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3D 프린팅 관련 업체 리스트

작성일 : 2025-02-01

모드심을 통한 자동차 B-필러 개념 설계 적용방안 검토

작성일 : 2024-11-04

우주발사체 하우징의 금속 적층제조 공정 시 과열 영역 예측 및 해결 방안

작성일 : 2024-07-04

[포커스] 인터몰드 2023에서 살펴 본 3D 프린팅 및 CAD/CAE/CAM 트렌드

‘제26회 국제금형 및 관련기기전(INTERMOLD KOREA 2023, 이하 인터몰드)’이 지난 3월 14일부터 18일까지 일산 KINTEX에서 진행됐다. 2년마다 열리는 인터몰드는 코로나19 팬데믹의 여파로 지난 회에는 온라인으로 전환되었는데, 4년만에 오프라인 행사가 다시 열린 셈이다. ‘4차 산업혁명을 위한 금형산업 혁신기술’을 주제로 한 이번 인터몰드 2023에는 25개국에서 450개 업체가 참가했고 해외 바이어 특별 초청 상담회, 금형 및 관련 기술 세미나, 국제 금형기술 콘퍼런스 및 학술 세미나 등 부대행사도 함께 진행됐다. 이 글에서는 특히 3D 프린팅과 CAD/CAM/CAE 소프트웨어 분야를 중심으로 올해 전시회에서 나타난 주요한 흐름을 살펴본다. ■ 정수진 편집장 ▲ 인터몰드 2023이 열린 킨텍스 전시장 3D 프린팅 : 시제품부터 생산기술까지 가능성 넓힌다 금형 전시회에 3D 프린팅 기술을 선보인 것이 다소 낯설어 보일 수도 있다. 3D 프린팅이 금형을 포함해 기존의 생산기술을 대신할 수 있는 수단으로 여기는 경우도 있기 때문이다. 하지만 두 기술은 분명한 차이를 갖고 있으며, 일정 부분에서는 상호보완이 가능하다. 금형 기술은 동일한 형태와 크기의 제품을 대량생산하는 데에 특화돼 있다. 이 부분에서는 아직은 3D 프린팅이 금형 생산의 속도와 비용을 따라갈 수 없다. 반면, 3D 프린팅은 복잡한 형상을 효과적으로 만들어낼 수 있고, 필요에 따라 형상을 변경하거나 최적화하는 과정을 빠르게 진행할 수 있다. 이런 특징 때문에, 3D 프린팅은 많은 시간과 비용이 드는 금형 제작에 실제로 들어가기 전에 빠르게 시제품을 만들고, 이를 기반으로 금형 제작 과정의 오류와 재작업을 줄일 수 있다. 금형 내부의 냉각채널을 최적화해 금형을 사용한 생산 과정에서 실패를 줄일 수 있는 것도 3D 프린팅이 줄 수 있는 효과이다. 금형 산업을 중심으로 하는 인터몰드 전시회의 성격이 반영된 측면도 있겠지만, 이번 인터몰드 2023에 참가한 3D 프린팅 관련 업체들의 강조점은 생산 기술로서 3D 프린팅의 가능성과 활용사례에 집중돼 있는 모습이었다. 3D 프린팅과 가공, 측정 기술을 연계해 생산성을 높이기 위한 고민도 엿보였다. 3D 프린팅은 애초 시제품(프로토타입)을 만들기 위한 기술로 시작됐지만, 최근에는 실제로 쓰일 수 있는 부품이나 완제품까지 만들 수 있는 제조기술로서의 가능성을 높이고 있다. 그 배경에는 소재와 적층기술의 발달이 있으며, 3D 프린터의 대형화/고속화도 이런 흐름에 한 몫을 하고 있다. ▲ 다양한 산업 분야의 3D 프린팅 적용 사례를 소개한 HP 부스 ▲ HDC가 공급하는 멜티오(Meltio)의 금속 3D 프린팅 출력물 스트라타시스와 HP는 엔지니어링 시제품 제작뿐 아니라 실제 부품 및 완제품까지 만들 수 있는 폭넓은 3D 프린팅 기술을 소개했다. HDC는 용접에 쓰이는 금속 소재를 활용해 생산 시간과 비용을 줄인 3D 프린터 기술을 소개했다. 삼영기계는 금형 제작에 활용할 수 있는 바인더 제팅 기술에 기반한 샌드 3D 프린팅 기술을 소개했다. 마크포지드는 산업용 3D 프린터를 기반으로 디지털 생산과 스마트 공장까지 구현할 수 있는 기술을 소개했고, TPC메카트로닉스는 3D 프린터와 광학 측정장비를 연계해 적층제조부터 품질 검증까지 진행할 수 있는 프로세스를 소개했다. 퓨전테크놀로지, 에이엠코리아, 3D엔터, 더블에이엠 등 참가업체는 시제품부터 제품 생산까지 활용할 수 있는 3D 프린터 라인업 및 산업용의 대형 3D 프린터 장비 등을 소개했다. 또한, 많은 참가업체들이 3D 프린터 장비뿐 아니라 이를 활용할 수 있는 관련 서비스를 소개했다. 씨이피테크는 3D 프린터 공급뿐 아니라 이와 연계한 컨설팅 및 출력 서비스를 제공한다고 소개했으며, 글룩은 제조산업뿐 아니라 영상, 엔터테인먼트 등 다양한 분야를 겨냥한 3D 프린팅 서비스를 소개했다. 하비스탕스는 DfAM(적층제조를 최적화 설계)을 위한 위상최적화 소프트웨어 기술 및 이를 적용한 3D 프린팅 사례를 소개했다. ▲ 마크포지드의 3D 프린터 기반 스마트 공장 시연 ▲ 삼영기계가 전시한 샌드 3D 프린팅 샘플 CAD/CAE/CAM 소프트웨어 : 통합과 연계로 스마트 제조 실현 제품을 설계하고 검증하며 생산을 돕는 엔지니어링 소프트웨어 업체들도 인터몰드 2023에 참가했다. 이번 전시회에서 살펴볼 수 있었던 큰 흐름은 스마트 공장 또는 스마트 제조를 염두에 두고 소프트웨어간 또는 소프트웨어와 생산 장비의 연계와 통합을 추구하는 것이었다. 제조 산업은 제품의 설계부터 생산까지 다양한 과정을 거치는 복잡하고 다양한 분야이다. 이러한 과정을 효율적이고 정확하게 수행하기 위해서 컴퓨터를 활용하는 CAD, CAE, CAM 소프트웨어가 꾸준히 발전해 왔다. 기존에는 제품의 형상·구조의 모델링, 성능과 안전성 평가, CNC 머신의 코드 생성 등 각각의 소프트웨어 영역이 독자적으로 발전해 왔다. 하지만, 제조산업 전반의 디지털화 또는 디지털 전환이라는 테마가 강조되면서, 이들 영역을 효과적으로 연계하거나 통합해야 한다는 목소리도 높아지고 있다. 예를 들어 설계와 분석, 생산 과정 사이에 데이터를 교환하고 협업함으로써 제품 개발 및 제조에 드는 시간과 비용을 줄일 수 있다. 또한 제품의 품질과 신뢰성 향상도 가능해진다. 이런 맥락에서 엔지니어링 소프트웨어의 통합과 연계는 제조 산업의 경쟁력과 혁신력을 높일 수 있는 중요한 요소로 꼽을 수 있다. 이번 인터몰드 2023에서는 단일 소프트웨어를 소개한 부스를 찾기가 어려울 정도로, 여러 소프트웨어 업체들이 다양한 소프트웨어 또는 소프트웨어와 측정 장비/로봇 등 하드웨어의 연계 활용 방안을 선보였다. ▲ 헥사곤은 금형 산업을 위한 CAD/CAE/CAM 소프트웨어와 측정장비를 전시했다. ▲ MES와 로봇을 연계한 건솔루션의 스마트 공장 시스템 시연 솔리드캠코리아는 절삭공구 업체인 마팔하이테코와 공동 부스를 마련해 2.5D/3D 등 다양한 가공에 대응하는 CAM 소프트웨어의 이점을 소개했다. 헥사곤은 제품 설계/최적화, 금형/전극가공, NC 데이터 검증 및 시뮬레이션, 가상 측정, 검사, 역설계 등 폭넓은 영역에서 자사가 보유한 소프트웨어 및 측정장비를 소개했다. 그리고 건솔루션은 MES 소프트웨어와 로봇 자동화를 연계한 스마트 공장 생산 시스템을 소개했다. 키미이에스는 NX, 심센터, 폴라리온, 테크노매틱스, 팀센터 등 설계부터 제조 프로세스를 관리할 수 있는 소프트웨어를 소개했고, 이디앤씨는 사출성형 해석 소프트웨어인 몰드플로우와 금형 설계/가공에 활용할 수 있는 클라우드 기반의 퓨전 360 등 소프트웨어를 소개했다. 브이엠테크는 지능형 사출성형 플랫폼과 SCADA-MES-ERP 통합 시스템을 소개했으며, 씨투이에스코리아는 메시 생성, 사출/포밍 성형, 구조해석, 성형-구조해석 연계, 복합재 해석, 최적화 등 프로세스를 위한 솔루션 라인업을 소개했다. 이외에도 아이지피넷은 3축/5축 가공을 위한 CAM 소프트웨어, 3D 모델의 에러 수정 및 최적화 소프트웨어, 프레스 금형을 위한 하이브리드 CAD/CAM 솔루션 등을 소개했다. 나이스솔루션은 지능화 기술을 더한 CAM 자동화 소프트웨어를, 씨지텍은 가상 검증을 통해 가공시간을 줄이고 생산 중 발생 가능한 문제를 막는 가공 시뮬레이션 소프트웨어를, 코어텍시스템은 사출성형 해석 소프트웨어인 몰덱스3D를 소개했다. ▲ 사출성형 해석 소프트웨어와 클라우드 설계/제조 솔루션을 소개한 이디앤씨 부스 ▲ 솔뱅크는 가공머신 작업의 교육에 활용할 수 있는 VR 솔루션을 선보였다. ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

작성일 : 2023-04-03

구조 해석 및 최적화 소프트웨어, nTopology

주요 CAE 소프트웨어 소개 ■ 개발 : nTopology, www.ntopology.com ■ 자료 제공 : 하비스탕스, 02-3144-0119, www.harvestance.com 미국 nTopology사에서 개발한 nTopology 소프트웨어는 차세대 제조를 위한 디자인 및 엔지니어링 소프트웨어이다. 음함수 모델링(Implicit Modeling) 기반의 설계를 통하여 실패 없이 자유로운 디자인을 생성할 수 있다. 자동차, 항공우주, 의료 및 디자인 산업 등에 적용할 수 있는 초경량, 고성능 맞춤화 제품 디자인을 위한 다양한 래티스(Lattice) 구조부터 위상 최적화(Topology Optimization), 컨포멀 텍스처링/리빙 기능을 제공하고 있다. 또한, Static Analysis를 통한 시뮬레이션 결과 등 다양한 데이터를 디자인에 반영할 수 있어, 디자인과 엔지니어링을 함께 진행하여 효율적이고 경쟁력 있게 제품을 개발할 수 있다. 1. 주요 특징 nTopology는 엔지니어들이 고성능 파트를 빠르게 생성할 수 있는 Computational Modeling 플랫폼이다. 음함수 모델링(Implicit Modeling) 기반의 nTopology는 형상의 복잡도, 사이즈에 상관없이 신속하게 오류 없이 고성능 제품 디자인을 완성한다. 래티스 설계, 위상 최적화, 구조 해석 기능과 해석 결과를 반영할 수 있는 Field/Data-Driven Design 기능을 통해 차세대 엔지니어링 설계를 진행할 수 있다. 조직 내에서 효율적인 작업을 수행할 수 있도록 nTopology는 커스텀 워크플로를 생성할 수 있으며, 이 모든 워크플로는 조직 내에서 다른 사용자와 공유할 수 있다. 2. 주요 기능 ■ Implicit Modeling : 음함수 기반의 모델링을 통해 기하학적인 디자인 생성과 불리언(Boolean), 스무딩(Smoothing) 등 디자인 편집을 빠르고 깨짐 없이 진행할 수 있으며, 맞춤형 디자인이나 지그, 픽스처 설계를 신속하고 정확하게 진행 가능 ■ Lattice Design : 경량화/ 맞춤 디자인을 위한 다양한 격자 구조 및 표면적을 극대화해 열 교환 성능을 향상할 수는 TPMS 구조 등을 통하여 고성능 파트 설계 가능 ■ Field/Data Driven Design : 시뮬레이션 결과 및 객체 데이터 등 다양한 데이터를 래티스(Lattice)나 리브 등에 적용하여 디자인을 최적화/ 다양화할 수 있음 ■ Conformal Ribbing & Texturing : 제품의 심미성을 향상시키거나 구조적으로 보강할 수 있도록 텍스쳐링이나 리빙 기능을 지원하며, 표면을 따라 부드럽고 컨포멀하게 디자인이 가능 ■ Topology Optimization : Stress, Displacement와 같은 구조적 반응과 형상에 대한 목표와 제약 조건 설정 ■ Simulation : 제품의 구조적 성능 분석을 위하여 Static Analysis부터 Modal, Thermal, Buckling Analysis 기능을 제공. 더불어 복잡한 격자구조의 신속한 해석을 위하여 Beam Element, Homogenization 해석 기능을 제공 ■ Custom Workflow 생성 : 반복되는 워크플로나 맞춤형 프로세스를 단일 워크플로(Block)로 생성할 수 있으며, 이 모든 커스텀 block은 조직 내에서 다른 사용자와 공유하여 사용 가능 3. 도입 효과 nTopology의 음함수 모델링, 다양한 패턴(Lattice, Texturing, Rib), 위상최적화 기능과 해석 기능을 통해 기존 제품의 성능이나 디자인을 향상하는 것부터 새로운 제품을 신속하고 경쟁력 있게 디자인할 수 있다. 최적화 설계나 Data-Driven Design을 통해 파트의 중량을 감소하거나 일체화를 통한 조립이나 볼팅 공정 등을 단축할 수 있으며, 3차원의 곡면 구조를 적용한 고성능 열교환부 등 엔지니어링 제품 설계를 진행할 수 있다. 끝으로 nTopology의 Computational Modeling 기능을 통해 사용자는 정확한 수치와 완전한 제어를 통해 설계와 엔지니어링을 진행할 수 있고, 이 모든 워크플로를 사용자가 맞춤화하여 단일 워크플로를 제작하여 반복 작업을 단축 가능하며, 제작된 워크플로는 조직 또는 팀 내에 다른 사용자와 공유하여 사용하여 효율적이고 신속하게 협업할 수 있다. 좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기

작성일 : 2023-03-18

[포커스] 다쏘시스템, 클라우드 플랫폼 확대와 ‘엔지니어링의 대중화’ 제시

작성일 : 2021-12-31

[피플 & 컴퍼니] 시뮬레이션 기술 기업, 브이이엔지

산업의 변화에 맞춰 전문화된 CAE 기술과 경험 제공한다 브이이엔지는 2007년 설립 후 지금까지 다쏘시스템의 시뮬리아를 중심으로 CAE 솔루션과 기술 지원에 집중해 왔다. 멀티피직스, 클라우드, 인공지능(AI) 등 숨가쁘게 변화하는 시뮬레이션 분야의 흐름에 맞춰 변화를 두려워하지 않으면서도, CAE 분야에 집중해 꾸준히 기술력을 다져 온 ‘뚝심’은 브이이엔지가 가진 큰 자산이 되고 있다. ■ 정수진 편집장 솔루션과 기술 역량의 시너지가 성장의 원동력 브이이엔지는 2007년 설립 후 2008년에는 ‘시뮬리아(SIMULIA)’의 국내 파트너 계약을 맺고, 지금은 다쏘시스템의 시뮬레이션 브랜드가 된 시뮬리아 솔루션의 공급과 엔지니어링 컨설팅에 집중하는 CAE 전문 기업이다. 다쏘시스템의 다른 국내 파트너사와 다른 점이라면, CAE 및 시뮬레이션 분야에만 집중하고 있다는 것이다. 브이이엔지의 김창훈 대표는 “물론 어려운 시기도 있었지만, CAE 분야의 전문성을 꾸준히 강화한 것이 지금에 와서 보면 옳은 판단이었다고 생각한다. CAE 시장의 주요 솔루션인 시뮬리아의 기술과 높은 엔지니어 역량이 만들어 내는 시너지가 브이이엔지의 안정적인 성장에 중요한 기반이 되었기 때문”이라고 짚었다. 그는 “기술지원 및 세일즈 인력의 대부분이 기계공학 및 전자공학 분야의 석·박사 학위를 갖고 있으며, 국내 주요 대기업에서 해석 업무를 경험한 엔지니어링 역량을 갖추고 있다”면서, “CAE는 소프트웨어를 사용해 해석하는 것이 끝이 아니라, 해석의 과정과 결과를 이해하는 것이 중요하다. 이런 측면에서 유능한 인력들이 기술과 경험에 기반한 세일즈를 전개함으로써 꾸준한 기업 성장이 가능했다”고 소개했다. 시뮬레이션 분야에 특화된 교육 프로그램과 기술 자료 발간도 브이이엔지가 내세우는 강점이다. 김창훈 대표는 “특히 20개 이상의 시뮬리아 교육 과정은 국내 다쏘시스템 파트너사를 통틀어 가장 폭넓은 내용을 제공하는 것이 특징”이라고 소개했다. ▲ CAE에 집중해 솔루션 기술과 엔지니어링 역량을 결합해 온 것이 브이이엔지가 꼽는 성장의 원동력이다. 멀티피직스 CAE부터 특화 솔루션까지 폭넓게 제공 다쏘시스템은 CAE 및 시뮬레이션 솔루션을 꾸준히 추가하면서 시뮬리아 브랜드를 확장하고 있다. 자동차 산업에서 많이 쓰여 온 범용 유한요소 해석 소프트웨어 아바쿠스(Abaqus)를 비롯해 최적화 및 자동화 소프트웨어 아이사이트(Isight), 위상최적화 소프트웨어인 토스카(Tosca), 피로해석 소프트웨어인 에프이세이프(fe-safe), 다물체 동역학 해석 소프트웨어 심팩(Simpack), 전자기장 해석 소프트웨어 CST, 유동해석 소프트웨어인 엑스플로(XFlow)와 파워플로(PowerFLOW), 1D 시뮬레이션 및 시스템 모델링을 위한 다이몰라(Dymola) 등 시뮬리아 솔루션 포트폴리오는 꾸준히 확대되어 왔다. 이외에도 브이이엔지는 아바쿠스를 기반으로 하는 다양한 서드파티 솔루션을 공급하고 있다. 서드파티 솔루션에는 압력용기용 복합재 해석을 위한 WoundSim, 용접 시뮬레이션을 위한 CustomWeld, 고무 피로 해석을 위한 Endurica, 열처리 해석을 위한 Dante, 스트레인게이지 활용 해석을 위한 Trueload 등이 있다. 아바쿠스 솔버에 기반한 서드파티 솔루션의 판매 계약을 다수 진행하면서, 틈새 시장을 공략하는 한편 매출 증가에도 도움이 되었다고 한다. 브이이엔지는 시뮬리아 및 다양한 서드파티 솔루션을 통해 CAE 분야의 기술력을 다져 왔다. 현대자동차, 삼성전자, SK 등 대기업을 포함해 만도, 일진, 오스템임플란트 등 200여 개 커머셜 고객사를 확보하고 있으며, 250여 곳의 기업, 대학 연구실, 국가 연구소와 함께 컨설팅 프로젝트를 수행해 왔다. 또한, 복합재·고무·이종접합 관련 부문의 해석에서 Axel Products, Battelle 연구소, 미시간 대학 등 해외의 관련 업체 및 학교와 협업, 컨설팅을 진행하기도 했다. 산업 변화에 대응하는 CAE 기술 활용법 소개 최근 CAE 분야에서는 전기자동차 배터리 시장이 확대되고, 빅데이터를 활용한 AI(인공지능)를 CAE에 접목하는 흐름이 활성화되고 있는 상황이다. 예를 들어, 전기자동차는 단순히 엔진이 전기 모터로 바뀌는 데에서 그치지 않고, 자동차 메커니즘의 개념을 바꿔놓고 있다. 무거운 배터리가 자동차의 아래쪽에 깔리는 구조가 되면서, 전체 하중의 변화를 고려해 서스펜션의 구조도 달라져야 하는 식이다. 또한, 전기자동차의 개발 과정에서 배터리의 냉각이나 배터리 파우치의 팽창, 충격 등에 대한 해석도 필요해진다. 한편, AI를 고도화하기 위한 기계학습을 위해서는 대량의 데이터가 필요한데, CAE는 많은 해석 데이터를 빠르게 만들 수 있어, AI의 고도화에 도움이 될 것으로 보인다. 브이이엔지의 박준 CTO는 “데이터에 따라 AI의 활용도는 달라질 수 있겠지만, 비정형 분야에서는 강점을 가질 것”이라고 전망했다. ▲ 브이이엔지의 박준 CTO는 “CAE 분야의 특성과 요구에 맞춰 최근 확산되는 클라우드 플랫폼을 잘 활용할 수 있는 방법을 찾고 있다”고 전했다. 이처럼 산업의 변화는 이전보다 더욱 다양한 방향으로 이뤄지고 있으며, CAE 분야에서는 다중물리(multi-physics) 또는 다분야(multi-discipline) 해석의 필요성이 꾸준히 늘고 있다. 사용자의 요구사항도 복잡해지고 있다고 한다. 이에 대응하기 위해 주요 CAE 개발사에서는 구조·유동·전자기장 등 다양한 솔루션에 대한 인수 및 통합이 진행되고 있으며, 플랫폼화가 확장되는 추세이다. 김창훈 대표는 “아바쿠스의 경우 자동차 산업에서 점유율이 높았는데, 최근에는 전기전자, 토목 및 의료 분야에서도 아바쿠스의 도입과 활용이 늘어나는 추세”라고 전했다. 브이이엔지는 전통적으로 자동차 시장이 중심이던 아바쿠스를 하이테크, 토목, 생명과학 등의 산업에 소개하고 적용사례를 만들어나가고 있다. 앞으로 더 많은 성과를 얻을 수 있을 것이라는 기대도 내비쳤다. 특히 하이테크 산업에서 최근 아바쿠스가 선전하기 시작했다는 것이 김창훈 대표의 설명이다. 예를 들어, PCB(인쇄 회로 기판)의 구조 변형을 아바쿠스로 해석하고, 전자기장 해석 소프트웨어인 CST 스튜디오 스위트(CST Studio Suite)와 연계해 멀티피직스 문제를 해결함으로써 전반적인 제품 품질을 높일 수 있다는 것이다. 그는 “아바쿠스는 비선형 해석을 중심으로 복잡한 문제의 해석에 강점을 갖고 있지만 가격이 비싸다는 인식도 있었다. 최근에는 대기업에서 아바쿠스를 활용한 해석 사례가 나오면서 더 많은 전기전자 기업이 시뮬리아에 눈을 돌리기 시작했다”고 덧붙였다. 특히 CST 스튜디오 스위트의 경우 가격과 편의성, 기능면의 장점을 내세우고 있어, 브이이엔지는 향후 시장 성장을 기대하고 있다. CAE를 위한 클라우드 플랫폼의 활용 확산도 모색 브이이엔지는 시뮬리아의 다양한 소프트웨어 제품군에 대한 공급과 기술 지원을 꾸준히 이어오는 한편으로, 다쏘시스템의 클라우드 플랫폼인 3D익스피리언스(3DEXPERIENCE) 플랫폼에 대한 지원도 늘려나갈 예정이다. 다쏘시스템뿐만 아니라 엔지니어링 소프트웨어 업계에서도 플랫폼에 대한 관심과 개발이 활발한데, 물론 클라우드 플랫폼과 관련해서도 브이이엔지의 관심사는 여전히 CAE에 있다. 박준 CTO는 “3D익스피리언스 플랫폼 전체를 봤을 때 CAE는 일부이지만, 플랫폼의 완성도는 꾸준히 높아지고 있어 CAE 분야에서도 더 많은 가능성이 있다고 본다. 예를 들어, 유동 최적화 문제에서 관로의 유동해석과 중량의 최적설계를 통합적으로 살펴보는 일이 이제는 클라우드 플랫폼 안에서 매끄럽게 진행된다”고 설명했다. CAE 분야의 플랫폼 및 클라우드 비즈니스는 아직 초기단계에 있어, 향후 본격화되는 과정에서 더 많은 투자와 연구가 진행될 것으로 보인다. CAE 분야에서 클라우드 플랫폼을 활용하는 데에는 조금 특수한 고려사항도 있다고 한다. 박준 CTO는 “CAE에서 클라우드의 비용 문제는 다른 관점에서 봐야 하는 부분이 있다. CAE 소프트웨어는 해석에 걸리는 시간이 긴 경우가 많은데, 워크스테이션에서 해석 작업을 시작한 후 기다리는 것처럼 클라우드를 사용한다면 비용 부담이 커질 수 있기 때문이다. 이런 부분은 CAE 분야의 특수성을 고려해서, 다쏘시스템과 함께 대응방안을 찾을 수 있을 것”이라고 전했다. ▲ 브이이엔지 김창훈 대표는 “앞으로도 CAE 분야의 새로운 가치를 전달하면서, 도전을 극복하고 성장 기회를 잡아낼 것”이라고 밝혔다. 어려운 상황에서도 성장의 돌파구 찾는다 브이이엔지는 지난 2016년에 100억 원의 매출을 달성했지만, 작년 한 해는 코로나19 의 영향을 벗어나기 힘들었다고 한다. 김창훈 대표는 “전년 대비 성장률이 1% 성장에 그쳤지만, 올해는 20% 이상의 성장을 목표로 하고 있다”며 올해 초의 성장세가 이어질 경우 큰 폭의 매출 성장이 가능할 것으로 기대했다. 브이이엔지는 주요 성장 산업인 전기전자, 건축/토목, 바이오 분야를 중심으로 시뮬리아의 디지털 마케팅을 적극 진행할 계획이다. 또한, 아바쿠스를 기반으로 틈새 시장에 특화된 솔루션을 꾸준히 발굴·개발하여 아바쿠스와 함께 제공할 계획도 가지고 있다. 향후 다쏘시스템의 중심축이 솔루션에서 3D익스피리언스 플랫폼으로 옮겨갈 것으로 보이면서, 이 분야에서 지속적인 투자를 통해 새로운 가치를 고객에게 전달하겠다는 의지도 내비쳤다. 클라우드 플랫폼은 브이이엔지에게 새로운 과제와 기회를 함께 안겨주고 있다. 김창훈 대표는 “시뮬리아를 줌심으로 CAE 분야에 집중해 온 브이이엔지에게 플랫폼은 초기에는 고민이 있었다. 하지만, 3D익스피리언스 플랫폼의 해석 모듈도 핵심이 되는 솔버는 아바쿠스, 시뮬리아와 동일하기 때문에, 브이이엔지가 다져 온 기술력을 플랫폼에서도 변함 없이 지원할 수 있을 것이라고 생각한다”고 전했다. 데이터의 통합 관리와 협업이 손쉽다는 측면에서 플랫폼의 이점은 분명히 있다. 이에 더해, 최근에는 외부 애플리케이션의 데이터도 3D익스피리언스 플랫폼 안에서 관리할 수 있게 되면서, 앞으로 시뮬레이션을 위한 3D익스피리언스 플랫폼의 활용도는 더욱 높아질 것으로 보인다. 한편으로, 여러 회사의 솔루션을 사용하는 기업 환경에서는 한 회사의 플랫폼을 도입할 경우 중복 투자에 대한 부담이 있을 수 있고, 플랫폼을 필요로 하는 큰 규모의 기업은 반대로 많은 레거시 시스템을 갖고 있는 경우가 많다는 점은 플랫폼을 본격적으로 도입하는 과정에서 풀어야 할 과제로 보인다. 김창훈 대표는 “CAE 엔지니어링은 결국 사람의 의존도가 높은 비즈니스이다. 기술과 플랫폼도 물론 중요하지만, 좋은 솔루션을 좋은 엔지니어가 제공할 때 CAE 비즈니스가 이뤄진다고 본다”면서, “브이이엔지가 갖춘 최고의 엔지니어들이 고객에게 양질의 서비스를 제공할 수 있도록 투자를 이어갈 것”이라고 전했다. 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

작성일 : 2021-06-01

[포커스] 생산기술로 가능성 높아진 3D 프린팅, 어떻게 활용할까

시제품뿐만 아니라 실제 부품이나 완제품을 제조하는 생산기술로서 3D 프린팅에 대한 관심이 높아지고 있다. 한국HP와 에이엠코리아가 지난 7월 9일 진행한 ‘전자 및 제조사를 위한 고품질 3D 프린팅 기술 웨비나’는 제조 분야에서 3D 프린팅의 활용도를 높일 수 있는 HP의 기술과 활용사례를 소개했는데, 제조 분야에서 3D 프린팅의 향후 방향과 가능성을 가늠하는 기회가 되었다. ■ 정수진 편집장 ▲ HP의 젯 퓨전 3D 프린터 대량생산을 위한 산업용 3D 프린팅 기술 제공 HP는 잉크젯과 레이저 프린터 분야의 대표 업체이면서, 지난 2016년 첫 번째 3D 프린터 출시와 함께 3D 프린팅 시장에 뛰어들었다. HP의 3D 프린팅 기술인 멀티젯 퓨전(Multi Jet Fusion: MJF)은 분말 소재에 접착제를 분사해 결합시키는 바인더젯(Binder Jetting)에 기반을 두고 있다. 지난 30여년 간 HP가 다져 온 잉크젯 프린터의 헤드 기술을 활용한 것이 특징이다. MJF 기술은 분말 재료를 0.08mm 두께로 뿌리고, 그 위에 올라가는 퓨징 에이전트(fusing agent)가 열을 흡수한 뒤 녹으면서 결합시키는 과정을 반복하게 된다. HP는 처음부터 부품이나 제품을 만들 수 있는 산업용 3D 프린터에 집중했다. 현재는 젯 퓨전(Jet Fusion) 5210/5200/4200/500 시리즈의 3D 프린터 라인업을 선보이고 있다. 500 시리즈는 프로토타입 제작을 타깃으로 하고, 나머지 세 모델은 양산용으로 사용이 가능한 제품이다. ▲ 재료를 깔고 접착제를 덮은 뒤 열로 결합하는 HP의 멀티젯 퓨전 기술 대량생산을 위한 3D 프린팅에서 살펴볼 점은? 한국HP의 이주헌 과장은 “MJF의 기본 콘셉트는 대량생산용 장비인데 양산을 위해서는 재료의 강성, 생산성, 경제성이 중요하다”고 소개했다. 3D 프린팅은 한 층씩 쌓는 적층가공(additive manufacturing)이라고도 불리는데, 적층하는 방향에 따라 최종 결과물의 강성이 달라진다. 실제 제품을 만들 때 이런 특성을 고려해야 하기 때문에 3D 프린팅을 위한 설계나 모델의 배치에는 어느 정도의 제약이 따른다. HP의 MJF는 재료가 비교적 긴 시간 동안 열에 노출되면서 재료가 녹는 방식이다. 이주헌 과장은 “MJF는 조형이 끝날 때까지 경화가 진행되기 때문에 레이어 사이의 결합력이 높다. 그래서 Z축의 강도가 높아져서 적층방향에 따른 강도의 차이가 적다. 또한 적층 내부 밀도도 높아서 기밀성을 얻을 수 있고, 출력 후에 후처리를 하지 않아도 방수 성능을 확보할 수 있다”고 설명했다. 대량생산을 위해서는 빠른 속도도 중요한데, HP는 MJF의 경우 프린팅 헤드가 한 번 이동할 때 레이어 전체를 커버하기 때문에 만드는 파트의 수에 관계 없이 일정한 속도를 유지할 수 있다는 점을 내세운다. 또한, 프린터의 빌드 유닛이 분리되는 설계를 채택해서 빌드 유닛만 교체하면서 연속 출력이 가능하다. 이런 설계는 장비의 생산 효율 측면에서 유리한 점이다. HP 3D 프린터는 범용의 나일론 소재인 PA12, 탄성을 높여서 의료용으로도 사용 가능한 PA11, 유리가루를 포함해 열변형이 적은 PA12 글래스 비드, 고무 소재인 TPU 등의 3D 프린팅 재료를 사용한다. 이주헌 과장은 “3D 프린팅 재료는 가격이 높기 때문에, 재료의 재사용도 중요하다. MJF는 80%까지 재료를 재사용할 수 있어서 3D 프린팅의 단가를 낮추고 조형 품질을 높이는데 도움을 준다”고 전했다. ▲ 분리/교체할 수 있는 젯 퓨전 3D 프린터의 빌드 유닛 목적에 맞춰 3D 프린팅 적용 방법 고민해야 에이엠코리아의 최원철 팀장은 다양한 분야의 HP 3D 프린터 활용 사례를 소개하면서, 산업별로 또 목적에 따라 다양한 점을 고려하게 된다고 짚었다. “개발 기간에 비해 기대 수명이 짧고 생산량이 적은 분야에서는 시제품 제작에 3D 프린팅을 많이 활용하고, 반대의 경우에는 스페어 파트를 3D 프린팅으로 만드는데 관심이 높다”는 것이다. 매뉴팩처링 분야에서는 생산량이 적은 경우부터 많은 경우까지 다양한 영역에서 3D 프린팅을 도입하는 사례가 늘고 있는 것으로 보인다. 3D 프린팅은 똑같은 제품을 대량으로 만들 수 없는 맞춤형 제품이나 기존 공법으로 만들기 어려운 디자인을 제조하는 데에 유용하게 쓰일 수 있다. 또한, 부품의 수를 줄여서 더 가볍게 만들고 시간 및 비용을 절감할 수 있는 영역에서 활용 가치가 높으면서, 필요할 때 생산하면 되기 때문에 재고 부담을 줄일 수 있다는 것이 최원철 팀장의 설명이다. HP의 3D 프린팅 기술, HP에서도 쓴다 최원철 팀장은 HP 내부에서도 3D 프린팅을 적극 활용하고 있다고 소개했다. HP의 대형 인쇄장비인 라텍스(Latex)는 스틸 및 알루미늄 파트를 MJF로 대체했는데, 3D 프린팅을 위해 위상최적화(topology optimization) 설계를 해서 부품의 무게를 1/10 수준으로 줄였다. HP 프린터의 헤드 노즐 제작에 쓰이는 부품은 원래 7개로 이뤄진 것을 하나로 줄여서, 조립 공차 때문에 생기는 부품 사이의 틈새에 재료나 용제가 엉키는 문제를 해결했다. ▲ 3D 프린팅으로 프린터 헤드 노즐의 부품 수를 줄여 고장을 막을 수 있었다. 모니터 위에 간편하게 설치할 수 있는 3D 스캐너인 HP Z 3D 카메라(HP Z 3D Camera)는 기존에 없던 새로운 형태의 제품이다. 출시 전에 어느 정도의 수요가 있고 얼마나 생산해야 할 지 예측하기 어려운 반면 빠르게 시장에 진입하는 것이 필요했는데, HP는 3D 프린팅으로 소량의 제품을 생산해 출하한 뒤 시장의 반응을 확인하는 접근법을 선택했다. 이를 통해 첫 출시 기간을 6주 정도 앞당길 수 있었다. ▲ HP의 Z 3D 카메라는 3D 프린팅으로 소량 생산해서 빠르게 출시하고 시장 수요를 파악할 수 있었다. 멀티젯 3D 프린터에도 MJF로 제작한 부품이 65개 들어 있다. 제품의 기대 수명이 길다면 단종된 후에도 현장에서 쓰이는 경우가 많다. 이렇게 되면 A/S를 위한 예비 부품을 생산하고 수급하는게 어려운데, 3D 프린팅으로 부품을 만들면 창고에 재고를 쌓아놓을 필요 없이 필요할 때 빠르게 부품을 공급할 수 있다. 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

작성일 : 2020-07-31

3D융합산업협회, 금속 PBF 3D 프린팅 재직자 무료교육 진행

3D융합산업협회(3DFIA)가 2월 13일부터 15일, 2월 21일부터 22일까지 울산 KAMUG(울산 교육장)에서 ‘금속 3D프린팅 적용을 위한 최적화 설계’라는 주제로 무료교육을 진행한다고 밝혔다. 3D 프린팅 기술 중 금속 PBF 공정은 기존 제조공정 대체 시 생산성 향상은 물론 기존 제품대비 효율성 또한 극대화할 수 있다. 3DFIA에서는 제조현장 및 R&D 단계에서의 금속 3D 프린팅 기술도입을 지원하기 위해 중공업 거점지역인 울산에서 PBF 방식 장비와 Magics, 3-matics, Ansys 등을 활용한 실습교육을 진행 중이다. 이번 교육은 전액 무료로 진행되며, ▲PBF방식 금속 3D 프린팅 기술을 이용하여 기존 제조공법으로 제작이 불가능한 부품의 형상 재구성 ▲제조공정 최소화를 위한 부품 단일화 및 경량화 ▲소재 로스(loss) 최소화 등을 위한 부품 위상최적화 방법의 이해 등의 주제로 진행된다. 참가를 원하는 재직자는 3D융합산업협회 홈페이지를 참고하면 된다.

작성일 : 2020-02-10

엠에스씨소프트웨어, "제너레이티브 디자인으로 적층제조 설계를 더욱 빠르게"

한국엠에스씨소프트웨어는 새로운 설계 최적화 솔루션인 '에이펙스 제너레이티브 디자인(MSC Apex Generative Design)'을 발표했다. 에이펙스 제너레이티브 디자인은 임베디드 제조 지식과 설계 프로세스 자동화를 통해 적층제조(additive manufacturing)의 품질을 향상시키는 솔루션이다. 에이펙스 제너레이티브 디자인은 기존 위상 최적화와 비교하여 생산성을 최대 80% 향상시키는 것을 목표로 한다. 이 솔루션은 몇 시간 내에 적층 제조를 위해 준비된 부품 설계(DfAM: Design for Additive Manufacturing)를 생성하여 신뢰할 수 있는 적층 제조를 보다 효율적인 비용으로 접근 가능하게 만든다. 에이펙스 제너레이티브 디자인은 설계자가 경계 조건과 설계 목표만 지정하면 설계 최적화가 가능하도록 했다. 설계 공간의 가능성을 탐색하여 최적의 응력 분포를 제공하고, 무게를 최소화하는 다양한 경량 설계 생성이 가능해진다. 이를 통해 독창적인 프로세스에 도움이 되므로, 설계자는 제품 콘셉트를 최적화하고 부가 가치를 높일 수 있는 추가 기능을 통합하는데 투자할 시간을 더 많이 확보할 수 있다. 이 소프트웨어의 보정(smoothing) 기술은 설계 후 바로 3D 프린팅에 들어가도 무리가 없을 정도의 마무리 품질을 제공한다. 기존의 위상최적화 워크플로에서는 생산 준비를 위해 수동 작업과 여러 도구가 필요하므로 데이터가 변환될 때 정보 손실이 생길 수 있다. 하지만 에이펙스는 하나의 CAE 환경 내에서 모든 관련 단계를 통합할 수 있게 되어, 설계부터 적층제조 준비까지 한 번의 사용자 경험으로 생산성을 향상시킬 수 있다. 에이펙스 제너레이티브 디자인의 설계 프로세스는 워크플로 지향적이며 일반적인 CAD, STL 또는 MSC 나스트란 BDF 형식의 기존 지오메트리 또는 메시에서 쉽고 빠른 모델 설정을 제공한다. 설계자는 동일한 CAE 환경 내에서 최적화된 후보 설계를 찾고 설계 검증을 수행하여 작업 프로세스를 단순화하고 설계 반복을 크게 줄일 수 있다. 이 기능은 지오메트리를 수동으로 재구성하지 않고도 CAE 메시에서 CAD로 변환을 포함함으로써 설계자의 많은 작업 프로세스를 단순화시킬 수 있다. 또한, 에이펙스 제너레이티브 디자인 솔루션은 헥사곤의 시뮤팩트(Simufact) 및 디지매트(Digimat) 솔루션과 연계할 수 있다. 곧바로 출력 가능한 지오메트리를 금속 및 폴리머 빌드 프로세스 시뮬레이션과 결합함으로써 포괄적인 적층제조 포트폴리오를 이룬다. 이를 통해 비용이 많이 드는 프로토타입 없이도 설계자는 선택한 재료와 출력 프로세스를 사용하여 성공적으로 제조할 수 있는 부품 설계를 생성할 수 있다.

작성일 : 2020-01-17