최적화 문제를 통찰하기 위한 심센터 히즈 (8)   이번 호에서는 파이프 유로 형상 설계 최적화를 위해 NX CAD와 심센터 스타-CCM+(Simcenter STAR-CCM+)를 사용하여 CAD 치수 변수를 수정하며 유동해석의 자동화 워크플로를 구성하고 최적화를 진행하는 과정을 소개한다. ■ 연재순서 제1회 AI 학습 데이터 생성을 위한 어댑티브 샘플링과 SHERPA의 활용 제2회 근사모델 기반의 최적화 vs. 직접 검색 기반의 최적화 제3회 수집 또는 측정된 외부 데이터의 시각화 및 데이터 분석 제4회 산포특성을 가지는 매개변수의 상관성 및 신뢰성 분석 제5회 실험 측정과 해석 결과 간의 오차 감소를 위한 캘리브레이션 분석 제6회 프로세스 자동화 Ⅰ – 구조 설계 최적화 제7회 프로세스 자동화 Ⅱ – 모터 설계 최적화 제8회 프로세스 자동화 Ⅲ – 유로 형상 설계 최적화 제9회 프로세스 자동화 Ⅳ – 다물리 시스템 최적화 제10회 프로세스 자동화 Ⅴ – 제조 공정 효율성 최적화   ■ 이종학 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어에서 심센터 히즈를 비롯하여 통합 설루션을 활용한 프로세스 자동화와 데이터 분석, 최적화에 대한 설루션을 담당하고 있다. 근사최적화 기법 연구를 전공하고 다양한 산업군에서 15년간 유한요소해석과 최적화 분야의 기술지원과 컨설팅을 수행하였다. 홈페이지 | www.sw.siemens.com/ko-KR   이번에 사용할 심센터 스타-CCM+는 2006년에 첫 버전이 공개되었으며, 통합된 환경과 클라이언트-서버 접근 방식은 당시의 CFD 해석 방법에 새로운 패러다임을 제시했다. 첫 출시 이후 주요 기능이 빠르게 확장되었는데, 대표적으로 코드의 기반이 되는 ‘메시 파이프라인(mesh pipeline)’과, 산업용 CFD 최초로 다면체(polyhedral) 메시 기술을 도입한 점이 큰 변화였다. 2010년에는 컴퓨팅 하드웨어의 가격이 저렴해지는 반면, 라이선스 비용이 하드웨어 활용의 제약이 된다는 시장의 목소리를 반영해 ‘파워 세션(Power Session) 라이선스’를 도입하였고, 이를 통해 하나의 고정 비용으로 무제한 코어에서 대규모 병렬 해석을 수행할 수 있게 되어, 소프트웨어 사용 비용과 하드웨어 활용 간의 한계를 완전히 해소하는 사용 환경을 마련하였다. 2012년에는 업계 최초로 ‘오버셋 메시(overset meshes)’ 기능을 도입해 실제 현장에서 움직이는 격자 기반 해석을 더욱 직관적으로 구현할 수 있게 되었고, 2015년에는 산업용 CFD를 넘어 유체-구조 연성 등 진정한 다중물리 해석을 지원하기 위해 유한요소(finite elements) 해석 솔버를 통합했으며 전자기 해석까지 기능을 확장했다. 오늘날 스타-CCM+는 자동화 기능, 설계 탐색 도구, 포괄적인 다중물리 해석, 그리고 산업을 선도하는 데이터 분석 및 협업형 가상현실 환경까지 지원하며 그 성장을 지속하고 있다. 그 외에도 다양한 혁신적 진보를 이루었지만, 이 내용만으로도 지난 짧은 기간 내 스타-CCM+가 얼마나 빠르게 발전했는지 잘 보여준다고 할 수 있다.   그림 1   프로세스 자동화 다분야 설계 최적화(MDO : Multidisciplinary Design Optimization) 수행 시 설계 및 분석에서 효율적인 데이터 교환 및 프로세스 연동이 필수이므로, 데이터를 신속하고 정확하게 받기 위해서는 다이렉트 인터페이스 포털(Direct Interface Portal)이 필요하다. HEEDS(히즈)에서는 심센터 스타-CCM+를 위한 포털(Portal)을 제공하므로 빠른 설정이 가능하다. 그림 2는 HEEDS에서 제공하는 다양한 설루션의 다이렉트 인터페이스 포털 목록이다.   그림 2   <그림 3>은 파이프 유로 설계 최적화 자동화 워크플로의 주요 단계와 각 툴의 역할을 요약한다.   그림 3   첫째, NX_CAD 포털에서는 HEEDS가 NX CAD의 파트 파일(*.prt)을 NX Expressions를 활용하여 변수(치수 등)를 자동으로 수정한다. 수정된 파이프 형상이 파라솔리드(parasolid) 형식(*.x_t)으로 내보내지는데, 이 파일에는 해석에 필요한 Named Face(경계면) 정보를 포함한다. 둘째, STAR-CCM+ 포털에서는 스타-CCM+ 해석 파일(*. sim)이 전달받은 신규 형상(*.x_t)을 읽고, 메시 업데이트와 경계조건 수정이 자동으로 적용된다. 이후 유동 해석이 수행된 뒤, 결과값은 HEEDS가 자동 추출한다. <그림 3>은 NX CAD와 스타-CCM+ 간의 입력/출력 파일 흐름, 형상 전송, 변수-응답 데이터 매핑 관계를 시각적으로 정리한다. 이처럼 각 단계를 자동화로 설정하면 설계 변수 변경부터 해석 실행 및 결과 평가까지 전체 최적화 과정을 빠르고 효율적으로 반복할 수 있다.     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공 사례   터보기기 해석에 많이 쓰이는 앤시스 설루션으로 앤시스 CFX(Ansys CFX)가 있다. 앤시스 플루언트(Ansys Fluent)를 이용하여 터보기기를 해석할 수 없는 것은 아니었지만, 굳이 애써서 할 필요성은 없었다. 하지만 플루언트의 GPU 솔버가 적극적으로 도입된 이 시점에서, GPU를 이용하여 터보기기를 해석할 수 있다면 해석 속도에 있어서 상당한 이점을 가져올 수 있다. 플루언트의 터보 워크플로(Turbo Workflow)는 사용자 편의성을 갖추어 손쉽게 터보기기 해석을 할 수 있도록 지원하고 있다. 플루언트의 터보 워크플로를 이용하여 터보기기를 해석하는 방법을 예제를 통하여 알아보자.   ■ 한성훈 태성에스엔이 FBU-F3팀에서 수석매니저로 근무하고 있으며, 유동 해석 기술 지원 및 교육, 용역 업무를 담당하고 있다. 홈페이지 | www.tsne.co.kr   해석 모델 이번 호에서 다루는 해석 모델은 TFD Hannover 축류압축기이며, <그림 1>과 같이 앞쪽에서부터 총 3 Rows(1.5 단)를 해석 대상으로 한다. 각 단은 IGV – Rotor – Stator로 구성되어 있다. 격자 파일은 플루언트 튜토리얼 turbo_workflow.zip을 다운로드하여 압축을 해제하면 얻을 수 있으며, 앤시스 터보그리드(Ansys TurboGrid)로 생성된 세 개의 파일(IGV.gtm, R1.gtm, S1.gtm)로 구성된다. IGV는 26개, Rotor는 23개, Stator는 30개로 이루어져 있으며, 해석에서는 주기 경계조건을 적용하여 각각 1개의 섹터만을 모델링한다.   그림 1. Schematic Rows   터보 워크플로 시작하기 터보 워크플로는 다음의 경로에서 터보 워크플로를 활성화하여야 시작할 수 있다. Domain → Turbomachinery → Turbo Workflow → Enable Workflow   그림 2. 터보 워크플로 활성화   활성화가 되면 <그림 3>과 같이 Workflow 작업 메뉴들이 생성된다.   그림 3. Turbo Workflow Task   Turbo와 관련된 환경설정 Cell과 Face zone 및 Turbo Topology에 적절한 영역을 할당하기 위해 연관성 설정을 수행한다. 이를 통해 플루언트가 특정 문자열 구성을 일정한 순서로 인식하도록 지시하여, 영역 매핑을 보다 쉽게 수행할 수 있다. File → Preference → Turbo Workflow에서 <그림 4>와 같이 세팅한다.   그림 4. Preference turbo workflow   Describe Component Component Type : Axial Compressor Component Name : hannover Number of Rows : 3 Row1 : name – igv, Type – stationary, #sectors – 26, End Wall Gap – no Row2 : name – r1, Type – rotating, #sectors – 23, End Wall Gap – yes Row3 : name – s1, Type – stationary, #sectors – 30, End Wall Gap – no   그림 5. Describe component     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

성공적인 유동 해석을 위한 케이던스의 CFD 기술 (26)   이번 호에서는 고속 제트 유동 시뮬레이션에서 마주하게 되는 주요 도전 과제를 설명한다. 또한 피델리티 LES 솔버(Fidelity LES Solver)의 기능을 소개하고, 이를 활용한 사례 연구를 통해 그 잠재력을 강조하고자 한다.   ■ 자료 제공 : 나인플러스IT, www.vifs.co.kr   초고속 제트 유동을 시뮬레이션하는 것은 기술적으로 매우 도전적인 과제이자 유체역학 분야의 흥미로운 최전선이다. 특히 초음속 및 극초음속 비행 기술이 발전함에 따라, 이러한 극한 속도에서의 복잡한 유동 거동을 이해하는 것은 점점 더 중요해지고 있다. 마하 1 이상의 속도에서는 공기역학적 힘의 성질이 크게 변하며, 충격파가 발생한다. 이 충격파는 특정한 유동 패턴을 만들어내며, 이는 항공기의 성능, 안정성 및 기동성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 비행 속도가 마하 3을 넘어 특히 스크램제트 엔진이 작동하는 구간에 이르면, 마찰 및 압축으로 인해 발생하는 온도 변화가 섭씨 1500도 이상에 달할 수 있다. 이러한 극한의 열 환경은 설계 시 제대로 고려되지 않으면 재료 피로와 파손을 초래할 수 있다. 하지만 피델리티 LES 솔버(구 Cascade CharLES)와 같은 전산 유체역학(CFD) 도구의 발전으로, 연구자는 이제 고속 비행의 물리 현상을 과거에는 불가능했던 수준의 정밀도로 탐구할 수 있게 되었다. 그러나 이러한 극한 조건을 정확히 시뮬레이션하려면 무엇이 필요할까? 수많은 시뮬레이션 과제를 어떻게 해결할 수 있을까?     고속 제트 유동 시뮬레이션의 도전 과제 고속 제트 유동을 시뮬레이션하는 것은 온도, 압력, 난류 간의 복잡한 상호작용으로 인해 상당한 어려움을 동반한다. 높은 레이놀즈 수에서는 난류가 매우 불규칙하게 변하기 때문에, 정확한 결과를 얻기 위해서는 강력한 알고리즘과 고성능 컴퓨팅 자원이 필수이다. 가장 큰 과제 중 하나는 압축성 효과를 포착하는 것이다. 고속 유동에서는 밀도 변화 및 충격파와의 상호작용이 유동의 거동을 극적으로 변화시키므로, 이를 정확히 모델링하는 것이 매우 중요하다. 또한 고속 제트 내부의 복잡한 유동 구조를 고려할 때 효과적인 난류 모델링이 필수이며, 정확성과 계산 효율 간의 균형을 찾는 것은 여전히 큰 도전 과제이다. 또 다른 핵심 요소는 열 전달과 수치적 안정성이다. 급격한 온도 구배(gradient)는 경계 조건의 정교한 정의를 요구하며, 그렇지 않으면 시뮬레이션 내에서 반사 오류(artifact)가 발생할 수 있다. 고해상도 수치 기법은 이러한 구배를 포착하는 데 필수이지만, 그만큼 계산 비용도 증가한다. 소음 예측 역시 중요한 과제이다. 제트 소음을 정확하게 예측하려면 유동 시뮬레이션과 함께 공력음향 모델을 통합하여, 다양한 환경에서의 음파 전파를 효과적으로 재현해야 한다. 여기에 연료 분사를 포함하면 혼합(mixing) 모델링이 추가로 필요하며, 이는 전체 제트 성능에 영향을 주는 핵심 요소로 작용한다. 또한, 실험 데이터와의 검증 문제도 간과할 수 없다. 실험적 기준이 제한적인 경우가 많기 때문에 시뮬레이션은 불완전한 데이터와 상이한 가정을 기반으로 진행되어야 하며, 이는 결과 검증을 어렵게 만든다. 이러한 모든 문제는 정교한 전산 도구와 안정적인 고성능 컴퓨팅 인프라가 필수임을 보여준다. 이를 통해 고속 제트 유동 시뮬레이션의 정확도와 효율을 동시에 향상시킬 수 있다.   해결책 : 피델리티 LES 솔버 피델리티 LES 솔버는 극초음속 및 초음속 유동 시뮬레이션을 위해 개발된 고충실도 전산 유체 역학(CFD) 분석 도구이다. 이 도구는 Large Eddy Simulation(LES)을 고속 항공우주 분야에 확장하여, 극한 유동 환경에서의 고유한 과제를 해결하도록 설계되었다. 고급 수치 기법, 고품질 격자 생성, 뛰어난 병렬 확장성을 결합하여 복잡한 유동을 정밀하게 예측할 수 있다. 다면체 격자 생성(polyhedral mesh generation) : 고급 클리핑 보로노이 다이어그램(clipped Voronoi diagrams)을 활용하여 복잡한 형상에서도 강력하고 효율적인 격자 생성을 지원한다. 이를 통해 정밀하고 확장 가능한 시뮬레이션이 가능하다. 확장성(scalability) : CPU 및 GPU 기반 고성능 컴퓨팅 환경 모두에서 원활하게 작동하도록 설계되어, 고해상도 결과를 빠르고 효율적으로 제공한다. 예측 중심 고충실도 시뮬레이션 : 최신 알고리즘을 통해 충격파 상호작용부터 음향파 전파에 이르기까지 고속 제트 유동의 복잡한 물리 현상을 정밀하게 재현할 수 있다.   사례 연구 : 비선형 음향파형 분석 피델리티 LES 솔버의 성능을 입증하기 위해, 고속 제트 유동을 시뮬레이션하고 그 음향 특성을 분석하는 사례 연구가 수행되었다. 이 연구의 주요 목적은 출구 마하수 3(Mach 3)의 제트 노즐에서 방출된 비선형 음향파형의 전파 현상을 분석하고, 그 결과를 실험 데이터와 비교·검증하는 데 있었다.   ▲ 고속 제트 유동에서의 누적 비선형 음향파형 왜곡 분석     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

시높시스와 통합 시너지 강화… AI로 엔지니어링 혁신 이끈다   제품이 복잡해지면서 반도체 설계와 전체 시스템의 구현을 통합하는 엔지니어링이 필수가 됐다. 앤시스는 EDA(전자 설계 자동화) 기업 시높시스와 통합을 통해 제품 개발의 전체 과정을 단일 플랫폼으로 지원한다는 비전을 마련했다. 이와 함께 AI(인공지능) 기술을 자사 포트폴리오 전반에 적용해, 전문가의 전유물이었던 시뮬레이션의 장벽을 허문다는 전략도 제시했다. ■ 정수진 편집장   ▲ 앤시스 패드메쉬 맨들로이 부사장   ‘실리콘부터 시스템까지’ 아우르는 엔지니어링 시대 연다 제품이 점차 스마트해지고 복잡해지면서 물리 세계와 전자 세계의 만남이 그 어느 때보다 중요해지고 있다. 앤시스와 시높시스는 지난 7월 통합 완료를 발표했는데, 두 회사는 각자의 전문성을 결합해 반도체 칩 설계(실리콘)부터 최종 시스템에 이르는 전체 과정을 지원하는 통합 설루션을 제공할 계획이다. 앤시스의 패드메쉬 맨들로이(Padmesh Mandloi) 고객지원 부문 아시아 부사장은 “오늘날의 제품은 단순히 기능을 수행하는 것을 넘어 스스로 사고하고, 협업하며, 환경에 적응하는 지능형 시스템으로 발전하고 있다. 이런 변화는 엔지니어링의 복잡성을 가중시키고 있으며, 반도체 설계와 물리적 시스템의 구현을 별개로 볼 수 없게 되었다”면서, “시뮬레이션 분야의 선도 기업 앤시스와 EDA 1위 기업 시높시스가 손을 잡은 것은 이런 시대적 요구에 부응하기 위한 것”이라고 설명했다. 맨들로이 부사장은 “시스템은 실리콘의 요구사항을, 실리콘은 시스템의 요구사항을 정확히 이해해야 한다”고 짚었다. 예를 들면, 자동차 기업이 자율주행 기능을 구현하기 위해서는 AI 반도체 설계를 고려해야 하고, 반도체 기업은 칩이 자동차에 쓰일지 데이터센터에 쓰일지에 따라 다른 접근법을 선택해야 한다는 것이다. 제품 개발을 위해 엔지니어링 시뮬레이션과 EDA의 긴밀한 상호작용이 필수가 되면서, 앤시스는 시높시스와의 통합이 큰 시너지를 낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.   물리 기반 시뮬레이션을 EDA 흐름에 통합 양사 통합의 핵심 전략은 앤시스의 강점인 물리 기반 시뮬레이션을 시높시스의 EDA 설계 흐름에 통합하는 것이다. 이를 통해 차세대 인공지능(AI) 칩, 3D IC 등 고도의 반도체를 설계할 때 필수로 고려해야 하는 열, 구조 변형, 뒤틀림 같은 물리적 문제를 설계 초기 단계부터 해결할 수 있게 된다는 것이다. 앤시스코리아의 박주일 대표는 “특히 고대역폭 메모리(HBM)와 같이 여러 칩을 쌓는 ‘스택 구조’에서 이러한 통합 설루션의 가치가 크다. 앤시스는 이미 HBM의 전력 무결성, 열, 구조적 스트레스 분석 분야에서 삼성전자, SK하이닉스 등과 협력해왔다. 앞으로 시높시스와 함께 칩 설계 단계부터 최종 분석까지 아우르는 단일 플랫폼을 제공할 수 있을 것”이라고 전했다. 앤시스와 시높시스는 조직을 통합하기보다는 각자의 비즈니스 운영 방식을 유지하며 시너지를 낼 수 있는 분야를 탐색하는 데 집중하고 있다. 시높시스가 소수의 반도체 기업을 깊이 있게 지원하는 반면, 앤시스는 수천 개의 다양한 산업군 고객을 보유하고 있어 사업 운영 방식에 차이가 있기 때문이라는 것이 박주일 대표의 설명이다. 그는 “다만, HBM 설루션처럼 시장의 요구가 높은 분야의 기술 통합은 더 빠르게 진행될 수 있다”고 덧붙였다. 앤시스는 시높시스와의 통합 설루션이 특히 복잡한 요구조건을 가진 첨단 산업에서 강점을 발휘할 것으로 보고 있다. 앤시스의 월트 헌(Walt Hearn) 글로벌 세일즈 및 고객 담당 부사장은 “이번 합병이 고객들에게 새로운 기술과 기회를 제공할 것으로 기대한다"면서, “물리 시뮬레이션과 EDA의 결합은 제품 개발의 어려운 과제를 해결하는 최고의 포트폴리오가 될 것”이라고 말했다.   ▲ 앤시스 월트 헌 부사장   AI로 엔지니어링의 문턱 낮춘다 앤시스는 인공지능(AI) 기술을 자사 포트폴리오 전반에 통합해 시뮬레이션의 효율과 속도를 높이고, 전문가 수준의 지식이 필요했던 기술의 문턱을 낮추는 데 주력하고 있다. 복잡한 제품 개발 환경에서 더 많은 엔지니어가 시뮬레이션 기술을 쉽게 활용하도록 돕는 것이 앤시스 AI 전략의 핵심이다. 맨들로이 부사장은 “시뮬레이션은 고도의 전문 지식을 갖춘 전문가의 영역으로 여겨져 왔다. 하지만 디지털 전환이 가속화되면서 기업의 비용 절감과 시장 출시 기간 단축을 위해 시뮬레이션의 활용을 확대하려는 요구가 커졌다”면서, “앤시스는 전문 지식에 대한 의존도를 낮추고 더 많은 사용자가 쉽게 접근할 수 있도록 AI 기술이 탑재된 플랫폼을 제공하는 것을 최우선 과제로 삼고 있다”고 설명했다. AI 기술은 초기 머신러닝(ML) 기반의 최적화 도구를 넘어, 대규모 언어 모델(LLM)과 AI 비서를 거쳐 완전히 자율화된 에이전틱 AI(agentic AI)로 나아가고 있다. 헌 부사장은 크게 네 가지 방향에서 AI를 앤시스 설루션에 적용하고 있다고 소개했다. 스마트 UI(사용자 인터페이스) : UI에 AI를 내장해 반복적인 작업을 자동화함으로써 엔지니어의 작업 효율을 높인다. 앤시스GPT(AnsysGPT) : 오픈AI의 기술을 기반으로 하는 앤시스GPT는 자연어 질의응답을 통해 사용자가 엔지니어링 문제에 대한 답을 더 빠르게 찾도록 돕는다. AI 내장 솔버 : 엔지니어링 해석의 핵심 엔진인 솔버 자체에 AI 기술을 통합해 문제 해결 속도를 이전보다 크게 높였다. 심AI(Ansys SimAI) : 과거의 방대한 시뮬레이션 데이터셋을 학습한 AI 솔버이다. 예를 들어, 기존에 일주일이 걸리던 자동차 외부 공기역학 해석 작업에 심AI를 활용하면 단 하루 만에 완료할 수 있다. 헌 부사장은 “앤시스GPT는 이미 2만여 고객사에서 활발히 사용되고 있으며, ‘앤시스 엔지니어링 코파일럿’도 개발하고 있다. 이 코파일럿은 지난 50년간 축적된 앤시스의 제품 개발 지식을 LLM에 탑재한 형태이다. 유동, 구조, 전자기학 등 모든 분야의 엔지니어링 콘텐츠를 단일 플랫폼 안에서 쉽게 검색하고 활용할 수 있게 될 것”이라고 소개하면서, “이런 혁신을 바탕으로 앤시스와 시높시스는 고객이 미션 크리티컬한 과제를 해결하고 AI 기반 제품과 서비스를 성공적으로 개발할 수 있도록 지원을 아끼지 않겠다”고 밝혔다.   솔버 최적화와 클라우드로 컴퓨팅 인프라 부담 해결 시뮬레이션과 AI 기술은 모두 대량의 컴퓨팅 자원을 필요로 한다. 기업에서는 컴퓨팅 인프라의 구축과 운용에 대한 부담이 클 수밖에 없다. 헌 부사장은 “소프트웨어 최적화와 유연한 클라우드 지원을 통해 고객들이 인프라 제약 없이 혁신에 집중할 수 있도록 돕겠다”고 밝혔다. 우선 R&D 차원에서 앤시스는 자사 솔버의 코드를 전면 재작성하고 있다. CFD(전산 유체 역학)와 전자기를 비롯해 모든 분야의 솔버를 GPU(그래픽 처리 장치) 환경에서 구동되도록 최적화하는 것이 핵심이다. 또한, 앤시스는 AWS(아마존 웹 서비스) 및 마이크로소프트 애저(Azure)와 협력해 클라우드 서비스를 제공하고 있다. 고객사가 대규모 해석과 같이 추가적인 컴퓨팅 성능이 필요할 경우 언제든지 클라우드 자원을 활용해 작업을 확장할 수 있도록 하겠다는 것이다. 헌 부사장은 “시높시스 역시 자체 클라우드를 통해 컴퓨팅 리소스를 제공하고 있는데, 향후 이를 통합하면 더욱 시너지를 낼 수 있을 것”이라고 전했다.   ▲ 앤시스코리아 박주일 대표   한국은 가장 복잡한 제품 개발하는 전략적 요충지 앤시스코리아는 최근 몇 년간 두 자릿수의 성장세를 유지하고 있으며, 올해는 예년보다 더 큰 폭의 성장을 예상하고 있다. 박주일 대표는 “이런 성장의 배경에는 국내 시장의 확고한 디지털 전환(DX) 트렌드와 갈수록 복잡해지는 제품 설계 환경이 있다”고 짚었다. 그는 “한국 기업들은 반도체, 자동차, 조선, 항공우주 등 모든 산업 영역에서 최고 수준의 복잡한 제품을 설계하며 글로벌 기업과 경쟁하고 있으며, 그만큼 국내 고객의 기술적 요구 수준 또한 높다”면서, “앤시스 코리아는 높은 수준의 국내 고객 요구를 시뮬레이션 기술로 충족시키는 것을 최우선 과제로 삼고 있으며, 이를 위해 국내 리소스뿐만 아니라 글로벌 조직과의 긴밀한 협업을 통해 한국 시장과 고객을 적극 지원하고 있다”고 설명했다. 앤시스는 HBM, 3D IC와 같은 스택 구조 반도체의 전력 무결성, 열, 구조 변형 문제 해결을 위해 국내 반도체 기업들과 협력하고 있다. 그리고 고밀도 AI 칩을 개발하는 국내 스타트업들과도 협력을 진행 중이다. 우주 산업에서는 국내 스타트업과 협력해 인공위성의 수명과 성능을 위협하는 우주 잔해물 문제 해결을 돕고 있다. 또한, 삼성전자, LG전자, 현대자동차 등 국내 대기업을 중심으로 AI 기술이 탑재된 시뮬레이션 설루션 도입을 빠르게 진행 중이다. 맨들로이 부사장은 “한국 앤시스 고객의 만족도는 96.8%로 역대 최고치를 기록했으며, 이는 지난 몇 년간 꾸준히 상승해 온 결과이다. 앤시스는 이러한 높은 만족도에 큰 자부심을 가지고 있으며, 앞으로도 최고의 기술을 통해 한국 고객들을 지원하는 데 집중할 것”이라고 전했다.    ▲ 앤시스코리아는 9월 17일 연례 콘퍼런스 ‘시뮬레이션 월드 코리아 2025’를 열고, 최신 기술 트렌드와 함께 자사의 비전, 신기술, 고객 사례를 소개했다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

캐드앤그래픽스 지식방송 CNG TV 지상 중계   지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어는 8월 28일 CNG TV 웨비나를 통해 ‘개발 기간 단축을 위한 설계자향 해석 방안(CAD to CAE)’을 주제로, Simcenter FLOEFD(심센터 플로EFD) 기반의 최신 CFD(전산 유체 역학) 접근법을 소개했다. 이날 권중혁 대표, 김택민 대표, 안정근 프로가 발표자로 참여해 설계·해석 통합 프로세스를 중심으로 사례와 시연을 공유했다. 자세한 내용은 다시보기를 통해 확인할 수 있다. ■ 박경수 기자   ▲ 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 권중혁 영업대표, 김택민 영업대표, 안정근 프로   설계자가 직접 활용 가능한 CAD 내장 CFD 이번 웨비나에서는 설계 초기 단계에서 CFD를 활용하는 ‘프런트로딩 CFD(Frontloading CFD)’의 필요성이 강조됐다. 심센터 FLOEFD는 NX, 솔리드 엣지, 카티아, 크레오 등 주요 CAD에 완전 내장되어 별도의 형상 단순화 과정 없이 곧바로 해석을 수행할 수 있다. 스마트셀(SmartCell) 기술과 안정적인 솔버를 기반으로 설계자도 손쉽게 CFD를 활용할 수 있다는 점이 차별화 요소다. 권중혁 영업대표는 “제품 개발에서 설계자향 해석은 이제 선택이 아닌 필수”라며, “CAD에 내장된 FLOEFD를 통해 설계 단계부터 성능을 검증하고 품질과 개발 속도를 동시에 높일 수 있다”고 강조했다. FLOEFD는 방산·항공우주, 자동차, 전자, 냉동공조 등 다양한 산업에 적용되고 있으며, SSD·스마트폰·ADAS 컨트롤러 등 실제 사례도 소개됐다.   파라메트릭 설계와 해석의 연계 김택민 영업대표는 NX 익스프레션(NX Expression)을 활용한 파라메트릭 설계 방안을 발표했다. NX 익스프레션은 변수와 수식을 통해 모델을 지능적으로 제어하며, 팀센터(Teamcenter) PLM과 연계해 제품 옵션과 규칙을 CAD 모델 변수에 직접 연결할 수 있다. FLOEFD와 결합 시 모델 변경이 자동으로 해석 조건에 반영돼 설계와 해석 간 불일치를 최소화한다. 김택민 영업대표는 “설계와 해석을 하나의 연속된 프로세스로 연결함으로써 생산성과 최적화 속도를 크게 높일 수 있다”고 강조했다.   IGBT 냉각 해석 시연 안정근 프로는 IGBT 냉각 해석 데모를 통해 FLOEFD의 실제 활용법을 소개했다. NX CAD 환경에서 곧바로 CFD를 수행할 수 있으며, 자동 체적 검출·위자드 기반 초기 설정·자동 메싱 등 편의 기능이 제공된다. 또한 DOE(실험계획법)와 HEEDS(히즈) 모듈을 통한 최적화 기능으로 다양한 설계안을 빠르게 비교할 수 있다. 안정근 프로는 “FLOEFD는 설계자가 직접 사용할 수 있는 쉽고 빠른 해석 솔루션으로, 초기 설계 단계에서 성능을 검증하는 프런트로딩 CFD의 장점을 극대화한다”고 말했다. 한편, 이번 웨비나는 설계와 해석의 간극을 줄이고, 제품 개발 속도를 높일 수 있는 CAD 내장 CFD의 실제 활용 전략을 제시해 관심을 모았다. 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어는 FLOEFD를 통해 설계자가 초기 단계부터 성능 검증과 최적화를 수행할 수 있도록 지원하며, 기업의 제품 경쟁력 강화를 돕고 있다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

캐드앤그래픽스 지식방송 CNG TV 지상 중계   CNG TV는 9월 2일 ‘PTC 크레오12 론칭 웨비나’를 개최하고, 설계 및 엔지니어링 작업 효율을 극대화하도록 향상시킨 크레오 12.4의 새로운 기능을 소개했다. 이번 웨비나에서는 더욱 강력하고 사용자 친화적으로 개선된 크레오 12의 핵심 변화점들이 집중 조명됐다. 특히 단순한 기능 확장을 넘어 실제 업무 현장에서 체감할 수 있는 생산성 향상에 초점을 맞춘 업데이트 내용이 주목받았다. 자세한 내용은 다시보기를 통해 확인할 수 있다. ■ 박경수 기자   설계부터 제조까지 통합 설루션 강화 크레오 12.4는 설계 효율과 검증 정확도를 높이는 핵심 기능들로 업데이트됐다. 주요 개선사항은 UI/UX 개선, 시뮬레이션 고도화, MBD 및 GD&T Advisor 정밀성 강화, 생성형 설계(GTO/ GDX) 성능 향상 등이다. PTC코리아 김도균 대표는 “크레오 12.4는 이전 버전에서 경험하지 못했던 체감 성능과 워크플로 효율을 제공한다”며, “중요한 것은 기능의 개수가 아니라, 이를 통해 리드타임을 줄이고 비용을 절감할 수 있느냐”라고 강조했다. PTC코리아 박정호 CAD 사업 총괄대표는 “이번 웨비나는 단순히 새로운 기능을 소개하는 자리가 아니라 실제 업무에서 얼마나 효율적으로 활용할 수 있는가에 초점을 맞췄다”고 설명했다.   ▲ PTC코리아 김도균 대표   반복 작업 절반으로 단축, 생산성 대폭 향상 가장 눈에 띄는 개선점은 설계자 생산성 강화다. 신기능 툴팁과 개선된 트리 구조로 설계 환경이 직관적으로 개선됐으며, 피처 옵션 프리셋과 최근 사용값 불러오기 기능으로 반복 작업 시간을 절반 이상 단축했다. 인클로즈 볼륨 기능, 멀티보디 지원, 성능 리포트 강화 등도 설계 과정 전반의 효율을 높였다. 선도솔루션 황교성 주임은 “크레오 12.4에는 48가지 이상의 기능 개선이 포함되어 있으며, 이를 통해 설계자의 실제 작업 시간이 평균 30% 단축되는 효과를 기대할 수 있다”고 밝혔다.   ▲ 선도솔루션 황교성 주임   GPU 활용 확대로 시뮬레이션 성능 대폭 개선 시뮬레이션 분야에서는 앤시스 2025R1 솔버 탑재로 GPU 활용이 확대되고 접촉 처리와 오류 로깅이 향상됐다. 자동 접촉 인식, 베어링 하중, 패스너 이상화 기능이 추가돼 복잡한 해석도 간단한 조건만으로 현실적인 결과를 얻을 수 있게 됐다. 글루온아이엔에스 허훈 팀장은 “CSL과 앤시스 솔버가 GPU 활용과 자동 접촉 기능을 강화하면서 복잡한 해석도 간단한 조건 정의만으로 실제와 유사한 결과를 얻을 수 있게 됐다”고 평가했다.   ▲ 글루온아이엔에스 허훈 팀장   국제 표준 준수 자동화로 설계 오류 최소화 모델 기반 정의(MBD)와 GD&T Advisor 기능도 대폭 개선됐다. MBD는 3D 모델에 직접 치수와 공차를 입력해 협업과 변경 검토를 용이하게 하며, 주석 복사·붙여넣기, 의도 체인, 평면 지름 치수 지원 등 실무 친화 기능이 추가됐다. 쓰리피체인 박상범 차장은 “MBD와 GD&T Advisor 개선으로 반복 입력이 크게 줄었고, 표준을 자동으로 준수할 수 있어 설계 오류와 제조 비용을 동시에 줄이는 효과가 크다”고 설명했다.   ▲ 쓰리피체인 박상범 차장   AI 기반 생성형 설계로 최적화 수준 한 단계 향상 생성형 설계 모듈(GTO/GDX)에는 열 기반 최적화, 보존 보디·서피스 연결, 강체 지정 기능이 새롭게 추가됐다. 이를 통해 열 해석이 필요한 분야의 설계 최적화가 가능해지고, 형상 연결의 안정성이 강화되며, 해석 속도도 향상됐다. 모두솔루션 백승환 과장은 “크레오 제너레이티브 디자인은 설계자가 미처 생각하지 못한 형상을 자동으로 생성하며, 이번 업데이트로 더욱 신뢰성 있고 완성도 높은 최적화가 가능해졌다”고 강조했다.   ▲ 모두솔루션 백승환 과장   한편 발표자들은 크레오 12.4가 실시간성, 재사용성, 표준성을 기반으로 설계·검증·제조 전 과정을 더 빠르고 안정적으로 연결한다고 한 목소리로 강조했다. 이번 업데이트는 설계자가 현장에서 직접 체감할 수 있는 생산성과 경쟁력 향상을 목표로 하고 있다는 것이 PTC의 설명이다.     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

엔비디아가 오픈소스 뉴턴 물리 엔진(Newton Physics Engine)을 엔비디아 아이작 랩(NVIDIA Isaac Lab)에서 이용 가능하며, 로봇 기술을 위한 엔비디아 아이작 GR00T N1.6 추론 비전 언어 행동(vision language action : VLA) 모델과 새로운 AI 인프라를 함께 제공한다고 발표했다. 이들 기술은 개발자와 연구자에게 개방형 가속 로보틱스 플랫폼을 제공해 반복 작업을 가속화하고, 테스트를 표준화하며, 로봇의 추론과 훈련 통합을 지원한다. 아울러 로봇이 시뮬레이션에서 실제 환경으로 안전하고 안정적으로 기술을 이전할 수 있도록 돕는다. 로봇은 시뮬레이션 환경에서 더 빠르고 안전하게 학습할 수 있지만, 복잡한 관절, 균형, 움직임을 가진 휴머노이드 로봇은 오늘날 기존 물리 엔진의 한계를 시험한다. 전 세계 25만 명 이상의 로보틱스 개발자들은 정확한 물리 엔진을 필요로 하며, 이는 로봇이 시뮬레이션에서 학습한 기술을 현실 세계에서 안전하고 안정적으로 수행하기 위해 필수이다. 엔비디아는 리눅스 재단이 관리하는 GPU 가속 오픈소스 물리 엔진 뉴턴의 베타 버전을 공개했다. 이는 엔비디아 워프(Warp)와 오픈USD(OpenUSD) 프레임워크 기반으로, 엔비디아와 구글 딥마인드, 디즈니 리서치가 공동 개발했다. 뉴턴은 유연한 설계 및 다양한 물리 솔버와의 호환성을 갖췄다. 이를 통해 개발자가 눈이나 자갈 위를 걷거나, 컵과 과일을 다루는 등 매우 복잡한 로봇 동작을 시뮬레이션하고 이를 현실 세계에 성공적으로 적용할 수 있도록 지원한다.     휴머노이드가 물리적 환경에서 인간과 유사한 작업을 수행하기 위해서는 모호한 지시를 이해하고 이전에 경험하지 못한 상황에 대처할 수 있어야 한다. 곧 허깅 페이스에서 공개될 오픈소스 아이작 GR00T N1.6 로봇 파운데이션 모델의 최신 버전에는 피지컬 AI를 위해 개발된 오픈 맞춤형 추론 비전 언어 모델(VLM)인 엔비디아 코스모스 리즌(Cosmos Reason)이 통합될 예정이다. 코스모스 리즌은 로봇이 심층 사고를 하는 두뇌 역할을 담당하며 기존의 지식, 상식, 물리학을 활용해 모호한 지시를 단계별 계획으로 전환하고, 새로운 상황을 처리하며, 다양한 작업에 걸쳐 일반화할 수 있도록 한다. 코스모스 리즌은 현재 피지컬 리즈닝 리더보드(Physical Reasoning Leaderboard) 1위를 차지하고 있으며, 100만 회 이상 다운로드를 기록했다. 또한, 모델 훈련을 위한 대규모 실제 데이터, 합성 데이터를 선별하고 주석을 달 수 있다. 코스모스 리즌 1은 NIM에서 제공되며, 사용하기 쉬운 마이크로서비스 형태로 AI 모델 배포를 지원한다.  아이작 GR00T N1.6은 휴머노이드가 물체를 동시에 이동하고 조작할 수 있도록 해 상체와 팔의 자유도를 넓히고, 무거운 문을 여는 것과 같은 까다로운 작업을 수행할 수 있도록 한다. 개발자는 허깅 페이스의 오픈소스 엔비디아 피지컬 AI 데이터세트(Physical AI Dataset)를 사용해 아이작 GR00T N 모델을 사후 훈련할 수 있다. 이 데이터세트는 480만 회 이상 다운로드됐으며, 현재 수천 개의 합성 궤적과 실제 궤적 데이터를 포함한다. 또한, 엔비디아는 오픈소스 코스모스 월드 파운데이션 모델(WFM)의 신규 업데이트를 발표했다. 300만 회 이상 다운로드된 이 모델은 개발자가 텍스트, 이미지, 영상 프롬프트를 활용해 대규모로 피지컬AI 모델 훈련을 가속화할 수 있는 다양한 데이터 생성을 지원한다. 코스모스 프리딕트(Cosmos Predict) 2.5는 곧 출시될 예정이며, 세 가지 코스모스 WFM의 성능을 하나의 강력한 모델로 통합해 복잡성을 줄이고, 시간을 절약하며, 효율을 높인다. 또한 최대 30초의 긴 동영상 생성, 다중 뷰 카메라 출력을 지원해 더욱 풍부한 세계 시뮬레이션을 구현한다. 코스모스 트랜스퍼(Cosmos Transfer) 2.5는 곧 출시될 예정이며, 기존 모델 대비 3.5배 작으면서도 더 빠르고 높은 품질의 결과를 제공한다. 이제 사실적인 합성 데이터를 생성할 수 있으며, 그라운드 트루스(ground-truth) 3D 시뮬레이션 장면, 깊이, 세분화, 에지, 고해상도 지도와 같은 공간 제어 입력값을 활용할 수 있다.   로봇에게 물체를 잡는 법을 학습시키는 것은 로보틱스에서 가장 어려운 과제 중 하나다. 파지는 단순히 팔을 움직이는 것이 아니라 생각을 정밀한 동작으로 전환하는 것으로, 로봇이 시행착오를 통해 학습해야 하는 기술이다. 엔비디아 옴니버스(Omniverse) 플랫폼 기반의 아이작 랩 2.3 개발자 프리뷰의 새로운 정밀 파지(dexterous grasping) 워크플로는 다관절 손과 팔을 가진 로봇을 가상 환경에서 자동화된 커리큘럼으로 훈련시킨다. 이 과정은 간단한 작업부터 시작해 점차 복잡성을 높여간다. 해당 워크플로는 중력, 마찰, 물체의 무게 등 요소를 변경해 로봇이 예측 불가능한 환경에서도 기술을 습득하도록 훈련시킨다. 컵을 집거나 방을 가로질러 걷는 것과 같이 새로운 기술을 로봇에게 숙달시키는 것은 매우 어렵다. 또한, 이러한 기술을 실제 로봇에서 테스트하는 과정은 시간과 비용이 많이 요구된다. 이러한 어려움을 해결할 수 있는 방법은 시뮬레이션이다. 시뮬레이션은 로봇이 학습한 기술을 무수한 시나리오, 작업, 환경에서 테스트할 수 있는 방법을 제공한다. 그러나 개발자들은 시뮬레이션 환경에서도 현실 세계를 반영하지 못하고 단편적이고 단순화된 테스트를 구축하는 경우가 많다. 완벽하고 단순한 시뮬레이션 환경에서 학습한 로봇은 현실 세계의 복잡성에 직면하는 순간 실패할 가능성이 크다. 엔비디아와 라이트휠은 개발자가 시스템을 처음부터 구축하지 않고도 시뮬레이션 환경에서 복잡한 대규모 평가를 실행할 수 있는 오픈소스 정책 평가 프레임워크인 아이작 랩-아레나(Arena) 공동 개발 중이다. 이 프레임워크는 확장 가능한 실험과 표준화된 테스트를 지원하며 곧 공개될 예정이다. 엔비디아는 개발자들이 이러한 첨단 기술과 소프트웨어 라이브러리를 최대한 활용할 수 있도록, 까다로운 워크로드를 위해 설계된 AI 인프라를 발표했다. 엔비디아 GB200 NVL72는 엔비디아 그레이스(Grace) CPU 36개와 엔비디아 블랙웰(Blackwell) GPU 72개를 통합한 랙 규모 시스템으로, 주요 클라우드 공급업체들이 채택해 복잡한 추론과 피지컬 AI 작업을 포함한 AI 훈련과 추론을 가속화하고 있다. 엔비디아 RTX 프로 서버(RTX PRO Servers)는 훈련, 합성 데이터 생성, 로봇 학습, 시뮬레이션 전반의 모든 로봇 개발 워크로드를 위한 단일 아키텍처를 제공하며, RAI 연구소(RAI Institute)에서 도입 중이다. 블랙웰 GPU로 구동되는 엔비디아 젯슨 토르(Jetson Thor)는 로봇이 실시간 지능형 상호작용을 위한 다중 AI 워크플로 실행을 지원한다. 또한 실시간 로봇 추론으로 휴머노이드 로보틱스 전반에서 고성능 피지컬 AI 워크로드와 애플리케이션의 돌파구를 마련한다. 젯슨 토르는 피규어 AI, 갤봇(Galbot), 구글 딥마인드, 멘티 로보틱스, 메타(Meta), 스킬드 AI, 유니트리(Unitree) 등 파트너사에 도입 중이다. 엔비디아의 레브 레바레디언(Rev Lebaredian) 옴니버스, 시뮬레이션 기술 부문 부사장은 “휴머노이드는 피지컬 AI의 차세대 영역으로, 예측 불가능한 세상에서 추론하고, 적응하며, 안전하게 행동하는 능력이 필요하다. 이번 업데이트로 개발자들은 로봇을 연구 단계에서 일상 생활로 가져오기 위한 세 가지 컴퓨터를 갖게 됐다. 아이작 GR00T가 로봇의 두뇌 역할을 하고, 뉴턴이 신체를 시뮬레이션하며, 엔비디아 옴니버스가 훈련장이 된다”고 말했다.

앤시스코리아가 글로벌 연례 행사인 ‘시뮬레이션 월드 코리아(Simulation World Korea) 2025’를 마쳤다고 밝혔다.   ‘시뮬레이션 월드 코리아’는 국내외 산학연 전문가와 고객들을 초청해 앤시스의 최신 설루션, 고객 사례 그리고 기술 트렌드를 소개하는 시뮬레이션 콘퍼런스다. 또한 앤시스 시뮬레이션 전문가 및 국내 시뮬레이션 공학자들이 교류하는 자리이기도 하다. 올해 행사는 ‘더 나은 미래를 위한 역량 강화(Empower Innovators to Drive Human Advancement)’를 주제로 9월 16일 롯데호텔월드에서 열렸다. 현장에는 다양한 산업군의 고객 및 업계 관계자 1400명이 참여했다.     ‘시뮬레이션 월드 코리아 2025’의 오전 세션에서는 앤시스코리아 박주일 대표의 환영사를 시작으로 ▲앤시스 월트 헌(Walt Hearn) 글로벌 세일즈 및 고객 담당 부사장의 ‘시뮬레이션을 통한 더 빠른 혁신’ ▲한국항공우주연구원(KARI) 이상률 박사의 ‘대한민국 우주개발 현황과 미래에 대한 통찰’ ▲삼성전자 이영웅 부사장의 ‘제조 산업에서의 디지털 트윈 기반 시뮬레이션 적용 현황 및 향후 전망’ ▲앤시스 패드메쉬 맨들로이(Padmesh Mandloi) 고객지원 부문 아시아 부사장의 ‘실리콘에서 시스템으로 확장되는 미래’ 등의 기조연설이 이어졌다.   이어서 ▲현대자동차 노일주 파트장의 ‘버추얼개발 체계 구축을 위한 표준 구조 해석 솔버의 유효성 및 미래 확장성 연구’ ▲엘레트리 이남권 대표의 ‘프리미엄 전기자전거 배터리의 초급속 충전 및 열 안정성 혁신 기술 개발’ ▲스페이스앤빈 민경령 대표의 ‘고효율 무선 전력 전송 시스템용 경량 차폐 소재 개발 사례’ ▲유니컨 김영동 대표의 ‘60GHz 초근거리 In-band Full-duplex 통신 구현’ 등의 발표가 진행되며 최신 기술 트렌드와 사례에 대한 인사이트를 공유하는 시간을 가졌다. 그리고 앤시스코리아가 대학생·대학원생을 대상으로 시행한 시뮬레이션 경진대회 ‘앤시스 시뮬레이션 챌린지 2025’에서 대상을 수상한 성균관대학교 기계공학과 에너지공학연구실 SAVE팀이 ‘화력발전 암모니아 혼소를 위한 전산해석모델 개발 및 최적 연소 방안 연구’를 발표했다.   오후에는 전자, 반도체, 모빌리티, 항공우주·방위 및 우주, 산업기계&헬스케어 등 총 5개의 트랙이 동시에 진행되면서 현재 업계 내의 주요 화두에 대한 정보 공유와 네트워킹이 지속됐다. 이와 함께 디지털 세이프티 콘퍼런스 및 플랫폼 트랙이 별도로 마련되었다.   앤시스코리아 박주일 대표는 “시뮬레이션 월드 코리아 2025는 국내 최대 규모의 시뮬레이션 콘퍼런스로 앤시스의 고객 및 관계자를 한 자리에 모시고 업계가 당면한 도전과제를 조망하고, 앞으로의 비전과 인사이트를 공유하기 위해 마련한 자리”라면서, “작년에 이어 올해도 국내외를 대표하는 연사들의 기조연설과 전문가 발표를 통해 한 순간도 놓칠 수 없는 귀중한 시간을 보낼 수 있었다. 앞으로도 앤시스는 분야를 막론하고 모든 고객들께 최고의 기술력을 바탕으로 부족함 없는 지원군이 될 수 있도록 노력할 것”이라고 말했다.

앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공 사례   포토닉스 소자와 시스템 설계 및 해석이 가능한 광학 및 포토닉스 소자 시뮬레이션 소프트웨어 앤시스 루메리컬(Ansys Lumerical)은 오늘날 통신, 반도체, 바이오포토닉스, 센서, 디스플레이 등 다양한 산업에서 활용되고 있다. 이번 호에서는 앤시스 루메리컬에 대한 간단한 소개부터 다양한 솔버에 대해 소개하고자 한다.   ■ 박건 태성에스엔이 SBU팀의 매니저로 포토닉스, 파동광학 해석 기술 지원 및 교육, 용역 업무를 담당하고 있다. 홈페이지 | www.tsne.co.kr   앤시스 루메리컬 앤시스 루메리컬은 포토닉스 소자, 프로세스 설계 및 재료 모델링을 위한 goldstandard 제품으로, 다양한 응용 분야에서 강력하고 신뢰할 수 있는 설루션을 제공한다. 또한 광학 소자와 시스템을 설계하고 분석하는데 있어 높은 성능을 보여준다. 앤시스 루메리컬은 <그림 1>과 같이 통신, 반도체, 바이오포토닉스, 센서, 디스플레이, 복잡한 포토닉스 소자 등 다양한 산업에서 활용되고 있다.   그림 1. 앤시스 루메리컬의 응용 분야   표 1. 앤시스 루메리컬 제품 및 솔버   앤시스 루메리컬 제품은 <표 1>과 같이 크게 디바이스 레벨(device level)과 시스템 레벨(system level)의 두 가지로 분류할 수 있다. 포토닉스 소자 설계 및 해석이 가능한 디바이스 레벨에는 광학적 해석을 하는 FDTD, 웨이브가이드(waveguide) 설계 및 해석에 특화된 모드(MODE), 전기적 특성 및 열적 특성 등 다양한 물리적 해석이 가능한 멀티피직스(Multiphysics)가 있으며, 설계한 포토닉스 소자를 회로 레벨에서 시뮬레이션 가능한 인터커넥트(INTERCONNECT)가 있다.   그림 2. 앤시스 루메리컬의 다양한 솔버를 사용한 설계 예시   <그림 2>처럼 앤시스 루메리컬의 다양한 솔버를 사용하여 소자를 설계하면 광학적 특성 해석 뿐만 아닌 광학적으로 생성된 전기, 열 특성 분석도 가능하다. 반대로 전기, 열, 양자적 특성으로 발생하는 광학적 특성도 해석이 가능하다.   앤시스 루메리컬 FDTD 앤시스 루메리컬 FDTD(Finite-Difference TimeDomain)는 시간 영역에서 맥스웰(Maxwell) 방정식을 직접 풀어 전자기파의 전파를 시뮬레이션한다. 이를 통해 전자기장의 시간적 변화를 정확하게 분석할 수 있다. FDTD를 통해 분석할 수 있는 결과는 근거리 전자기장, 원거리 전자기장, 반사 스펙트럼, 투과 스펙트럼, 흡수 스펙트럼, 포인팅(Poynting) 벡터 등이 있다. 앤시스 루메리컬 FDTD에는 FDTD, RCWA, STACK 등 총 세 가지의 솔버가 있다. FDTD는 RCWA와 STACK으로 수행하는 모든 해석이 가능하지만, 특정한 해석 구조와 조건에서 RCWA와 STACK 솔버를 사용한다면 FDTD보다 훨씬 빠른 속도로 해석이 가능하며 데이터 사용량도 줄일 수 있다.   그림 3. FDTD 솔버 선택 방법   <그림 3>처럼 서로 다른 굴절률을 가진 여러 층(다층 구조)에 평면파가 입사되는 조건에 대해 시뮬레이션할 때, 구조의 형태에 따라 적합한 솔버를 선택하면 해석 시간과 컴퓨터 자원을 효율적으로 쓸 수 있다. 다층박막 및 필름 같은 형태의 구조 : STACK 솔버 동일한 형태의 구조가 규칙성을 가지고, 반복적으로 배치된 와이어 그리드(wire grid) 및 창살(grating)같은 형태의 구조 : RCWA 솔버 주기성이 없는 랜덤한 형태의 구조 : FDTD 솔버     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

성공적인 유동 해석을 위한 케이던스의 CFD 기술 (25)   이번 호에서는 사용자가 피델리티 포인트와이즈(Fidelity Pointwise)와 피델리티 LES 솔버(Fidelity LES Solver, 이전 명칭 CharLES)를 사용하여 LES 워크플로의 이점을 누릴 수 있는 방법에 대해 설명한다.   ■ 자료 제공 : 나인플러스IT, www.vifs.co.kr   대규모 와류 시뮬레이션(LES)은 최근 전산 유체 역학(CFD)에서 그 중요성이 커지고 있다. 이러한 급증은 주로 제한된 설계 공간, 긴 실행 시간, 물리학 감소 등 기존의 레이놀즈 평균 나비에 스토크(RANS) 기반 CFD에 내재된 트레이드오프 때문이다. 코드 설계 및 컴퓨팅 아키텍처의 발전으로 경계층 분리, 항공 음향, 연소 등 복잡한 산업 문제에 대해 LES(Large-Eddy Simulation, 대형 와류 시뮬레이션)와 같은 고충실도 시뮬레이션을 구현할 수 있게 되었다. 이러한 발전은 시뮬레이션 결과에 대한 신뢰도를 높여줄 뿐만 아니라, GPU 컴퓨팅 아키텍처의 활용을 통해 LES 솔버의 성능을 크게 향상시켰다. 이러한 개선으로 이제 LES 워크플로를 실제 엔지니어링 작업에 적용하여 10시간 미만의 처리 시간을 달성할 수 있게 되었으며, 이를 통해 LES는 생산 수준의 CFD 환경에서 실용적인 선택이 될 수 있게 되었다.   ▲ CFD Prediction for High-Lift Aerodynamics(Slotnick, 2019)   피델리티 LES 솔버 피델리티 LES 솔버가 고충실도 LES 시뮬레이션에서 갖는 장점은 다음과 같이 네 가지로 볼 수 있다. 보로노이 다이어그램 기반 대규모 병렬 메시 환경 강력하고 비선형적으로 안정적인 수치 체계 및 고급 물리 모델 대규모 데이터 세트를 위한 신속한 시각화 및 심문 확장 가능한 GPU 상주 다중 물리 유동 솔버     전처리는 전체 정확도에 큰 영향을 미치고 일반적으로 전체 워크플로 시간의 약 75~80%를 차지하기 때문에 CFD 워크플로에서 매우 중요한 단계이다. 이 단계에서 CFD 사용자를 지원하기 위해 피델리티 LES는 피델리티 스티치(Fidelity Stitch)라는 고급 메시 툴을 개발했다. 이 툴은 정확도를 개선하고 메시 품질 지표를 향상하는 데 필요한 시간을 단축하여 전처리 워크플로를 훨씬 더 효율적으로 만들 수 있도록 설계되었다. 피델리티 스티치는 LES를 위한 보로노이 다이어그램 기반 볼륨 메시 툴이다. 보로노이 다이어그램은 유클리드 거리를 기반으로 한 고유한 파티션이다. 이 메시 프로세스에는 두 가지 입력이 있다. 첫 번째 입력은 피델리티 스티치가 다이어그램을 클립하는 데 사용할 수밀하고 매니폴드한 표면 메시를 가져오는 것이다. 두 번째 입력은 사이트 생성이다. 토폴로지는 사이트 배치와 해당 사이트 스텐실과 서피스 메시의 교차점을 생성한 결과물이다. 그러면 스티치가 임의의 다면체 셀을 직접 생성한다.     로이드 알고리즘은 반복적으로 메시를 평활화하는 데 사용된다. 이 스무딩 절차는 벽에 가까운 정렬을 유리하게 만들고 고해상도가 필수적인 인터페이스에서 셀 볼륨을 보다 균일하게 분배한다.     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.