플루언트 메싱을 활용한 적층제조 형상의 격자 생성   오늘날 ‘3D 프린팅’이라고 흔히 알려져 있는 ‘적층제조(Additive Manufacturing)’는 복잡한 형상을 쉽게 제작할 수 있어 많은 산업군에서 이용되고 있다. 일반적으로 적층제조 방식으로 설계된 제품들의 성능 비교를 위해 열/유동 CFD 해석이 활용되는데, 특히 앤시스 플루언트 메싱(Ansys Fluent Meshing)을 사용하는 경우, 기존 적층제조 방식으로 설계한 형상이 하나의 서피스(Surface)로만 이루어진 특정한 포맷(STL)으로 제한되는 것에 비해, 해당 포맷을 포함한 다양한 CAD 형상에 대해 사용자가 편리하게 격자를 생성할 수 있는 장점이 있다. 이번 호에서는 적층제조 방식으로 설계한 TPMS(삼중 주기적 최소 곡면 : Triply Periodic Minimal Surface) 열교환기를 예시로 격자 생성 과정에 대해 설명하고자 한다.   ■ 문성식 태성에스엔이 유동 2팀 매니저로, 유동해석 지원 및 용역업무를 담당하고 있다. 이메일 | ssmoon@tsne.co.kr 홈페이지 | www.tsne.co.kr     적층제조 적층제조(AM)는 3D 프린팅 기술을 바탕으로 분말형 수지, 금속 등의 재료를 한 층씩 적층하면서 제품을 제조하는 방식으로 이해할 수 있다. 과거에는 비용이 너무 많이 들거나 제조가 불가능했던 특수한 형상을 이러한 방식으로 설계할 수 있기 때문에, 자동차 대시보드 및 시제품, 건축 모형, 귀금속 디자인 등 다양한 제품들이 점점 더 많아지고 있는 추세이다. 이러한 기술 경향에 맞춰 태성에스엔이 적층제조 센터에서도 드론, 발사체 개폐밸브, 자동차 휠 등 다양한 분야에 적층제조 방식을 활용하는 연구 개발을 진행하고 있다. 또한, 그 중에서 3D 프린팅을 이용해 복잡하지만 소형화가 가능하고 열전달 성능을 높일 수 있는 TPMS 열교환기의 연구도 진행 중이다. 열교환기의 객관적인 성능 비교를 위해서는 열/유동 해석이 필수적이나, 3D 프린팅의 특성상 CAD 포맷은 STL의 형식으로 제공됨에 따라 하나의 서피스로만 이루어지게 된다. 하지만 해석을 위해서는 구분된 유동영역과 경계 조건을 적용하기 위한 각각의 면들이 필요하다.  이번 호에서는 TPMS 열교환기에 대해 간단하게 살펴보고, 플루언트 메싱을 활용하여 STL 포맷으로 제공된 TPMS 열교환기를 예시로 격자 생성 과정(형상 수정, 경계면 생성 및 유동영역 추출)에 대해 알아보도록 하겠다.    TPMS 열교환기란 삼중 주기적 최소 곡면(Triply Periodic Minimal Surface : TPMS)을 이용한 열교환기는 Sin과 Cos의 조합에 따라 다양한 TPMS 곡면을 가질 수 있다.(그림 1) 이러한 TPMS 곡면을 활용하여 3차원 공간을 2개의 공간으로 분할할 수 있다. TPMS로 분리된 두 공간에서 서로 다른 2개의 유체가 섞이지 않고 흐르기 때문에 완벽한 3차원 열전달이 가능하다.   그림 1. Triply Periodic Minimal Surfaces   TPMS 열교환기는 기존 판형 열교환기(전열판과 전열판이 적층 및 브레이징되어 간접 열교환이 이루어지는 2차원 유로가 형성)의 구성과 유사하다고 볼 수 있다.(그림 2) 하지만 TPMS 구조로 인해 유체의 흐름이 2차원에서 3차원으로 확장되고 열교환 면적이 극대화되는 효과를 가져온다. 따라서 제한된 제품의 체적에서 추가적인 압력 강하 없이 열전달 성능을 크게 향상시킬 수 있는 장점을 갖는 열교환기가 될 수 있다.    

  15　Theme. 제조/건설 산업의 지속가능성을 위한 엔지니어링 소프트웨어 기술 제조/건설 산업의 생존전략으로 지속가능성을 고민하다 / 오찬주 지속가능한 제품 개발 프로세스는 기업의 핵심 성장 전략 / 윌 헤이스팅스 제품 수명주기의 탄소 배출을 줄이는 시뮬레이션 / 이정원 데이터 기반의 디지털 트윈 플랫폼이 지속가능한 산업을 이끈다 / 김덕섭 ESG 경영에 부합하며 지속가능한 건설 비즈니스를 위한 전략 / 이훈녕 소프트웨어 기술이 지속가능한 산업 혁신을 앞당긴다 / 양경란   Infoworld   Case Study 35　유니티로 2050년의 도시를 모델링하다　디지털 트윈 기술로 지역 사회 재구성 38　미래의 건물, 도시, 인프라를 시각화하다　부동산 세일즈 툴을 강화하는 언리얼 엔진의 리얼타임 기술   Focus 45　다쏘시스템코리아, “버추얼 트윈과 메타버스로 산업의 지속가능성 강화” 48　코리아 그래픽스 2022, 산업별 메타버스 및 컴퓨터 그래픽 기술의 트렌드 짚다 54　태성에스엔이, 제조 혁신을 가속화하는 엔지니어링 기술과 시뮬레이션 활용 전략 소개 56　한국CDE학회, 포스트 코로나 시대의 산업 혁신을 위한 연구 및 산학협력 내용 공유 63　스노우플레이크, “데이터 경제 시대 이끄는 클라우드의 혁신을 선보일 것” 66　델 테크놀로지스, 디지털 혁신의 돌파구를 위한 미래 전략 제시   People&Company 60　오토데스크 스리나스 조나르가다 부사장　디지털 전환 시대의 제조산업 트렌드 및 다양한 제조 기술 소개   Column 68　디지털 지식전문가 조형식의 지식마당 / 조형식　제품 개발 정보의 모든 것 BoX : Bills of Everything 71　트렌드에서 얻은 것 No.12 / 류용효　메타버스, 이제 본색을 드러내다   On-Air 74　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계　엔지니어를 위한 코딩과 스마트 건설 준비하기   New Product 78　이달의 신제품   75　News 80　New Books   Directory 123　국내 주요 CAD/CAM/CAE/PDM 소프트웨어 공급업체 디렉토리   CADPIA   Mechanical 82　제품 개발 혁신을 가속화하는 크레오 파라메트릭 9.0 (3) / 박수민　서피스 나누기/통합 기능의 활용 87　스마트 모빌리티 섀시 설계하기 (10) / 김인규　스마트 모빌리티 섀시 어셈블리 Ⅰ   Analysis 90　앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례 / 문성식　플루언트 메싱을 활용한 적층제조 형상의 격자 생성   Manufacturing 96　NCG CAM 기능을 이용한 3D CAM 작업 (1) / 김민관　NCG CAM에서 제공하는 기본 바운더리   Reverse Engineering 100　우리의 감각과 인공적 감각(센서) (10) / 유우식　지각과 지능 : 훈련, 교육, 습관   AEC 112　새로워진 캐디안 2022 살펴보기 (7) / 최영석　오스냅 즐겨찾기, zero 명령어 114　데스크톱/모바일/클라우드를 지원하는 아레스 캐드 2023 (5) / 천벼리　자동 저장 및 백업 옵션 설정하기 116　레빗에서 알아 두면 아주 유익한 꿀팁 시리즈 (14) / 장동수　pyRevit을 사용해서 키노트 파일 관리하기 Ⅱ 120　BIM 칼럼니스트 강태욱의 이슈 & 토크 / 강태욱　웹 기반 건물 Floor Plan 디자인 무료 도구 및 오픈소스 소개     캐드앤그래픽스 2022년 10월호 목차 from 캐드앤그래픽스