 및 자료 제공 : Rescale, 070-4735-8118, www.rescale.com/kr 1. Rescale 플랫폼 Rescale(리스케일)의 ScaleX(스케일엑스) 플랫폼은 Public 클라우드를 기반으로 CAE를 위하여 필요한 다양한 소프트웨어 및 하드웨어, 관리 시스템을 포함하는 플랫폼이다. 사용자들은 Rescale 플랫폼에서 AWS, Azure, GCP 등 다양한 클라우드 업체의 연산 자원들을 활용하여 각 워크로드별로 최적의 하드웨어 유형을 선택할 수 있어 시뮬레이션 소요 시간을 단축하고, 기존 On-premise에서 연산 자원의 한계로 수행하기 어려웠던 대규모 시뮬레이션을 진행할 수 있다. 아울러 Rescale ScaleX 플랫폼은 HPC 운용에 필요한 모든 항목들을 단일 플랫폼에서 제공하므로 이를 통하여 IT 자원 관리의 효율성을 향상할 수 있으며, HPC 클라우드 환경을 제공하는 것뿐만 아니라 On-premise와의 하이브리드 구성 등 기업이 보유하고 있는 기존 자원을 최대로 활용하면서 HPC 클라우드의 장점을 최대로 누릴 수 있도록 지원하고 있다. Rescale 플랫폼의 특징을 요약하면 다음과 같다. (1) 600개 이상의 어플리케이션(소프트웨어) 분류 주요 소프트웨어 Commercial Fluent, CFX, STAR-CCM+, ABAQUS, LS-DYNA, HyperWorks, MATLAB, Nastran, HFSS, CST, PowerFlow, MoldFlow, etc. Open-Source OpenFOAM, SU2, GROMACS, LAMMPS, CalculiX, Code_Aster, etc. Container Singularity Bring Your Own In-House code using MPICH, Intel MPI, Open MPI, Platform MPI Others FireFox, VS Code, PyCharm, Anaconda, BeeGFS, Intel Parallel Studio (2) 100개 이상의 코어타입(하드웨어 유형) 분류 설명 및 주요 용도 General Purpose 일반적인 사양의 유형으로 다양한 작업에 대응 가능 High Interconnect 노드간 데이터 전송속도가 빠른 유형(500코어 이상 필요한 작업) High Memory 대용량 메모리로 구성된 유형(코어당 16GB, 노드당 256GB 이상) High Clock-speed CPU 주파수가 높은 유형(적은 수라도 빠른 CPU가 필요한 작업) High Disk 대용량 스토리지로 구성된 유형(결과의 크기가 수 TB 이상인 작업) GPU GPU로 구성된 유형(머신러닝/딥러닝, GPGPU 활용 작업) (3) 관리자 포털 ■ 효율적인 플랫폼 사용을 위한 성능, 비용, 보안 대시보드 제공 ■ 팀, 프로젝트별 예산, 사용 가능 어플리케이션 및 코어타입 설정 등 개별적으로 플랫폼 최적화를 위한 설정 기능 제공 2. Rescale 플랫폼에서의 시뮬레이션 앞서 소개한 내용과 같이 Rescale 플랫폼은 HPC에서 필요한 모든 항목들이 단일 플랫폼에 구축되어 있으며 사용자의 업무 환경, 특성에 맞추어 최적화할 수 있도록 다양한 작업 유형 및 관련 기능들을 제공하며 이를 요약하면 다음과 같다. 사용자가 작업을 실행할 수 있는 방법은 총 3가지이며 각각의 특징은 다음과 같다. ■ Rescale WebUI : 가장 일반적으로 사용하는 방법으로 웹 페이지에 접속하여 입력 파일을 업로드하고, 사용할 소프트웨어 및 하드웨어 설정을 완료한 후 작업 실행 ■ Rescale CLI : 작업 실행에 필요한 항목들을 Rescale에서 프로그램으로 제작한 것으로 사용자는 이를 활용하여 WebUI에 접속하지 않고 간단한 명령어를 통하여 작업 실행 ■ Rescale API : CLI에서 수행하기 어려운 복잡한 절차의 시뮬레이션의 경우 사용자가 Python 혹은 CURL을 활용하여 스크립트로 구성하여 WebUI에 접속하지 않고 작업 실행 Rescale 플랫폼에서 제공하는 작업 유형은 총 4가지이며 각각의 특징은 다음과 같다. ■ Basic : Rescale 플랫폼에서 가장 많이 사용되는 유형으로 일반적으로 말하는 Batch 작업과 동일하게 하나의 작업을 생성해서 한 개의 시뮬레이션만 수행하거나, 순차적으로 여러 개의 시뮬레이션을 수행 가능 ■ End-To-End Desktop : 리눅스 기반의 GUI 환경을 제공하는 유형으로 시뮬레이션 진행 도중 수렴 데이터를 확인하며 필요시 진행 중인 작업을 중지하고 해석 파라미터를 변경하여 재시작하는 등 Interactive하게 시뮬레이션을 수행 가능 ■ Optimization : 파라미터 최적화 시 사용되는 유형으로 Isight, LS-OPT, 그리고 자체 개발한 Python 최적화 코드를 활용할 수 있으며, Basic 유형에서 사용 가능한 모든 시뮬레이션 소프트웨어를 Optimization 유형에서도 사용 가능 ■ DOE : 시뮬레이션을 활용한 실험계획법 수행 시 사용되는 유형으로 변수를 생성하는 방법과 그에 따른 변화를 반영하는 결과 값을 지정하고 각 케이스를 동시에 여러 개의 클러스터로 계산하여 각 인자의 영향도를 분석 가능 ■ Optimization vs DOE - Optimization은 목적 함수를 만족할 때까지 지정한 파라미터를 조정하면서 반복적으로 하나의 클러스터를 활용하여 계산을 수행 - DOE는 지정한 총 케이스들을 계산을 완료할 때까지 각 변수의 조합들을 여러 개의 클러스터를 활용하여 동시에 계산을 수행 - 예를 들어, Optimization에서 Emerald 코어 타입을 3 노드로 지정하여 클러스터를 생성하면 1개의 시뮬레이션 케이스가 108개의 코어로 계산되며, DOE에서 Emerald 코어 타입을 3 슬롯, 1 노드로 지정하여 클러스터를 생성하면 동시에 3개의 시뮬레이션 케이스가 각각 36코어로 계산됨 Rescale 플랫폼에서는 계산을 위한 작업 유형 외에도 시뮬레이션 모델의 전처리 및 후처리를 수행할 수 있는 Virtual Desktop 또한 제공하며 그 특징은 다음과 같다. ■ OS 유형은 윈도우 및 리눅스 모두를 지원하며, GPU 및 대용량 메모리로 구성된 코어 타입들을 기반으로 활용 가능 ■ 기존에 완료된 시뮬레이션 결과를 가져오거나, 가상 데스크탑 내에서 작업한 내용을 이후 계산 작업에서 사용할 수 있도록 내보내기 가능 ■ 특히, 연구소 내 인터넷 회선의 속도가 느리거나 계산된 시뮬레이션 결과 파일의 크기가 매우 클 경우(1TB 이상) Virtual Desktop 활용을 추천 ■ Virtual Desktop vs End-To-End Desktop - Virtual Desktop의 경우 시뮬레이션 데이터의 전처리 및 후처리가 주요 목적이므로 정해진 설정 값 외에 코어 수를 변경하거나 여러 개의 노드를 사용하는 것은 불가능 - End-To-End Desktop의 경우 계산이 주요 목적이며 필요 시 사용자가 interactive하게 작업을 할 수 있도록 GUI를 추가로 제공해주는 것이므로 사용자가 자유롭게 코어 수 혹은 노드 수를 조정하는 것이 가능 - 다만 시뮬레이션 모델의 검증 및 계산 부하가 적은 시뮬레이션의 경우 Virtual Desktop에서 모델 구성 후 이어서 시뮬레이션까지 진행하는 것이 효율적임 3. Rescale 플랫폼을 활용 Tip(Basic 작업 유형) ■ 기본적으로 사용 가능한 애플리케이션 실행 명령어 외에도 필요한 명령어를 추가하거나, 시뮬레이션에 사용하는 코어 수를 직접 지정하는 것이 가능하다. - 자동으로 생성되는 환경 변수로 계산에 사용할 코어 수를 지정하거나, 해당 파라미터에 직접 숫자를 입력 가능(-np 이후 항목 참조) - 애플리케이션 실행 명령어를 여러 줄로 입력하여 하나의 입력 파일에 대하여 코어 수에 따른 성능 평가를 수행하거나, 여러 개의 입력 파일을 업로드한 후 순차적으로 시뮬레이션 수행 가능 ■ ANSYS HPC Pack과 같이 코어 수에 따라서 Pack 사용량이 달라지는 경우 라이선스의 효율적인 사용을 위하여 생성한 클러스터의 모든 코어를 활용하는 것이 아닌 라이선스의 제약에 맞추도록 설정하는 것이 가능하다. 예를 들어, HPC Pack을 4개 가지고 있는 경우 Emerald 3 노드(144 코어)로 클러스터를 생성하여 시뮬레이션을 실행할 경우 12코어를 더 쓰기 위해서 Pack 1개가 추가로 사용되나, Pack이 1개 증가 시 활용 가능한 코어 수가 4배가 되는 것을 고려하면 불필요한 낭비가 되므로 하드웨어 자원을 일부 활용하지 않더라도 코어 수를 작게 지정하는 것이 필요하다. - $RESCALE_CORES_PER_SLOT을 사용하면 자동으로 활용 가능한 모든 코어 수를 시스템 변수에서 확인 후 시뮬레이션 시 사용 - 숫자를 지정하여 입력하면 해당 코어 수만큼만 시뮬레이션 시 사용 ■ Live Tailing은 시뮬레이션 진행 상황을 실시간으로 확인할 수 있는 탭으로 다음과 같은 기능이 있다. - 시뮬레이션 결과로 생성되는 텍스트 파일들(log, message, out 등)의 실시간 모니터링 - 시뮬레이션 결과로 생성되는 그림 파일들(jpg, png 등)의 확인 - 시뮬레이션 진행 도중 좌측의 Snapshot 버튼을 활용하여 현재까지 생성된 결과를 압축하여 저장한 후 Files 페이지에서 해당 파일을 다운로드 가능 ■ In-Browser terminal은 시뮬레이션이 시작되면 Live Tailing과 함께 자동으로 활성화되는 기능으로 계산이 진행 중인 노드에 원격으로 접속하여 특정 파일의 모니터링, 중간 결과의 압축 등의 작업을 수행 가능하다. - 2개 이상의 소프트웨어를 활용하여 Coupling 시뮬레이션 수행이 필요할 경우 소프트웨어 선택 창에서 필요한 소프트웨어들을 모두 선택하면 클러스터 생성 시 모두 로드되어 동시에 사용 가능 4. Rescale 플랫폼 활용 Tip(코어타입 설정) 앞서 플랫폼 소개의 내용과 같이 Rescale 플랫폼에서는 워크로드 특성에 맞추어 필요한 연산 성능을 제공할 수 있도록 다양한 코어타입들이 있으므로 사용자는 어플리케이션 및 시뮬레이션 모델의 크기에 따라 적절한 코어타입을 선택하는 것이 필요하다. STAR-CCM+의 공식 Benchmark 모델인 LeMans 104M Cells 모델로 테스트한 결과를 예시로 코어타입 설정에 대하여 설명하면 다음과 같다. 일반적으로 모델의 크기가 커질수록 계산 시 더 많은 코어 수의 활용이 불가피한데, 코어 수(노드 수)가 증가함에 따라 계산 노드간 데이터 전송이 많아져 전체 시뮬레이션 성능이 저하될 수 있어 이에 따른 영향도를 최소화하기 위하여 노드간 네트워크 속도가 빠른(100 Gbps 이상) 코어타입의 선택이 필요하다. 위 그림에서의 결과와 같이 Interconnect가 10 Gbps인 Ferrite와 Onyx같은 경우 약 400 코어 부근부터 코어 수 증가 대비 시뮬레이션 속도 향상의 폭이 크게 저하되는 것에 비하여 상대적으로 Interconnect가 빠른 Emerald, Luna(25 Gbps) 그리고 Carbon(100 Gbps)의 경우 더 많은 코어 수에서도 코어 수가 증가함에 따라 시뮬레이션 속도 또한 거의 일정한 비율로 증가하게 된다. Ferrite와 Carbon의 CPU는 Intel Xeon Platinum 8268(Skylake)2.7GHz CPU로 동일하나 Interconnect의 차이로 전체적인 계산 성능에서 차이가 나타난다. 위의 경우와 같이 Rescale의 코어타입들은 같은 CPU를 사용하는 경우에도 가상머신의 구성에 따라 노드당 코어 수, 메모리 용량, 저장장치 용량, 노드간 네트워크 속도 등이 다르므로 실제 시뮬레이션 업무에서 사용하는 모델을 활용하여 코어타입별로 성능 평가가 또한 필요한데 소프트웨어, 시뮬레이션 워크로드마다 병렬 처리 효율이 달라지기 때문이다. 추가적으로 시뮬레이션에 사용할 코어 수를 설정할 때 병렬 처리 효율과 클라우드의 과금 체계를 동시에 고려하는 것이 필요한데 가상의 시나리오를 예시로 설명하면 다음과 같다. ■ 코어 수의 증가에 따른 시뮬레이션 계산 속도 향상의 폭이 1:1에 가까울 경우 2배의 코어 수로 계산하면 시뮬레이션은 2배 빠르게 완료되나 비용을 차이가 없음 ■ 실제로는 Interconnect 속도가 200 Gbps 정도로 높더라도 코어 수(노드 수) 증가 시 1:1로 계산 속도가 향상되지 않으므로 비용 대비 성능이 가장 잘 나오는 값을 찾는 것이 필요 Rescale에서는 사용자들이 On-premise 환경에서 HPC 클라우드 환경으로 변화 시 Soft landing을 위하여 성능 평가 결과에 기반한 코어타입 추천, 시뮬레이션 워크플로우 효율성 향상을 위한 API 자동화, 기존 On-premise와의 하이브리드 구축 등 다양한 방법에 대한 가이드를 드리고 있으므로 도움이 필요하시면 info.korea@rescale.com으로 문의하기 바란다.     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

개발 및 공급 : 매스웍스코리아 주요 특징 : 항공우주/자동차/무선 통신 업계의 엔지니어 및 연구원을 위한 모델 기반 설계 단순화, 시뮬링크 폴트 애널라이저 및 폴리스페이스 테스트로 체계적인 시뮬레이션 수행 지원 등   매스웍스가 매트랩(MATLAB) 및 시뮬링크(Simulink) 제품군의 릴리스 2023b(이하 R2023b)를 발표했다. 매트랩은 엔지니어 및 과학자를 위한 언어이자 알고리즘 개발, 데이터 분석, 시각화 및 수치 계산을 위한 프로그래밍 환경이다. 시뮬링크는 멀티도메인 및 임베디드 엔지니어링 시스템의 시뮬레이션 및 모델 기반 설계를 위한 블록 다이어그램 환경을 제공한다. 매스웍스는 “전 세계 자동차, 항공우주, 통신, 전자, 산업 자동화 등 다양한 산업의 엔지니어와 과학자가 이러한 제품군을 사용하여 기술 및 과학적 발견, 연구, 개발의 속도를 높이고 있다. 또한 매트랩 및 시뮬링크는 전 세계 여러 대학 및 교육 기관에서 기본 교육 및 연구 도구로 사용되고 있다”고 소개했다. 매트랩과 시뮬링크의 R2023b는 엔지니어와 연구원의 워크플로를 간소화하는 신기능을 탑재한 신제품과 여러 주요 업데이트를 통해 안정적이고 체계적 설계 및 요구사항 테스트를 지원한다.   ▲ 시뮬링크 폴트 애널라이저 R2023b   R2023b에서 새로 발표된 신제품인 시뮬링크 폴트 애널라이저(Simulink Fault Analyzer)는 시뮬레이션을 통한 체계적인 결함 영향 및 안전성 분석으로 엔지니어링 설계 수정 없이 결함 주입 시뮬레이션을 수행한다. 엔지니어는 특정 시스템 조건에 따른 결함 트리거 및 발생 시간을 측정해 고장 모드, 영향 분석(FMEA : Failure Mode and Effects Analysis)과 같은 안전성 분석을 수행할 수 있다. 이 제품을 요구사항 툴박스(Requirements Toolbox)와 함께 사용할 경우 엔지니어는 결함, 위험, 결함 검출 및 완화 논리, 기타 아티팩트 간의 정형적 연결을 생성하고 문서화할 수 있다. 또한 폴리스페이스 테스트(Polyspace Test)는 엔지니어가 임베디드 시스템에서 C 및 C++ 코드를 개발/관리/실행할 수 있도록 지원한다. 사용자는 폴리스페이스 xUnit API(Polyspace xUnit API)와 그래픽 테스트 작성 편집기로 테스트 중인 구성요소의 격리 및 검증을 위한 스텁과 모의 객체를 제작할 수 있다. 또한, 엔지니어는 폴리스페이스 테스트를 통해 호스트 컴퓨터 또는 임베디드 타겟에서 테스트를 실행 및 자동화하고, 테스트를 요구사항에 연결해 추적할 수 있다.   ▲ 폴리스페이스 테스트 R2023b   이번 R2023b는 매트랩과 시뮬링크 툴에 대한 다음과 같은 주요 업데이트를 포함한다. 항공우주 툴박스(Aerospace Toolbox) : 위성군 궤도 전파 및 시각화, 가시선(LOS) 및 위성식 분석을 수행한다. 데이터피드 툴박스(Datafeed Toolbox) : Bloomberg Hypermedia API를 사용해 과거 및 시장 데이터를 수신한다. DO 인증 키트(DO Qualification Kit) : DO-178C 및 DO-330 표준에 따라 폴리스페이스 테스트를 검증한다. 예측 정비 툴박스(Predictive Maintenance Toolbox) : 모터와 회전 기계에서 물리 기반 특징을 추출한다. 신호 무결성 툴박스(Signal Integrity Toolbox) : 매트랩 명령줄에서 시뮬레이션을 자동화하고 데이터를 분석하고 시각화한다. 시뮬링크 데스크톱 리얼타임(Simulink Desktop Real-Time) : 리눅스(Linux) 데스크톱 컴퓨터에서 실시간 테스트를 실행한다. 웨이블릿 툴박스(Wavelet Toolbox) : 앱을 통한 웨이블릿 및 시간-주파수 분석을 적용해 AI 워크플로에 대해 자동으로 특징을 추출한다. 무선 HDL 툴박스(Wireless HDL Toolbox) : 5G, 위성, WLAN 및 FPGA, ASIC, SoC에 대한 사용자 지정 OFDM 기반 통신 서브시스템을 설계, 구현한다. 매스웍스의 도미닉 비엔스(Dominic Viens) 기술 제품 마케팅 부문 이사는 “설계 모델이 점점 복잡해지면서 시뮬레이션은 필수적인 엔지니어링 툴이 되었다”면서, “매트랩과 시뮬링크 R2023b의 신제품 및 업데이트는 모델 기반 설계를 간소화하고 엔지니어와 연구원이 최고의 성과를 달성할 수 있도록 지원하기 위해 제작되었다”고 밝혔다.   ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

개발 : KISTERS 주요 특징 : 대용량의 3D CAD 파일을 몇 초만에 오픈, 카티아/NX/프로엔지니어/솔리드웍스/인벤터 포맷 및 STEP/IGES/X_T/SAT 등 범용 중립 포맷 지원, 금형/자동차/선박/건축 BIM 등 분야에서 3D CAD를 대체 가능 공급 : 마루인터내셔널   독일의 키스터스(KISTERS)는 전 세계적으로 3000개 이상의 고객사를 보유한 3D CAD 뷰어 전문 개발사이다. 키스터스의 국내 디스트리뷰터인 마루인터내셔널은 빠른 속도로 다양한 대용량의 3D CAD 고유 파일 포맷을 오픈하여 필요로 하는 정보를 확인할 수 있는 3D뷰스테이션 데스크톱 뷰어(3DViewStation Desktop Viewer)를 국내에 출시했다.   ▲ 3D뷰스테이션의 사용자 인터페이스(UI)   키스터스의 대표 제품인 3D뷰스테이션 데스크톱 뷰어는 현재 전 세계적으로 30만 명 이상의 유저가 사용 중이다. 카티아 V4/V5, UG/NX & JT, 프로엔지니어, 인벤터, 솔리드웍스의 고유 파일 포맷과 STEP, IGES, X_T, ACIS 등의 중립 파일을 포함하여 총 70개 이상의 파일 포맷을 읽어들일 수 있으며, 500MB 이상의 대 용량 파일도 4초 이내에 오픈할 수 있다. 특히 직관적인 인터페이스로 별도의 교육을 필요로 하지 않고 설치 즉시 현업에 사용할 수 있도록 손쉬운 사용자 인터페이스를 제공한다.   ▲  임포트를 지원하는 파일 포맷   3D뷰스테이션 데스크톱 뷰어는 다양한 분야에 활용되는 범용적인 뷰어 툴로서, 기계 설계/엔지니어링, 항공 및 우주 과학 분야, 건축 설계 BIM, 플랜트 및 석유 화학, 선박/조선 등 다양한 분야에서 다양한 용도로 활용되고 있다. 3D뷰스테이션 데스크톱 버전에는 PMI/MBD 지원, 치수 측정, DMU(디지털 목업), 벽 두께, 간섭 확인 및 구배 분석, IP 보호, 간섭/충돌 해석 등 포괄적인 기능이 제공된다.   ▲ PMI/DMB, IP 보호 이미지   3D뷰스테이션 데스크톱 뷰어는 빠르게 대용량 파일을 오픈하여 3D 모델들의 세부 형상, 치수 및 어셈블리 구조 등 다양한 정보를 고유 3D CAD 툴 없이도 빠르게 확인할 수 있다. 원청 또는 협력 업체로부터 고유 3D CAD 파일을 오픈하기 위하여 고가의 3D CAD를 구입 사용할 필요가 없기 때문에, 고가의 3D CAD 라이선스를 대체할 수 있어 경제적이다. 특히, 생산 기술 부문, 금형 제작 부문 등의 기술 부문뿐 아니라, 신제품 홍보 및 마케팅을 위한 시각화, 기술 지원 서비스 자료 생성 등 다양한 부문에서 활용이 가능하다.    ▲ 3D뷰스테이션의 파일 로딩 타임   3D뷰스테이션 데스크톱 뷰어의 개발사인 키스터스는 자사의 3D 엔진 및 렌더링 엔진을 활용하여 다양한 고객의 요구에 맞는 웹 뷰어, VR 뷰어, 클라우드 협업 솔루션인 VisShare 및 PLM 통합 제품을 제공하고 있으며, 각 사용 환경에 맞추어 사용자화가 가능한 API(애플리케이션 프로그래밍 인터페이스)도 제공하고 있다. 한편, 국내 공급사인 마루인터내셔널은 14일간 모든 기능을 제약 없이 사용해 볼 수 있는 평가판을 제공한다고 밝혔다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

매스웍스가 매트랩(MATLAB) 및 시뮬링크(Simulink) 제품군의 릴리스 2023b(이하 R2023b)를 발표했다. 이번 R2023b는 엔지니어와 연구원의 워크플로를 간소화하는 신기능을 탑재한 신제품과 여러 주요 업데이트를 통해 안정적이고 체계적 설계 및 요구사항 테스트를 지원한다. R2023b에서 새로 발표된 신제품 시뮬링크 폴트 애널라이저(Simulink Fault Analyzer)는 시뮬레이션을 통한 체계적인 결함 영향 및 안전성 분석으로 엔지니어링 설계 수정 없이 결함 주입 시뮬레이션을 수행한다. 엔지니어는 특정 시스템 조건에 따른 결함 트리거 및 발생 시간을 측정해 고장 모드, 영향 분석(FMEA : Failure Mode and Effects Analysis)과 같은 안전성 분석을 수행할 수 있다. 해당 제품을 요구사항 툴박스(Requirements Toolbox)와 함께 사용할 경우 엔지니어는 결함, 위험, 결함 검출 및 완화 논리, 기타 아티팩트 간의 정형적 연결을 생성하고 문서화할 수 있다.     또한 폴리스페이스 테스트(Polyspace Test)는 엔지니어가 임베디드 시스템에서 C 및 C++ 코드를 개발, 관리, 실행할 수 있도록 지원한다. 사용자는 폴리스페이스 xUnit API(Polyspace xUnit API)와 그래픽 테스트 작성 편집기로 테스트 중인 구성요소의 격리 및 검증을 위한 스텁과 모의 객체를 제작할 수 있으며, 엔지니어는 폴리스페이스 테스트를 통해 호스트 컴퓨터 또는 임베디드 타겟에서 테스트를 실행 및 자동화하고, 테스트를 요구사항에 연결해 추적할 수 있다. 이번 R2023b에서 업데이트된 항공우주 툴박스(Aerospace Toolbox)는 위성군 궤도 전파 및 시각화, 가시선(LOS) 및 위성식 분석을 수행한다. 데이터피드 툴박스(Datafeed Toolbox)는 Bloomberg Hypermedia API를 사용해 과거 및 시장 데이터를 수신한다. DO 인증 키트(DO Qualification Kit)는 DO-178C 및 DO-330 표준에 따라 폴리스페이스 테스트를 검증한다. 예측 정비 툴박스(Predictive Maintenance Toolbox)는 모터와 회전 기계에서 물리 기반 특징을 추출한다. 또한 매트랩 명령줄에서 시뮬레이션을 자동화하고 데이터를 분석하고 시각화하는 신호 무결성 툴박스(Signal Integrity Toolbox), 리눅스(Linux) 데스크톱 컴퓨터에서 실시간 테스트를 실행하는 시뮬링크 데스크탑 리얼타임(Simulink Desktop Real-Time), 앱을 통한 웨이블릿 및 시간-주파수 분석을 적용해 AI 워크플로에 대해 자동으로 특징을 추출하는 웨이블릿 툴박스(Wavelet Toolbox), 5G/위성/WLAN 및 FPGA/ASIC/SoC에 대한 사용자 지정 OFDM 기반 통신 서브시스템을 설계/구현하는 무선 HDL 툴박스(Wireless HDL Toolbox) 등도 업데이트됐다. 매스웍스의 도미닉 비엔스(Dominic Viens) 기술 제품 마케팅 부문 이사는 “설계 모델이 점점 복잡해지면서 시뮬레이션은 필수적인 엔지니어링 툴이 되었다”며, “R2023b의 신제품 및 업데이트는 모델 기반 설계를 간소화하고 엔지니어와 연구원이 최고의 성과를 달성할 수 있도록 지원하기 위해 제작되었다”고 밝혔다.

VM웨어(VMware)는 포스코DX에 가상 데스크톱 인프라(VDI) 풀스택 솔루션을 구축해, 제로 트러스트 보안 프레임워크를 기반으로 한 업무 환경 혁신을 지원했다고 밝혔다. 포스코DX는 직원들의 생산성 향상과 차세대 업무 환경 조성을 목표로 기존 인프라의 업무용 애플리케이션 성능 저하, 복잡한 멀티 클라우드 인프라에서의 데이터 보호 난제, 그리고 복잡한 보안 절차로 인한 직원들의 불편 문제를 해결하기 위해 VM웨어와 협력했다. VM웨어는 유연한 고성능 인프라로 업무 시스템에 접속하는 직원들의 편의성을 향상시키며, 제로 트러스트 보안 프레임워크로 기업에서 생성된 데이터를 가상 데스크톱 인프라 환경에 저장함으로써 데이터 유출을 원천적으로 차단할 수 있는 VDI 풀스택 솔루션을 포스코DX에 구축했다. VM웨어가 구축한 최신 VDI 시스템은 포스코DX 직원들에게 디지털 전환을 위한 혁신적인 엔드 유저 컴퓨팅, 클라우드, 앱, 모바일, 보안 서비스를 제공한다. 특히 간편 인증 적용으로 편의성과 사용자 경험이 향상되었으며, 분산 방화벽을 이용한 마이크로 세그멘테이션(Micro-Segmentation)으로 강화된 모바일 보안과 행위 기반의 엔드 포인트 대응 등을 포함한 제로 트러스트 보안을 제공한다. 또한 향상된 성능으로 언제 어디서나 빠른 앱 서비스를 제공하며, VDI 라이프사이클과 사용자 문의 대응 등의 자동화 운영도 강화됐다. 이외에도 VDI 상의 VM웨어 SD-WAN 적용으로 해외 연결도 원활해졌으며, 계속해서 증가하는 서비스형 소프트웨어(SaaS) 애플리케이션들의 접속 경로 또한 최적화했다. 또 탄주 애플리케이션 플랫폼(Tanzu Application Platform)을 이용해 생산관리시스템(MES) 3.0을 클라우드 전반에서 실행하고 마이크로 서비스 아키텍처를 구현하며, 아마존 웹 서비스(AWS) 기반의 VM웨어 워크로드인 VM웨어 클라우드 온 AWS(VMware Cloud on AWS)를 통해 빠른 마이그레이션과 양방향 이식성을 제공한다. 향후에는 VM웨어 워크스페이스 원(Workspace ONE)으로 사용자 장치를 포함한 통합 엔드포인트 관리를 강화하는 한편, VM웨어 NSX 고급 로드 밸런서(Advanced Load Balancer)로 로드 밸런싱도 소프트웨어 기반으로 현대화하고 보안을 강화할 계획이다.     또한 VM웨어는 포스코DX가 신성장 전략을 뒷받침하는 새로운 기업문화를 정립하는 한편, 새로운 구독형 사업 모델인 서비스형 시스템(Everything as a Service) 모델을 구축하도록 지원했다. 최신 VDI를 활용한 포스코DX의 서비스형 데스크톱(Desktop as a Service : DaaS)은 40개 이상의 포스코 그룹 계열사로 확장, 불필요한 중복 및 유사 투자를 최소화해 가격 경쟁력을 확보하고 비즈니스 유연성을 높일 예정이다. VM웨어의 전인호 한국 지사장은 "VM웨어 VDI 풀스택 솔루션으로 프라이빗과 퍼블릭 등 여러 클라우드로 구성된 인프라에서 기기와 앱을 더 안전하게 연결하고, 언제 어디서나 어떤 기기에서도 매끄럽게 접속하고, 높은 보안 수준을 유지하면서도 한정된 인력으로 운영을 효율화하는 복잡한 문제를 간단히 해결할 수 있다”며, “VM웨어는 포스코DX의 디지털 전환을 지원해 온 오랜 파트너로서, 혁신의 발판이 된 이번 VDI 구축을 넘어 향후 차세대 멀티 클라우드 인프라의 기반을 마련하는 과정에도 지원을 아끼지 않겠다"고 말했다.

스트라타시스와 데스크탑 메탈(Desktop Metal)이 약 18억 달러(2조 3800만 원)에 달하는 주식 전량 거래를 통해 합병하는 최종 계약을 맺었다고 발표했다. 양사는 이번 합병을 통해 폴리머 분야에서 스트라타시스가 가진 강점과 데스크탑 메탈 브랜드의 산업 대량 생산 역량을 결합함으로써, 제조 분야 고객의 요구에 대응할 수 있는 적층제조(AM) 기업이 탄생할 것으로 기대하고 있다. 이번 합병은 2023년 4분기에 완료될 것으로 전망되며, 합병으로 탄생하는 기업은 2025년에 11억 달러의 매출을 목표로 내세운다. 스트라타시스와 데스크탑 메탈은 오는 2032년까지 적층제조 시장이 1000억 달러 규모를 넘어설 것으로 전망했는데, 양사는 적층제조의 대량 생산이 확대됨에 따라 합병을 통해 이 시장에서 상당한 기회를 얻을 것으로 기대하고 있다.   ▲ 이미지 출처 : 스트라타시스   합병 회사는 포트폴리오 통합으로 설계, 프로토타이핑, 툴링부터 대량 생산, 애프터마켓 운영까지 전체 제조 수명 주기에 걸쳐 엔드 투 엔드 적층제조 솔루션을 제공할 수 있게 될 것으로 보이는데, 합병 후에는 전체 매출의 50% 이상을 최종 사용 부품 제조 및 대량 생산에서 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 분야는 적층제조 시장에서 가장 빠르게 성장하는 분야 중 하나로 꼽힌다. 한편, 합병 회사는 3400개 이상의 특허와 출원 중인 특허를 보유하게 되며, 800명 이상의 R&D 및 엔지니어링 팀을 갖추게 된다. 또한, 2만 7000개 이상의 산업 고객을 보유하게 되어 산업, 재료 및 애플리케이션 전반에 걸쳐 대규모 고객 기반을 확보하고 소모품에서 반복 수익을 창출할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 합병이 완료되면 스트라타시스의 요아브 자이프(Yoav Zeif) CEO가 합병회사의 최고경영자를, 데스크탑 메탈의 릭 풀롭(Ric Fulop) CEO가 이사회 의장을 맡게 된다. 스트라타시스의 요아브 자이프 CEO는 "데스크탑 메탈과의 합병을 통해 최고의 글로벌 산업용 적층제조 솔루션 공급업체가 됨으로써 성장을 가속화할 것이다. 합병 회사는 항공우주, 자동차, 소비재, 의료 및 치과 등 상호 보완적인 제품 분야에서 매력적인 입지를 확보하고 있으며, 규모가 크고 경험이 풍부한 R&D 팀, 업계 최고의 시장 출시 인프라를 통해 고객에게 탁월한 서비스를 제공하면서 지속적인 혁신을 실현하기 위해 최선을 다할 것으로 기대한다"고 밝혔다. 데스크탑 메탈의 릭 풀롭 CEO는 "두 기업의 결합은 대량 생산을 위한 적층제조의 다음 단계로 나아가는 전환점이 될 것이다. 스트라타시스의 폴리머 제품으로 데스크탑 메탈의 금속, 모래, 세라믹 및 치과용 3D 프린팅 솔루션 포트폴리오를 보완할 수 있게 되어 기대가 크다. 양사는 장기적으로 지속 가능한 성장을 추진하기 위해 산업 및 응용 분야에 걸쳐 다양한 고객층을 확보하고 더욱 탄력적인 제품을 구축하기 위해 함께 노력할 것"이라고 전했다.