DJI는 1인치 CMOS 센서를 탑재해 영상 성능을 강화한 포켓 짐벌 카메라 ‘오즈모 포켓 4(Osmo Pocket 4)’를 출시한다고 밝혔다. 이번 신제품은 이전 모델의 설계를 바탕으로 4K 240fps 영상 촬영과 향상된 저조도 촬영 기능을 갖춘 것이 특징이다. 오즈모 포켓 4는 1인치 CMOS 센서와 f/2.0 조리개를 통해 어두운 환경에서도 선명한 인물 촬영을 지원한다. 14스톱의 다이내믹 레인지와 10비트 D-Log 컬러 프로파일을 제공해 황혼이나 해변 같은 저조도 환경에서도 실제에 가까운 색감을 구현한다. DJI는 카메라 자체 화질이 좋아지면서 인물 촬영 시 피부톤 표현이 자연스러워졌으며, 대비가 높은 조명 환경에서도 안정적인 결과물을 만든다고 설명했다.     편의 기능으로는 전용 줌 버튼을 통해 1배와 2배 무손실 줌을 빠르게 전환할 수 있으며, 4K 240fps의 울트라 HD 슬로 모션 녹화가 가능하다. 3축 안정화 기능을 활용하면 걸으면서 촬영해도 흔들림 없는 브이로그와 라이브 스트리밍 영상을 얻을 수 있다. 새롭게 적용된 액티브트랙 7.0은 4배 줌 상태에서도 피사체를 추적하며 스포트라이트 팔로우와 다이내믹 프레이밍 모드로 영화 같은 연출을 돕는다. 인텔리전트 자동 초점 기능은 피사체를 선명하게 유지하고, 피사체 고정 추적 기능을 활성화하면 선택한 대상을 자동으로 쫓는다. 사전에 등록한 피사체를 우선 인식하는 기능과 손바닥이나 브이 제스처로 촬영을 제어하는 퀵 샷 기능도 포함됐다. 사용자 경험을 고려한 직관적인 설계도 눈에 띈다. 화면을 회전하면 즉시 녹화가 시작되며, 하단에는 줌 버튼과 사용자 설정을 저장하는 커스텀 프리셋 버튼이 추가됐다. 5D 조이스틱으로 구도 조정과 짐벌 재설정을 쉽게 할 수 있고, 107GB 내장 스토리지를 탑재해 메모리 카드 없이도 영상을 저장하고 최대 초당 800메가바이트 속도로 전송할 수 있다. 이외에도 셔터 속도를 조절해 움직임의 궤적을 담는 슬로 셔터 비디오, 클래식한 스타일을 재현하는 필름 톤, 피부를 매끄럽게 보정하는 내장형 뷰티파이 기능을 제공한다. 배터리는 18분 만에 80%까지 충전되는 고속 충전을 지원하며, 완전 충전 시 최대 240분 동안 1080p 영상을 촬영할 수 있다. 오디오 면에서는 내장 마이크 어레이와 더불어 DJI 마이크 3 등 전용 송신기와 연결해 4채널 녹음을 지원한다. 제품 가격은 스탠다드 콤보 66만 2000원, 에센셜 콤보 64만 2000원, 크리에이터 콤보 83만 5000원이다. 4월 17일부터 사전 주문이 가능하며 공식 판매와 배송은 4월 22일부터 시작된다. 파손 시 교체 서비스를 제공하는 DJI 케어 리프레시 플랜도 함께 운영된다.

오토데스크가 오토데스크 플로 스튜디오(Autodesk Flow Studio) 내에 새로운 생성형 AI 모델인 ‘원더 3D(Wonder 3D)’를 출시했다. 과거 원더 스튜디오(Wonder Studio)로 알려졌던 클라우드 기반 플랫폼인 오토데스크 플로 스튜디오는 AI를 활용해 모션 캡처, 카메라 트래킹, 캐릭터 애니메이션 등 복잡한 VFX 작업을 자동화한다. 이번에 선보인 원더 3D는 아티스트와 스튜디오, 크리에이터가 텍스트와 이미지를 편집 가능한 3D 자산으로 더 빠르고 직관적으로 변환할 수 있도록 설계됐다. 3D 캐릭터와 오브젝트를 제작하는 과정은 그동안 상당한 수작업이 필요한 복잡한 영역이었다. 원더 3D는 텍스트 투 3D(Text to 3D), 이미지 투 3D(Image to 3D), 텍스트 투 이미지(Text to Image) 기능을 통해 단순한 텍스트나 참조 이미지 만으로도 3D 자산을 생성할 수 있도록 한다. 생성된 결과물은 프로젝트에 맞춰 정교하게 다듬거나 재구성해 다시 사용할 수 있어 초기 구상부터 실제 제작에 이르는 워크플로를 단축한다. 캐릭터와 소품 제작 시간을 줄이고 제작팀의 병목 현상을 해결함으로써 창의적인 의도나 유연성을 유지하면서도 3D 제작의 진입 장벽을 낮췄다.     원더 3D는 크리에이터가 기술적인 부담에서 벗어나 스토리텔링에 집중할 수 있도록 돕는다. ▲텍스트 투 3D는 텍스트 프롬프트를 입력하면 편집 가능한 3D 캐릭터나 생명체, 소품으로 변환한다. 크리에이터가 구상한 내용을 설명하면 기하학적 구조와 질감이 포함된 상세한 3D 자산을 생성하며, 이를 다양한 프로젝트에서 재사용할 수 있다. ▲이미지 투 3D는 스케치나 참조 이미지, 콘셉트 아트를 텍스트가 포함된 3D 모델로 바꾼다. 한 장의 이미지로도 편집 가능한 자산을 만들 수 있으며 개발 과정에 따라 형태나 질감, 구조를 자유롭게 조정할 수 있다. ▲텍스트 투 이미지는 몇 초 만에 콘셉트 비주얼을 생성해 캐릭터나 장면, 스타일을 탐색하게 돕는다. 가장 뛰어난 아이디어를 선택해 3D 워크플로로 직접 가져와 추가 개발을 진행할 수 있다. ▲제작된 결과물은 USD, STL, OBJ 파일 형식으로 내보낼 수 있다. 이를 통해 다양한 소프트웨어에서 추가 작업을 이어가거나 3D 프린팅, 물리적 프로토타입 제작, 실제 모델 제작 등 온·오프라인을 넘나드는 활용이 가능하다. 원더 3D는 제작팀이 짧은 시간 안에 더 많은 콘텐츠를 제공해야 하는 압박 속에서 제작 공정을 간소화하고 새로운 창의적 가능성을 열어준다. 전문 스튜디오는 캐릭터와 소품의 프로토타입을 빠르게 제작할 수 있고, 버추얼 프로덕션 및 XR 팀은 사용 가능한 3D 모델로 장면을 신속하게 채울 수 있다. 인디 개발자나 취미 활동가들도 대규모 팀 없이 고품질 3D 자산을 구축할 수 있으며, 마케팅 팀은 캠페인이나 클라이언트 시연을 위한 3D 모델을 유연하게 제작할 수 있다. 생성형 AI와 편집 가능한 워크플로를 결합한 원더 3D는 제어력과 품질을 유지하면서 제작 속도를 높인다. 오토데스크는 이를 통해 오토데스크 플로 스튜디오가 3D 제작을 위한 접근성 높은 입문점이자 디지털과 물리적 워크플로를 아우르는 강력한 프로토타이핑 도구가 될 것으로 기대하고 있다. 오토데스크의 자회사인 원더 다이내믹스의 공동 설립자 니콜라 토도로비치(Nikola Todorovic)는 “3D 자산 제작은 전통적으로 많은 수작업이 필요한 어려운 과정이었다”면서, “원더 3D는 이러한 고충을 해결하고 모든 숙련도의 크리에이터가 제작 속도를 늦추지 않고도 신속하게 3D 자산을 생성하고 반복 작업할 수 있도록 돕기 위해 개발했다”고 밝혔다.

다이슨(Dyson)은 최적의 물청소 솔루션을 개발하기 위해 새로운 접근 방식이 필요하다는 연구 결과를 도출했다. 그 결과물이 바로 수세기의 역사를 지닌 가정용 청소 도구인 대걸레를 재해석한 청소기 ‘다이슨 워시G1(Dyson WashG1)’이다. 다이슨 엔지니어들은 이 제품을 개발하기 위해 항공우주 산업 등 복잡한 시스템 설계에 쓰이는 엔지니어링 방법론을 일상 제품에 적용했다. 기존 제품의 개선 버전을 개발할 때는 효과적이었던 다이슨의 문서 기반 워크플로가 완전히 새로운 제품군을 만드는 데는 적합하지 않았기 때문이다. 이에 다이슨의 첨단 제어 시스템 수석 엔지니어인 로맹 기셰르(Romain Guicherd)는 팀을 설득해 모델 기반 설계(model-based design : MBD)를 도입했다. 모델 기반 설계란 시스템 레벨 시뮬레이션 모델을 활용해 시스템 개발 방식을 개선하는 방법론이다. 이를 통해 개발 워크플로를 가속화하고, 테스트를 위한 보다 강건한 코드를 구현할 수 있었다.   모델 기반 설계로 바꾼 제품 개발 방식 다이슨은 진공청소기 등 기존 제품 라인업의 신제품을 개발할 때, 팀 간 요구사항의 전달에서 서면으로 된 문서 기반 방식을 사용해 왔다. 이러한 방식은 이전의 설계 및 임베디드 소프트웨어를 참고하고 반복 개선할 수 있어, 이미 안정화된 기존 제품군 개발에 적합한 방식이다. 그러나 완전히 새로운 제품군을 개발하는 과정에서는 이러한 문서 전달 방식이 오히려 혼선을 초래할 수 있었다. 문서로 작성된 설계 사양은 엔지니어마다 요구사항을 다르게 해석할 가능성이 있기 때문이다. 새로운 제품군 개발은 팀 간 오해를 줄이고 보다 원활한 협업을 가능하게 하는 새로운 개발 방식을 모색하게 하는 계기가 됐다.    ▲ 다이슨 워시G1은 습식 오염과 건식 이물질을 모두 제거한다.   다이슨은 모델 기반 설계가 새로운 기능과 설계 방향을 탐색하는 데 적합한 개발 방식이라고 봤다. 개발 초기에는 다양한 개념과 방향을 동시에 검토해야 했는데, 시뮬링크(Simulink) 기반의 모델 기반 설계를 도입한 덕분에 팀은 기존 문서 기반 프로세스 대비 두 배 빠르게 새로운 아이디어를 구현할 수 있었다. 워시G1의 핵심 세척 방식은 촘촘한 마이크로파이버 천으로 감싼 역방향 회전 롤러를 탑재한 세척 헤드를 중심으로 구성된다. 습식 오염과 건식 이물질을 분리하기 위해 보조 롤러가 고체 이물질을 트레이에 모으고, 트레이 바닥의 메시 필터를 통해 액체가 오수 탱크로 흘러내려가는 구조다. 기셰르의 팀은 이 모든 기능을 구현하고 다양한 상황에 대응하기 위해, 상호작용하는 시스템 구성요소의 시뮬레이션을 용이하게 하고 설계부터 코드 생성, 소프트웨어 테스트까지 전 과정을 아우르는 툴이 필요했다. 팀은 세척 롤러 제어 장치 개발을 위해 심스케이프 일렉트리컬(Simscape Electrical)로 폼 롤러 모터와 모터 드라이브를 모델링했다. 또한 스테이트플로(Stateflow)를 활용해 청소기에 탑재된 두 개의 펌프, 즉 깨끗한 물로 롤러에 수분을 공급하는 펌프와 오수를 배출하는 펌프의 스케줄링과 제어 로직을 설계했다. 제품의 자동 세척 메커니즘 구현에도 스테이트플로가 활용됐다. 워시G1의 세척 성능을 구현하기 위해서는 단계별로 선택 가능한 수분 공급 수준과 각 단계의 세밀한 민감도 조정이 모두 뒷받침돼야 했다. 다양한 설정 값과 세척 부하 변화에 대응하려면 정밀한 전압 제어가 필수였다. 팀은 시뮬링크 모델로 매개변수를 조정하고 다양한 값을 반복 테스트하며 모터 전압 제어 로직을 빠르게 최적화했다. 실제 프로토타입을 제작하지 않고도 시뮬레이션만으로 설계 변경의 영향을 사전에 파악할 수 있었다는 점도 개발 효율을 높이는 데 크게 기여했다.   ▲ 심스케이프로 모델링된 다이슨의 롤러 기술   다이슨은 요구사항 툴박스(Requirements Toolbox)를 활용해 요구사항을 시뮬링크 모델에 연결함으로써 각 요구사항이 제품 기능으로 어떻게 구현되는지 확인할 수 있었다. 요구사항 툴박스(Requirements Toolbox)를 사용하기 전에는 하드웨어 테스트 단계에 이르러서야 요구사항의 오류를 발견할 수 있었다. 하지만 요구사항을 모델에 연결한 이후로는 각 요구사항의 구현 방식과 요구사항 간 상호 관계를 사전에 명확히 파악할 수 있게 됐다.   시스템 시뮬레이션이 설계에 가져온 변화 시뮬링크와 심스케이프를 활용한 모델 기반 설계는 보다 체계적인 개발 접근 방식을 가능하게 했고, 다이슨이 프로토타입을 제작하고 테스트하기에 앞서 다양한 유형의 인더루프(in-the-loop) 테스트를 수행할 수 있도록 하였다. 모델 기반 설계 덕분에 엔지니어는 멀티도메인 모델링을 수행하고 타 팀과 긴밀하게 협업할 수 있었다. 일례로 기셰르의 팀은 배터리 셀 및 배터리 관리 시스템 팀의 데이터를 활용해 정밀한 4셀 배터리팩 모델을 구축했다. 또한 전자팀과 협력해 심스케이프 일렉트리컬로 전력전자 하드웨어의 동작을 모델링하고 시뮬레이션했다. 시뮬링크를 통한 시스템 레벨 시뮬레이션은 더 많은 설계 옵션을 검토하고 트레이드오프를 비교할 수 있는 환경을 만들어줬다. 그 결과 팀은 프로젝트의 설계 단계에 더 많은 시간을 투자할 수 있었고, 설계 오류와 통합 문제를 수정하기 훨씬 쉽고 비용도 적게 드는 초기 단계에서 발견할 수 있었다.   소프트웨어 아키텍처와 임베디드 코드 개발 이후 프로젝트에서 팀은 소프트웨어 아키텍처 개발을 위해 시스템 컴포저(System Composer)를 추가로 도입했다. 시스템 컴포저를 통해 제품팀과 소프트웨어팀은 소프트웨어 인터페이스와 스케줄링을 함께 개발하고 다양한 시나리오를 모델링할 수 있었다. 또한 대규모 모델을 논리적 단위로 구조화해 병합 충돌 없이 원활한 팀 간 협업이 가능해졌다. 시뮬링크 모델은 제품 동작을 시각적으로 표현함으로써 개발 전 과정에 걸쳐 팀원 간의 협업을 촉진했다. 제어 시스템 모델에서는 C 코드가 생성됐다. 팀은 모델을 수정하고 일부 구간에 주석을 달거나 새로운 블록을 추가하는 방식으로 소프트웨어 엔지니어에게 청소기의 새로운 동작을 보여줬다. RCP(Rapid Control Prototyping)를 활용하면 코드를 빠르게 생성하고, 다음 날 바로 실험실에서 제품의 동작을 확인할 수 있었다. 팀은 직접 코딩 대신 임베디드 코더(Embedded Coder)로 시뮬링크 모델에서 C 코드를 자동 생성했고, 소프트웨어팀은 이를 NXP 마이크로컨트롤러의 메인 코드에 통합했다. 임베디드 코더 도입 이후 소프트웨어 릴리스 주기는 기존 약 10주에서 9일로 단축됐다. 초기에는 실험실 환경에서의 동작 구현에 집중하였기 때문에 모델과 코드 생성을 핵심으로 삼았지만, 곧 모델과 코드, 테스트, 커버리지가 함께 어우러질 때 제품 완성도가 한층 높아진다는 사실을 확인했다.   테스트 효율을 높인 모델 기반 개발 팀은 이전 제품 개발 때보다 설계 개선에 더 많은 시간을 쏟았다. 시뮬링크를 통해 시뮬레이션 중 발생한 오류를 신속하게 수정할 수 있었고, 그 효과는 테스트 단계에서 그대로 나타났다. 이 테스트 단계는 과거보다 훨씬 단순하고 빨라졌으며, 팀의 개발 시간과 노력을 절감하는 데 기여했다. 모델에서 정상 작동하도록 설계한 것은 실제 제품에 적용해도 동일하게 구현됐고, 이는 무결점 제품 출시로 이어졌다. 워시G1의 모델 기반 설계와 코드 자동 생성이 성공을 거두면서, 초기에 회의적이었던 소프트웨어팀의 시각도 달라졌다. 자동 생성 코드가 내부 표준 준수와 실행 효율성을 담보할 수 있을지 우려하던 소프트웨어팀은 이제 코드에 대한 확신을 갖게 됐다. 현재 소프트웨어팀은 하드웨어팀과 협력해 자동 생성 코드의 API를 함께 정의하고 있으며, 모델 기반 설계에 시뮬링크를 활용하면서 유연성과 개발 속도 모두를 향상시켰다. 이제는 소프트웨어팀이 먼저 나서서 동일한 프로세스를 다른 제품에도 적용해 달라고 요청할 만큼, 프로젝트 복잡도가 높아질수록 모델 기반 설계의 가치는 더욱 분명해지고 있다. 다이슨 팀은 향후 워시G1 후속 모델 개발 시 기존 모델의 구성 요소를 재사용할 수 있다. 또한 이번 모델 기반 설계 방법론의 성공 사례는 사내 다른 부서에서도 주목받고 있다. 헤어 케어 제품과 다른 플로어 케어 제품군에도 이를 적용하는 방안이 검토되고 있어, 다이슨 내 추가 혁신 가능성을 넓히고 있다.   ■ 이웅재 | 매스웍스코리아 이사

가상 제품 개발을 위한 MBSE 및 SysML의  이해와 핵심 전략 (6)   복잡한 시스템 설계를 최적화하기 위해 시스템 모델링 언어인 SysML의 역할이 커지고 있다. 이번 호에서는 블록 정의 및 내부 블록 다이어그램을 통한 설계 애셋의 재사용성과 파라메트릭 모델을 활용한 검증 방법을 살펴본다. 또한 객체지향 시스템 엔지니어링 방법론인 OOSEM의 주요 개발 활동과 모델 요소 간의 연결 구조를 분석한다. 이를 통해 복잡한 요구사항을 체계적으로 관리하고 설계 일관성을 확보하는 통합적인 시스템 엔지니어링 접근법을 제시한다.   ■ 오재응 한양대학교 명예교수, 시뮬레이션 랩 CTO   블록 정의 및 사용   그림 1. BDD와 IBD에 의한 자동차의 ABS 시스템 예시(제동 시스템)   <그림 1>은 블록 정의 다이어그램(Block Definition Diagram : BDD)과 내부 블록 다이어그램(Internal Block Diagram : IBD)의 관계를 SysML 모델링에서의 블록 정의와 사용(Definition and Usage) 개념을 설명하는 것이다. 특히 시스템 모델에서 정의(definition)와 사용(usage)의 구분이 어떻게 나타나는지를 자동차의 ABS 시스템(제동 시스템) 예시를 통해 직관적으로 설명하고 있다. BDD는 시스템 구성 요소를 정의(definition 또는 type)하는 다이어그램이다. 여기서 블록은 하나의 설계 단위 또는 유형으로 간주되며, 그 자체로는 구현이 아닌 속성, 인터페이스, 동작 등을 기술한다. 예를 들어 Anti-Lock Controller는 하나의 중심 블록으로 정의되어 있고, Traction Detector(d1), Brake Modulator(m1), Sensor(s1)와 같은 하위 블록과 구조적 관계를 가진다. 이들 블록은 각각 독립적으로 정의된 타입이며, 다른 시스템에서도 재사용이 가능하다. Definition에서 Block은 하나의 유형(type)이며 속성, 동작, 포트 등을 정의하여 여러 콘텍스트에서 재사용된다. 연결 방식은 관계 선(연결 구조) 위주로 나타낸다. IBD는 정의된 블록을 특정 콘텍스트에서 사용하는 방식을 나타낸 다이어그램으로 정의된 블록의 실제 사용/구현 구조 표현이다. 여기서는 AntiLock Controller 블록의 내부를 구성하는 part(사용 인스턴스)들이 나타난다. Part(인스턴스 또는 역할)로 모델 내부 특정 위치에 배치된다. 연결방식은 포트와 커넥터로 물리적/논리적 인터페이스로 구성한다. 예를 들어 s1:Sensor, d1:Traction Detector, 102 · m1:Brake Modulator는 모두 정의된 블록을 특정 역할(역할/파트)로 사용하는 형태이다. 각 파트는 인터페이스 포트(c1, c2)를 통해 상호 연결되며, 모델 내 실제 연결 구조를 명시한다. Usage에서 Part는 정의된 블록의 사용 인스턴스이며 특정 콘텍스트에서 기능 역할로 배치되며 블록에 의해 타입(Type)이 지정되며 역할(role) 또는 구성요소(instance)로도 불린다. 또한 <그림 1>은 모델 기반 시스템 설계에서 중요한 개념인 정의와 사용의 분리(separation of definition and usage)를 설명하고 있다. 정의된 블록은 단일 설계 요소로서 명세되고, 이를 다양한 콘텍스트에서 조합하여 모듈화, 재사용성, 유연한 시스템 확장이 가능해진다. SysML에서 BDD와 IBD는 각각 설계와 구성, 추상화와 구현을 잇는 핵심적인 다이어그램으로 활용된다.   매개변수 - 구속조건 정의 및 사용   그림 2. 매개변수 간의 수학적 관계와 제약 조건의 정의 및 실제 시스템 모델에 적용 방법   <그림 2>는 SysML 파라메트릭 다이어그램(Parametric Diagram)을 활용하여 매개변수(변수) 간의 수학적 관계와 제약 조건(구속조건)을 정의하고, 이를 실제 시스템 모델에 적용(usage)하는 방법을 보여준다. 실제로 매개변수와 구속조건 정의 및 사용으로 시스템의 무게 조건을 예로 들어 설명하고 있다. 구속조건 정의(Constraint Definition)의 BDD 부분은 모델링된 제약 조건을 정의한 것이다. 이 영역에서는 다음 두 개의 제약 블록(constraint block)이 정의되어 있다. Total Weight는 수식 wt = Σw로 정의되어 각 구성 요소의 무게를 모두 더하여 총 무게를 계산하는 수식이다. 입력 매개변수는 wi(각 구성 요소의 무게들)과 결과로 wt(총 무게)를 나타낸다. Max Weight는 수식 result = (wt<2000 Ton)이며 총 무게가 2000톤 미만인지 여부를 판단한다. 결과는 불린(boolean) 타입으로 반환(true 또는 false)된다. 이 두 제약 블록은 상위 분석 블록인 Ship Weight Analysis에 속하며, 전체 시스템에서 무게 제한 분석을 수행하기 위한 논리적 조건으로 사용된다. 파라메트릭 다이어그램(Parametric Diagram)은 앞에서 정의한 제약 조건들을 Ship Weight Analysis 블록에 실제 적용한 예시이다. 이 다이어그램에서는 다음과 같은 구성으로 모델이 연결되어 있다. wt는 Total Weight 제약 블록이며 입력 값으로 w1, w2, w3가 연결되며 각각 ship.weight, cargo.weight, ammo.weight와 연결되어 전체 무게를 계산한다. Mw는 Max Weight 제약 블록이며 앞에서 계산된 총 무게 wt를 입력으로 받아 그것이 2000톤 미만인지 여부를 결과로 피드백한다. 이 다이어그램에서 사용된 두 제약 블록은 «usage» 관계로 상단의 BDD에서 정의된 constraint block을 참조하고 있으며, 결과적으로 시스템 설계 모델에 제약을 수학적으로 통합하는 구조이다.     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공 사례   일반적으로 모델의 특성을 해석할 때 전자기, 구조, 유동 등 각 물리 영역만 해석하는 방법을 사용해왔다. 하지만 실제 모델이 동작함에 따라 하나의 물리 영역으로만 해석한 결과와 실제 결과가 상이한 부분이 있고, 이를 해결하기 위하여 다중 물리 해석을 하고 있다. 이번 호에서는 전자기와 구조의 양방향 연성해석(다중 물리 해석)에 대하여 소개하고자 한다. 전자기(Ansys HFSS)에서 해석한 결과(EM loss)를 구조(Ansys Mechanical) 영역으로 전달하고, 이 데이터를 기반으로 구조에서 열과 열 변형을 확인하게 된다. 이때 단순히 전자기에서 구조로 전달만 한다면 단방향(1-way) 해석이라 하며, 구조에서 열 변형된 정보가 다시 전자기로 적용되어 전자기 특성 해석을 한다면 양방향(2-way) 해석이라 칭한다. 앤시스 워크벤치(Ansys Workbench)를 이용하여 HFSS to Ansys Mechanical Simulation을 사용한 연성해석 사례를 통하여 알아보자.   ■ 박장순 태성에스엔이 ES2팀의 매니저이며, SI/PI/ EMI/RF 해석 엔지니어로 근무하고 있다. 홈페이지 | www.tsne.co.kr   HFSS to Mechanical 양방향 해석 오버뷰 HFSS to Mechanical 양방향 해석에 대한 오버뷰(overview)와 유의사항에 대해서 미리 살펴보고자 한다. 양방향 해석은 앤시스 워크벤치에 HFSS, Steady-State Thermal, Static Structural tool을 이용하여 진행한다. <그림 1>은 이번 호의 최종 결과이다. 왼쪽 그림은 다이플렉서(diplexer)를 HFSS에서 본 모습이고, 오른쪽 그림은 앤시스 메커니컬(Ansys Mechanical)의 열 변형 결과를 HFSS로 불러온 모습이다. 여기서 보이는 작은 삼각형들이 컴퓨터가 3D 모델을 해석하기 위해 만드는 사면체 구조로 메시(mesh)라고 부른다. 불러온 메시를 기준으로 HFSS에서 다시 해석을 진행하며 이때 나온 해석 결과가 열 변형이 적용된 결과이다.   그림 1. 다이플렉서 모델과 최종 결과   <그림 2>는 워크벤치에서 HFSS, Steady-State Thermal, Static Structural tool을 연결한 것이다. <그림 2>의 위쪽을 보면 번개 모양이나 물음표 등 일부 체크가 되어 있지 않은 모습을 볼 수 있다. 이는 워크벤치를 사용하면서 가장 유의해야 할 부분이다. <그림 2>의 아래쪽과 같이 모든 항목이 초록색 체크 표시가 되도록 설정을 진행하며 업데이트 확인은 필수이다.   그림 2. 앤시스 워크벤치에서 HFSS to Mechanical 연결   HFSS 설정 <그림 3>은 다이플렉서 해석 파일을 워크벤치에 넣는 방법이다. 만들어 놓은 AEDT 파일을 프로젝트 스키매틱(Project Schematic)에 끌어다 놓으면 활성화되며, ‘Solution’에서 ‘Edit’를 누르면 HFSS가 실행된다.   그림 3. 앤시스 워크벤치에 HFSS 인서트 및 실행 방법   <그림 4>는 HFSS에서 필요한 설정이다. Design명에서 마우스 우클릭해서 Object의 Temperature와 Deformation을 그림과 같이 설정해주고 HFSS를 종료한다. HFSS를 종료한 후 Solution에서 마우스 우클릭 후 ‘Update’를 선택해서 항목 모두 초록색 체크 표시가 되게 해 준다. 이 화면에서 ‘Enable Feedback’을 체크하지 않는다면 앤시스 메커니컬의 정보를 불러올 수 없으니 유의하도록 한다.   그림 4. Temperature & Deformation 설정     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

AMD가 오는 4월 22일, 듀얼 3D V-캐시(3D V-Cache) 기술을 적용한 데스크톱 프로세서인 ‘라이젠(Ryzen) 9 9950X3D2’ 듀얼 에디션을 전 세계 시장에 출시한다고 밝혔다. AMD의 잭 후인(Jack Huynh) 컴퓨팅 및 그래픽 그룹 수석 부사장은 이번 신제품이 차세대 애플리케이션을 위한 혁신의 결과물임을 강조했다. 라이젠 9 9950X3D2는 두 개의 칩렛 모두에 2세대 3D V-캐시 기술을 적용해, 기존 라이젠 시리즈 중 최대 용량인 총 208MB의 캐시를 탑재한 것이 특징이다.   ▲ 출처 : AMD 유튜브 캡처   AMD에 따르면, 이번 프로세서의 핵심은 컴퓨팅 다이(compute die) 바로 위에 대용량 캐시를 수직으로 적층한 구조에 있다. 이런 설계는 데이터와 CPU 코어 사이의 거리를 좁혀 지연 시간을 줄여준다. 결과적으로 더 많은 게임 데이터와 애셋, 작업 데이터를 코어 바로 옆에 배치함으로써 까다로운 워크로드에서도 높은 응답성을 확보할 수 있게 되었다. 라이젠 9 9950X3D2는 16개의 ‘젠(Zen) 5’ 코어를 기반으로 설계된 플래그십 모델이다. 특히 최대 200W의 TDP(열 설계 전력)를 지원하도록 설계되어 성능 향상을 위한 충분한 헤드룸을 제공한다. 이를 통해 사용자는 라이젠 9 X3D 시리즈 특유의 게이밍 성능은 물론, 초고속 데이터 액세스가 필요한 전문 작업에서도 최상급의 성능을 경험할 수 있다. 이번 제품은 특히 대규모 소스 코드 빌드, 게임 엔진 컴파일, AI 모델링, 3D 렌더링 등 복잡한 콘텐츠 제작 파이프라인에서 높은 성능을 발휘한다. AMD의 발표에 따르면, 다빈치 리졸브, 블렌더, 언리얼 엔진, 크로미움 등의 환경에서 기존 라이젠 9 9950X3D 대비 약 5~10%의 성능 향상을 제공한다. AMD는 이번 신제품이 기존 AM5 플랫폼과 호환되어 간편한 업그레이드가 가능하며, 고성능 컴퓨팅 환경을 필요로 하는 개발자와 전문가들에게 새로운 기준을 제시할 것으로 기대하고 있다. 잭 후인 부사장은 “라이젠 9 9950X3D2는 메인스트림과 하이엔드 데스크톱 사이의 간극을 메우는 제품”이라면서, “이제 게이머와 크리에이터는 더 이상 성능을 위해 용도를 선택할 필요 없이 하나의 프로세서로 두 영역 모두에서 최고의 경험을 누릴 수 있을 것”이라고 전했다.

인텔은 새로운 노트북용 프로세서인 ‘인텔 코어 울트라 200HX 플러스’ 시리즈를 출시하며 코어 울트라 200 시리즈 제품군에 게이머와 전문가를 위한 고성능 옵션을 추가했다고 전했다. 고성능 게이밍과 스트리밍, 콘텐츠 제작 및 워크스테이션 환경에 최적화된 이번 시리즈는 인텔 코어 울트라 9 290HX 플러스와 인텔 코어 울트라 7 270HX 플러스 두 가지 모델로 구성된다. 이번 신규 프로세서는 아키텍처 개선과 더불어 일부 게임에서 네이티브 성능을 향상시킬 수 있는 바이너리 변환 계층 최적화 기능인 인텔 바이너리 최적화 툴을 지원한다. 인텔의 조시 뉴먼 클라이언트 컴퓨팅 그룹 제품 마케팅 총괄은 “인텔 코어 울트라 200HX 플러스 시리즈 출시로 최고의 성능을 지향하는 게이머와 크리에이터, 전문가들을 위해 노트북 컴퓨팅 성능을 한층 더 끌어올렸다”고 말했다. 그는 “향상된 다이 투 다이 클럭 속도와 새로운 인텔 바이너리 최적화 툴을 통해 실질적인 성능 향상을 구현했으며 매끄러운 게임 플레이와 신속한 콘텐츠 제작 워크플로를 지원한다”고 덧붙였다.     인텔에 따르면, 성능 측면에서 인텔 코어 울트라 9 290HX 플러스는 이전 세대인 인텔 코어 울트라 9 285HX 대비 게이밍 성능은 최대 8% 증가했고 싱글 스레드 성능은 최대 7% 향상됐다. 구형 시스템인 인텔 코어 i9-12900HX와 비교하면 게이밍 성능은 최대 62% 높아졌으며 싱글 스레드 성능은 최대 30%까지 구현한다. 기술적인 특징으로는 인텔 코어 울트라 7 285HX 및 인텔 코어 울트라 7 265HX 대비 최대 900MHz 향상된 다이 투 다이 클럭 속도를 지원한다. 이를 통해 CPU와 메모리 컨트롤러 간 연결 속도가 1GHz 가까이 증가하며 시스템 지연을 낮추고 게이밍 성능을 높이는 효과를 낸다. 새롭게 도입된 인텔 바이너리 최적화 툴은 사이클당 명령어 수(IPC)와 사용자 체감 성능을 향상시키는 기술이다. 인텔은 이 기술이 다른 x86 프로세서나 게임 콘솔에 맞춰진 워크로드에서도 성능 개선을 가능하게 하며 향후 인텔 성능 로드맵의 핵심 요소가 될 것이라고 설명했다. 연결성 부문에서도 최첨단 기술을 탑재했다. 인텔 와이파이 7과 인텔 무선 블루투스 5.4는 물론 인텔 썬더볼트 5를 지원한다. 특히 썬더볼트 5는 최대 80Gbps의 양방향 대역폭을 기반으로 대용량 파일 전송과 8K 미디어 스트리밍을 원활하게 지원하며 다수의 액세서리를 하나의 PC에 연결하는 데이지 체인 구성도 가능하다. 인텔 코어 울트라 200HX 플러스 기반 시스템은 에이서, 에이수스, 델 테크놀로지스, HP, 레노버, MSI 등 주요 제조사를 통해 순차적으로 출시될 예정이다.

인텔이 새로운 데스크톱 프로세서인 ‘인텔 코어 울트라 200S 플러스(Intel Core Ultra 200S Plus)’ 시리즈를 공개했다. 이번에 선보인 인텔 코어 울트라 270K 및 250K 플러스는 아키텍처 개선을 통해 성능을 강화하고 사용자에게 향상된 가치를 제공하도록 설계됐다. 신제품은 기존 모델 대비 더 많은 코어 수와 최대 900MHz 향상된 다이-투-다이 클럭 속도를 제공해 멀티스레드 성능을 높였다. 특히 특정 게임에서 성능을 최적화할 수 있는 인텔 바이너리 최적화 툴을 최초로 지원한다. 인텔은 “이번 제품은 인텔 역사상 가장 빠른 게이밍 성능을 구현하며, 경쟁사 대비 콘텐츠 제작 성능을 거의 두 배 수준으로 끌어올렸다”고 밝혔다.     주요 사양 및 기능은 다음과 같다. ▲인텔 코어 울트라 7 270K 플러스는 24코어(고성능 코어 8개+고효율 코어 16개), 코어 울트라 5 250K 플러스는 18코어(고성능 코어 6개+고효율 코어 12개)로 고효율 코어(E-코어)가 4개씩 추가됐다. ▲다이-투-다이 클럭 속도가 최대 900MHz 향상되어 시스템 지연시간을 낮추고 게이밍 성능을 높인다. ▲새롭게 지원되는 인텔 바이너리 최적화 툴은 프로세서의 IPC를 향상시켜 사용자가 체감하는 성능을 높이며 다양한 아키텍처에 맞춘 워크로드에서도 성능 향상을 제공한다. ▲DDR5 7200 MT/s 메모리를 지원하며 바이오스 프로파일을 통해 최대 8000 MT/s 오버클러킹에 대한 보증 지원을 포함한다. ▲모듈당 최대 128GB를 지원하는 4-랭크 CUDIMM 메모리를 선제적으로 지원해 대용량 메모리 구성을 가능하게 한다. 인텔의 로버트 할록 클라이언트 컴퓨팅 그룹 앤수지애스트 채널 담당은 “새로운 프로세서는 고성능 데스크톱의 새로운 장을 여는 제품”이라며, “압도적인 경쟁 우위와 고객 가치를 제공할 것”이라고 강조했다. 인텔 코어 울트라 200S 플러스 시리즈는 현재 출시된 모든 800 시리즈 칩셋 메인보드와 호환된다. 신제품은 3월 26일부터 전 세계 리테일 파트너를 통해 판매될 예정이며 가격은 199달러부터 시작한다. 새로운 프로세서를 탑재한 주요 PC 제조사 및 시스템 통합업체의 완제품 PC 역시 같은 시기에 출시될 예정이다.

산업을 위한 AI와 버추얼 트윈 기술 (1)   국제적으로 환경 규제가 강화됨에 따라 조선산업에서는 설계 초기 단계부터 탄소 배출을 정량적으로 관리하는 체계가 필수로 자리잡고 있다. 다쏘시스템은 카티아 매직(CATIA Magic)과 다이몰라(Dymola)를 통해 모델 기반 시스템 엔지니어링(MBSE)과 다물리 시뮬레이션을 결합한 ‘프론트 로딩’ 환경을 제공한다. 이를 통해 선박의 복잡한 시스템을 통합적으로 검증하고 최적의 설계 대안을 도출함으로써, 저탄소 친환경 선박 개발의 리스크를 줄이고 기술 경쟁력을 강화할 수 있다.   ■ 신정일 다쏘시스템코리아 조선해양 Technical Executive 홈페이지 | www.3ds.com/ko   전 세계 교역 물량의 약 90%를 담당하는 해운 산업은 전 지구적 온실가스 배출의 약 3%를 차지하고 있으며, 기후 위기 대응의 핵심 산업으로 빠르게 부상하고 있다. 국제해사기구(IMO)는 2050년까지 해운 산업의 온실가스 순배출 제로(net-zero)를 목표로 설정하고, 기존선 에너지효율지수(EEXI : Energy Efficiency Existing Ship Index)와 탄소집약도지표(CII : Carbon Intensity Indicator) 등 규제를 본격적으로 시행하고 있다. 이러한 규제 환경은 선박의 성능을 단순히 ‘만족’시키는 수준을 넘어, 설계 초기 단계에서부터 탄소 배출을 정량적으로 예측, 관리, 검증할 수 있는 체계를 요구하고 있다. 이러한 변화로 인해 기존의 2D 도면 중심 설계와 부문별로 단절된 해석, 사후 검증 위주의 접근 방식만으로는 더 이상 효과적인 대응이 어렵다는 인식이 확산되고 있다. 이에 따라 최근 조선산업에서는 모델 기반 시스템 엔지니어링(Model-Based Systems Engineering : MBSE)과 시스템 단위 시뮬레이션을 중심으로 한 디지털 전환이 핵심적인 대응 방안으로 부상하고 있다.   조선산업에서 MBSE가 필수인 이유 선박은 본질적으로 추진, 전력, 연료, 안전, 제어, 열, 규제 요구사항이 복합적으로 얽힌 통합 시스템(system of systems)이다. 그러나 전통적인 설계 방식에서는 이러한 요소들이 개별 부서, 개별 해석 도구, 개별 문서로 관리되어 왔으며, 시스템 차원의 상호 영향은 설계 후반부나 시운전 단계에서야 드러나는 경우가 많았다. MBSE는 이러한 한계를 극복하기 위한 접근 방식이다. 선박을 하나의 통합 시스템으로 정의하고 요구사항–기능–구성요소–성능 간의 관계를 모델로 명확히 연결함으로써, 설계 변경이 전체 시스템에 미치는 영향을 사전에 검증할 수 있도록 한다. 이는 단순한 설계 효율화가 아니라, 규제 대응 리스크와 기술 불확실성을 구조적으로 줄이는 방법이다. 특히 저탄소 친환경 선박에서는 연료 소비, 이산화탄소 배출, 에너지 흐름, 운항 조건이 서로 긴밀히 연결되어 있기 때문에, 시스템 차원의 모델링과 시뮬레이션 없이는 설계 단계에서 신뢰성 있는 판단을 내리기 어렵다.   친환경 시스템 설계를 위한 성능 검증 다쏘시스템의 카티아 매직(CATIA Magic)은 이러한 복잡성을 관리하기 위해 MBSE를 단순한 개념이 아니라 설계–검증–의사결정이 유기적으로 작동하는 실질적인 실행체계로 구현한다. 요구사항 관리와 시스템 아키텍처를 중심으로 선박 전체의 구조와 기능을 정의하고, 그 결과를 물리 성능 시뮬레이션과 직접 연결함으로써 설계 초기 단계의 판단이 실제 성능 검증으로 즉시 이어지는 ‘프론트 로딩(front loading)’ 환경을 제공한다. 이 과정에서 다이몰라(Dymola)는 MBSE에서 정의된 시스템 아키텍처를 물리적으로 검증하는 핵심 가교 역할을 수행한다. 카티아 매직에서 정의된 요구사항과 검증 시나리오는 다이몰라의 시스템 모델로 전달되며, 다이몰라는 추진, 전력, 연료공급, 열관리 및 제어시스템 등 선박의 복합한 거동을 다물리(multi-physics) 기반으로 시뮬레이션하여 정량적인 성능 결과를 도출한다. 이러한 결과는 다시 시스템 아키텍처로 피드백되어 설계 대안 간 트레이드오프 분석과 전체 시스템 최적화에 활용된다. 특히 다이몰라는 오픈소스로 무료 사용이 가능한 표준 모델링 언어인 모델리카(Modelica)를 채택하고 있어, 조선소가 자사의 설계 철학과 운용 조건을 반영한 컴포넌트를 직접 구현할 수 있는 높은 유연성을 제공한다. 이를 통해 특정 벤더의 정형화된 라이브러리에 종속되지 않고, 기업 고유의 도메인 지식과 설계 노하우를 모델로 축적하고 활용할 수 있으며, 지식재산권 보호 측면에서도 경쟁력을 확보할 수 있다. 이러한 특성은 복잡성과 다양성이 높은 조선산업의 설계 및 생산 환경에서 성능을 검증, 최적화하는 데 적합하다.   그림 1   즉, MBSE가 ‘무엇(what)을 만족해야 하는가’를 정의한다면, 다이몰라는 ‘그 요구사항이 실제 물리 법칙 하에서 가능한가(how)’를 입증하는 역할을 담당한다. 이러한 시스템 아키텍처–성능 시뮬레이션 간 폐순환(closed-loop) 구조를 통해 설계 변경이 발생하더라도 그 영향이 신속하게 시뮬레이션 모델에 반영되며, 엔지니어는 그 결과를 바탕으로 데이터에 근거한 최적의 설계 대안을 도출할 수 있다. 이러한 초기 단계에서의 검증은 선박의 생산 및 시운전 단계에서의 시행착오를 획기적으로 줄이고, 한국 조선업의 기술적 리더십을 공고히 하는 핵심 경쟁력이 될 것이다.   카티아 매직과 다이몰라를 활용한 저탄소 친환경 성능 검증 사례 카티아 매직과 다이몰라는 이미 글로벌 조선산업에서 저탄소 성능을 설계 초기부터 검증하는 데 활용되고 있다. 대표적인 사례로는 전력 시스템 성능 검증, 그리고 IMO CII 규제 검증이 있다. 첫 번째 예로, 유럽의 한 조선소에서 선박 운항 중 전력 부하 해석을 통해 케이블, 변압기, 발전기 등 주요 전력 구성 요소의 적정 용량을 산정하고, 제어기를 포함한 전력 시스템의 전력 소모를 최소화하여 친환경 운항을 도모한 사례이다. <그림 2>와 같이 부하 흐름(load flow) 해석과 과도(transient) 시뮬레이션을 통해 주요 전력 구성 요소의 용량과 전력 계통의 거동을 설계 초기 단계에서 검증함으로써, 전압 강하 및 과부하 발생 여부를 사전에 평가할 수 있다.     ■ 기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.