ZW3D Structural & Flow : 3D 설계 환경에 통합된 전문 CAE 시뮬레이션
					
	개발 : ZWSOFT
	주요 특징 : 기계/제조 분야에 특화된 올인원 설루션인 ZW3D에 통합된 CAE 소프트웨어, 구조/유체/전자기장 해석 등 다양한 전문 해석 도구 제공. 설계 환경에서 직관적이며 빠른 검증 과정과 데이터 일관성을 통해 제품 개발 과정의 시간 단축과 품질 향상을 실현
	공급 : ZWCAD KOREA
 
해석 전문가를 위한 ZWSIM 해석 플랫폼
ZWSOFT의 ZWSIM은 여러 산업 분야의 문제를 해결하기 위해 개발된 통합 CAE 시뮬레이션 플랫폼이다. ZWSIM은 엔지니어가 제품 개발 초기 단계에서 가상 시뮬레이션을 통해 성능을 예측하고, 잠재적인 결함을 파악하여 설계를 최적화할 수 있도록 지원한다. 이를 통해 개발 기간을 단축하고, 시제품 제작 비용을 절감하며, 제품의 전반적인 품질과 신뢰성을 향상시키는 전문 프로그램이다.
초기에는 구조 해석 설루션인 ‘ZWSIM Structural’로 시작했으나, ZWSIM의 포트폴리오를 지속적으로 확장하여 유체(fluid), 음향(acoustics), 광학(optics) 등 더욱 광범위한 물리 영역을 포괄할 수 있는 다중 물리(multiphysics) 해석 플랫폼으로 발전하고 있다. 이는 단일 현상뿐만 아니라 여러 물리적 요인이 복합적으로 작용하는 복잡한 문제를 하나의 플랫폼에서 해결할 수 있도록 지원하는 것을 목표로 한다. 
 
 
제품 개발 과정에 필수인 CAE 도구, ZW3D에 통합
복잡한 제품 개발을 지속적으로 영위하는 기업은 3D 모델링을 설계하는 업무보다 그 이후 과정에 더 많은 시간을 투자할 수 밖에 없다. 제작 단계에서 설계 수정이 반영되면서 3D 데이터의 연속성은 필수이기 때문에 2D 도면과 3D 모델링은 연관성이 있고, 구조적 안전성과 열/피로 같은 현실 조건을 설계 단계에서 미리 점검해야 한다.
이러한 문제를 해결하고자 전문 해석자를 위한 ZWSIM 브랜드의 CAE 플랫폼에서 다져 온 역량을 바탕으로, ZW3D 플랫폼에 구조와 유동 해석 소프트웨어를 단계적으로 통합하여 제품 개발의 전 과정을 실현하도록 통합 출시했다. 
3D CAD에 통합된 CAE 기능을 통해 설계 환경에서 3D 데이터를 불러온 후, 해석을 위한 모델 전처리 작업과 하중 및 구속조건을 정의하고, 결과를 확인한 뒤 설계 수정을 통해 재검증하는 프로세스를 지원한다. 특히 경향성 파악을 위해 메시 작업도 간결하게 처리할 수 있기 때문에 설계자가 직접 반복 검증을 주도할 수 있게 된다. 여기에 형상 이력과 결과 이력을 함께 축적하면, 변경 사유와 판단 근거가 한 줄기로 이어져 각 제품별 품질 회고가 쉬워진다. 
 
Structural & Flow에서 지원하는 해석의 범위
실무에서 자주 받는 질문은 정형화되어 있다. ‘이 형상이 버틸 수 있는가’, ‘고유 진동수는 어디에 걸리는가’, ‘열 변형이 생기면 체결부는 안전한가’, ‘반복 하중에서 수명은 어떠한가’와 같은 질문이다. ZW3D Structural(ZW3D 스트럭처럴)은 이러한 질문을 정면으로 다룬다. 선형/비선형을 포함한 정적 구조 해석, 고유진동수와 모드를 구하는 모달 해석, 정상/과도 조건의 열전달 해석, 시간 응답을 보는 암시적(implicit) 동역학, 낙하/충격 같은 고변형에 적합한 명시적(explicit) 동역학, 그리고 피로 해석까지 설계 단계에서 필요한 줄기를 폭넓게 지원한다. 피로는 상수/가변/조화/시간 단계/랜덤 진동 등 다양한 케이스를 포괄해 전장/가전/장비처럼 반복 하중이 일상적인 제품에 유용하다. 하중과 구속을 절차대로 적용하는 멀티스텝 해석을 통해 실제 시험 절차를 시뮬레이션에 그대로 옮길 수 있다.
또한 실무에서 자주 쓰는 기능이 빠지지 않고 배치되어 있다는 점이 중요하다. 좌굴, 볼트 프리텐션, 접촉 마찰, 과도 열 등 튜토리얼 성격의 자료가 함께 제공되어 해석 도입의 기초를 마련하는 데 도움이 된다. 여기에 결과 리포트 자동화 기능을 결합하면 스냅샷, 형상 상태, 경계 조건을 일관된 양식으로 남길 수 있어 검토 회의가 간결해진다.
한편 구조해석만으로 해결하기 어려운 냉각, 유동, 온도장 같은 복합적인 문제 영역을 검증하기 위한 설루션인 유동 해석 소프트웨어 ZW3D Flow(ZW3D 플로)를 지원한다. 
 
 
1974년 영국의 브라이언 스폴딩(Brian Spalding) 교수에 의해 설립된 컨설팅 및 소프트웨어 기업인 CHAM(Concentration, Heat And Momentum) Limited에서 개발한 전산유체역학 분야의 범용 CFD 소프트웨어 피닉스(PHOENICS)를 2023년에 ZW 제품군의 포트폴리오로 추가하면서, ZWSIM Flow를 출시했다. 
 
 
이를 ZW3D에 네이티브로 통합하여 설계 모델과 동일한 좌표/단위/형상 상태에서 유동과 열을 바로 계산하고, 그 결과를 구조 해석으로 자연스럽게 넘길 수 있게 했다.
예를 들어, 팬 위치나 덕트 단면을 바꾸며 온도 분포가 어떻게 달라지는지, 그 변화가 체결부 응력과 변형에 어떤 영향을 주는지를 한 자리에서 추적할 수 있다. 형상/유동/열/구조의 연계가 끊김 없이 돌아가므로 설계 의도 변화가 결과에 미치는 경향을 빠르게 파악할 수 있다. 초기 콘셉트 단계에서는 단순화한 경계 조건으로 빠른 비교를, 상세 설계 단계에서는 실제 재질/접촉/제약을 반영해 정밀 계산을 수행하는 식의 단계적 접근이 유효하다.
 
설계자가 주도하는 구조적 실무형 접근
자동차 계기판의 광원 백패널을 예로 들 수 있다. 
	한여름 갇힘 조건을 가정해 내부 발열과 냉각 조건으로 온도 상승을 해석한다.
	결과를 바탕으로 열팽창과 응력 집중을 확인하고 필요 시 체결부 인근의 리브/보스 형태를 조정한다.
	수정 모델을 기준으로 속도 변화와 노면 조건을 반영해 모달 해석을 수행하고 취약 주파수 대역을 파악한다.
	수명/피로 분석으로 국부 설계 변경의 효과를 검증한다.
	사고 시나리오에 따른 충돌 하중을 대입해 최종 설계 사양을 확정한다.
 
 
이 모든 과정이 ZW3D의 단일 환경에서 수행된다. 추가 프로그램 없이 설계/해석 평가/설계 변경/재검증까지 같은 문맥에서 진행되므로, 현업에서 빈번한 히스토리 단절과 모델 호환 문제에서 자유로울 수 있다. 팀 협업에서는 동일 모델을 공유하며 검토 내역을 일관되게 축적할 수 있어 관리 효율이 높아진다.
 
메시 전략과 요소 선택의 체계화
메시는 수렴성과 정확도를 동시에 좌우한다. 곡률 기반 세분화, 접촉부 국부 정렬, 두께 대비 요소 크기 규칙 같은 기본 원칙을 지키면 불필요한 자유도 증가를 피하면서 신뢰 가능한 결과를 얻을 수 있다. 얇은 판/셸 구조는 셸 요소와 두께 오프셋을, 두꺼운 실체는 솔리드 요소와 적절한 적분점을 적용하는 식으로 형상/요소 대응을 표준화하면 셋업 편차가 줄어든다. 초기 단계에서는 자동 메시로 빠르게 경향을 보고, 핵심 부품만 지역 정렬로 보완하는 혼합 전략이 생산적이다.
 
 
접촉과 비선형, 수렴성을 높이는 쉬운 해법
해석 난이도는 대개 접촉, 대변형, 재료 비선형에서 결정된다. ZW3D Structural은 이 영역의 수렴을 안정화하기 위해 여러 솔버 선택지를 제공한다. 복잡한 이론을 일일이 지정하지 않아도 자동 해법 선택으로 고유치 계산, 대형 시스템을 위한 해법, 점진적 반복법 등을 상황에 맞게 배치한다. 메시 품질 관리, 접촉 정의, 하중 단계 설계가 함께 맞물리면 설계/해석 반복 속도가 체감될 만큼 빨라진다.
동시에 해석이 ZW3D 커널을 직접 참조하기 때문에 보강 리브 위치 조정이나 두께/재질 변경 같은 수정이 포맷 변환이나 재메시 없이 이어진다. 미세한 차이로 인한 불필요한 잡음을 줄이고 의사결정의 신뢰도를 높일 수 있다. 접촉 안정화를 위한 마찰 계수 스윕, 하중 단계 분할, 요소 품질 검사 같은 절차를 체크리스트로 상시화하면 재작업률을 낮출 수 있다. 
 
 
다양한 결과 분석 방식과 자동 리포트
해석은 수치만 맞는다고 끝이 아니다. 시험치와의 상호 검증, 경계 조건 민감도, 메시 독립성 검토를 기본 절차로 포함해야 한다. ZW3D Structural에서는 결과 필터, 절단면, 등가응력/주응력 뷰, 변형 과장 보기 등을 일관된 뷰포트로 저장해 재사용할 수 있다. 표준 리포트 서식을 팀에서 공유하면 프로젝트 간 비교가 수월해지고, 승인 사이클이 짧아진다. 색상 범례와 최대/최소 위치, 안전계수 표기를 통일하면 커뮤니케이션 오류가 줄어든다.
 
해석의 대중화를 향해 : Easy/Affordable/Powerful
지더블유캐드코리아는 해석 제품에서 쉬운 사용성(Easy), 합리적 가격(Affordable), 현업 검토를 통과하는 결과 품질(Powerful)을 일관되게 강조해 왔다. 설계자가 평소 쓰는 도구 안에서 해석을 습관처럼 돌리고, 필요할 때만 전문 해석 팀이나 외부 툴로 심화하는 구조가 더 합리적이라는 관점을 제시했다.
중소 규모 개발 팀일수록 이 균형이 일정과 완성도를 좌우한다. 도입 장벽이 낮을수록 반복은 빨라지고, 반복이 빨라질수록 판단의 질은 높아진다. 교육은 기능 나열보다 실제 부품을 활용한 반복 실습이 효과적이며, 한두 개의 대표 제품군을 선정해 표준 조건과 리포트 양식을 먼저 고정하는 방식이 안정적이다. 
 
‘기능 수’보다 체감되는 실무 가치 중심
전문 해석자에게는 기능의 세목이 중요할 수 있으나, 일반 설계자에게 더 중요한 것은 폭넓은 범위를 범용적으로 다룰 수 있는가이다. 정적/모달/열/동역학/피로, 그리고 접촉/비선형/단계 해석이 하나의 지도처럼 이어지고, 메시 품질, 결과 가시화와 리포트, 적절한 해법과 수렴 옵션 등 실무형 도구가 설계 품질 향상으로 곧바로 체감되도록 구성했다. 기계적 조작의 부담을 줄이고 설계 의도를 중심에 둔 빠른 가설/검증/수정 루틴을 장착하는 데 초점을 맞췄다. 도입 이후에는 파일 전송과 포맷 변환에 소요되던 시간을 줄이고, 그 시간을 설계 대안 탐색과 리스크 선제 차단에 재투자하는 선순환을 만드는 것이 핵심이다.
 
통합형 CAD/CAE/CAM 설루션을 통해 기대하는 지점
ZW3D Structural & Flow 제품이 겨냥하는 핵심은 빠른 반복과 데이터 일관성이다. ZWSIM이 축적한 신뢰를 바탕으로 설계자에게 한 화면에서 닫히는 검증 루프를 제공한다. 유동과 구조를 오가며 현실에 가까운 하중 시나리오를 초기부터 반영하고, 그 결과를 도면과 가공까지 끌고 가는 흐름을 정착시킨다.이 흐름이 자리잡을수록 설계 팀은 비용과 시간을 낮추면서 판단의 질을 끌어올릴 수 있다. 현장에서도 해석이 특별한 이벤트가 아니라 매일의 루틴으로 자리 잡을 때 제품 품질과 실행 속도가 함께 높아진다. ZW3D에 추가된 CAE 제품군들은 그 지점을 향해 설계/해석/제조를 단단히 엮는 역할을 수행한다. 결국 중요한 것은 도구 자체가 아니라 팀이 동일한 모델과 동일한 근거로 더 빠르게 합의에 이르는 역량이며, ZW3D 통합 해석 환경은 바로 그 역량을 키우는 기반이 된다.
 
 
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						작성일 : 2025-11-04