산업 디지털 전환을 위한 버추얼 트윈 (1)   이번 호부터 산업 분야에서 버추얼 트윈(virtual twin)을 구축하고 활용하기 위한 다쏘시스템의 솔루션을 살펴본다. 첫 번째로 소개하는 다이몰라(CATIA Dymola)는 모델 기반 시스템 설계와 시뮬레이션을 위한 툴이다. 다이몰라는 다양한 산업 분야에서 사용되며, 기계, 전기, 열, 유체, 제어 시스템 등 다양한 시스템의 거동(behavior)을 모델링 및 시뮬레이션할 수 있다. 다이몰라를 알기 위해서는 우선 모델리카(Modelica)에 대해 알아야 한다.   ■ 안치우 다쏘시스템코리아의 카티아 인더스트리 프로세스 컨설턴트로 CATIA Dymola를 활용한 1D 시뮬레이션을 담당하고 있다. 관심 분야는 Modelica, FMI, 1D~3D 코시뮬레이션, SysML 기반의 Modelica 모델 개발이며 LG전자, 삼성전자, SK하이닉스 등 다수의 프로젝트 및 제안을 수행하고 있다. 홈페이지 | www.3ds.com/ko   1D 시뮬레이션이란 시간의 흐름에 따라 지배 방정식을 1차원으로 한정지어 계산하는 방법을 의미한다. 예를 들어, 스프링-댐퍼 시스템에서 길이 방향인 하나의 차원에서 수학적 모델링을 통해 빠른 시간 내에 결과를 도출해 검토할 수 있다. 장점으로는 모델 구성 및 검토의 시간이 빠르고, 표현의 제약이 적으며, 시스템간 상호 작용을 효율적으로 검토 가능하다. 단점으로는 시스템의 기능을 수식화하기 위해 도메인(domain)에 대한 높은 이해도가 필요하고, 인풋(input) 정보의 품질에 따라 아웃풋(output)이 민감하게 반응한다.   모델리카는 시스템 모델링을 위한 언어이다. 모델리카(Modelica)는 1996년 모델리카 어소시에이션(Modelica Association)에 의해 개발된 시스템 모델링을 위한 언어이다. 무료로 사용할 수 있고, 여러 개발자 및 전문가에 의해 개발되고 있다. 모델리카는 시스템 모델링을 지원하며, 다쏘시스템에서는 시스템 모델링의 원활한 시뮬레이션을 위한 솔버 알고리즘을 개발하고 있다. 다이몰라에는 모델 시뮬레이션을 위한 다양한 솔버가 내장되어 있다. 사용자는 문제 해결을 위한 미분방정식에 대한 표현을 모델리카 문법에 맞게 표현함으로써 시뮬레이션을 위한 모델링은 끝났다고 볼 수 있으며, 이러한 이유 때문에 모델리카는 C, C++, 포트란(Fortran) 등 타 언어에 비해 코드량이 적다는 것을 알 수 있다. 모델리카의 모델링 방법에는 텍스트 타입으로 방정식을 정의할 수 있고, 또한 유저에게 친근한 GUI(그래픽 사용자 인터페이스)를 활용한 객체 모델링 기반으로 모델을 구성할 수 있다.    모델리카는 비인과적/인과적 해석을 모두 지원한다. 인과적(causal) 모델링과 비인과적(acausal) 모델링은 둘 다 시스템이나 현상을 설명하고 예측하기 위한 방법론이다.   그림 1   비인과적 모델링은 원인과 결과 간의 인과 관계를 명확히 구분하지 않고 시스템의 구성요소 간의 관계를 모델링하는 방법이다. 이 방법은 일반적으로 동적 시스템의 거동을 설명하거나 예측할 때 사용하며, 시스템의 구성 요소와 그들 간의 관계를 수학적 방정식으로 표현하여 시스템의 동작을 설명한다. 각 요소가 다른 요소에 의해 어떻게 영향을 받는지를 보다 전체적으로 이해하는 데에 도움이 된다. 인과적 모델링은 원인과 결과 간의 인과관계를 중심으로 모델을 구성한다. 이 모델링 기법은 일반적으로 인과관계를 고려하여 시스템의 동작을 설명하고 예측한다. 예를 들면 A가 B에 어떻게 영향을 주는지, 또는 어떤 요인이 결과에 어떻게 기여하는지를 분석한다. 주로 원인과 결과 간의 관계를 나타내는 도표나 그래프를 사용해 시각화하며, 시간의 흐름을 고려하여 이전 사건이 이후 사건에 어떻게 영향을 미치는지를 이해한다.  비인과적 모델링은 물리적 시스템의 동작을 설명하는데 유용하다. 예를 들어, 열 전달, 유체 흐름, 전기 회로 등과 같은 시스템에서 원인과 결과 간의 명확한 인과 관계를 파악하기 어려운 경우가 있다. 이러한 시스템은 에너지, 질량 또는 정보의 흐름을 모델링하여 설명할 수 있다.    모델리카는 해석 솔버에 대한 개발이 필요 없다. 실제 모델링 후 유저는 소스코드를 볼 수 있고, 해석 결과를 확인 할 수 있다. 그렇지만 솔버에 대한 구현 방식은 확인할 수 없다. 다이몰라에 솔버가 내장되어 있어 유저는 미분방정식에 대한 표현을 모델리카 문법에 맞게 표현하면, 유저가 모델링한 시스템에 대한 해석 결과를 확인할 수 있다. 이러한 이유로 인해 모델리카의 코드량은 타 언어에 비해 적다. 솔버가 해석 결과를 보여주기 위해 <그림 2>를 참조하면, 모델리카 file(*.mo)를 C 언어로 변환하고 참조할 라이브러리와 함께 컴파일을 수행하기 때문에 유저는 이 과정을 인식하지 못하는 경우가 많다.   그림 2     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

제품 개발 혁신을 가속화하는 크레오 파라메트릭 10.0 (11)   PTC 매스캐드 프라임(PTC Mathcad Prime)은 엔지니어링 계산을 수행하고 분석 및 공유하는 엔지니어링 수학 소프트웨어이다. 매스캐드 프라임은 수학적인 표기법, 강력한 호환 기능 그리고 개방적인 구조로 사용하기 쉽고, 엔지니어의 극단적인 설계와 공학 프로세스에 최적화하게끔 구성되어 있다.  이번 호에서는 매스캐드 프라임 9.0에 대해 예제를 통해 배워보자.   ■ 김주현 디지테크 기술지원팀의 차장으로 크레오 전 제품의 기술지원 및 교육을 담당하고 있다. 이메일 | sskim@digiteki.com 홈페이지 | www.digiteki.com   매스캐드 프라임의 UI 매스캐드 프라임은 다음과 같이 리본 UI(사용자 인터페이스)를 구성하고 있다.   수학 사용자가 직접 수학 계산에 필요한 입력 값과 연산자 입력/활용할 수 있다.     입력/출력 작업 시트나 엑셀 같은 문서의 가져오기/내보내기 기능을 할 수 있다.      함수 복잡한 수학 함수 미적분 방정식, 벡터/행렬 함수 기능을 사용할 수 있다.       행렬/표 행렬, 표 테이블, 벡터의 생성과 편집을 할 수 있다.     도표 계산 결과에 대한 도표를 생성할 수 있다.     계산 서식 지정 계산 값 서식에 대한 폰트, 소수점 자리 수 등을 편집할 수 있다.     텍스트 서식 지정 사용자가 입력한 텍스트에 대한 폰트, 배치 등을 편집할 수 있다.     계산 계산 서식 틀이나 내용에 대한 에러 처리 방법을 확인할 수 있다.     문서 텍스트 입력 창, 프레임 표시, 머리글/바닥글 등 작업 시트 상의 전체 양식을 편집할 수 있다.     리소스 매스캐드에 대한 자습서 및 도움말 등을 이용할 수 있다.     방정식 입력 및 계산 그럼 지금부터 예제를 통해 매스캐드에서 기본적인 방정식(수학식)을 입력해보자. 새로운 빈 워크시트에서 마우스를 클릭하면 파란색 십자선이 표시된다. 이 십자선은 계산 영역이나 텍스트 영역을 표시해주는 것으로, 격자선을 클릭하거나 화살표 키를 누르면 위치가 변경된다. 예제를 통해 다음의 식을 삽입해보자.     먼저 빈 공간에 ‘19’를 입력한다. 입력한 숫자에 그림과 같이 박스가 생성되는 것을 볼 수 있다. 이 박스가 계산 영역이 된다. 다른 곳을 클릭한 후에도 다시 ‘19’를 클릭하면 계산 영역이 활성화된다.     ‘19+5’를 입력한 후 연산자 아이콘을 클릭하여 거듭제곱을 사용해보자. 연산자를 활성화하여 거듭제곱근을 클릭한다. 괄호 안의 값은 단축키이므로 자주 사용하는 기호는 단축키를 확인해둘 수 있다.        ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

    주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : MSC Software, www.mscsoftware.com/kr ■ 자료 제공 : 한국엠에스씨소프트웨어, 031-719-4466, www.mscsoftware.com/kr   1. MaterialCenter : 재료의 라이프 사이클 관리  MaterialCenter는 재료 전문가를 기계 시뮬레이션에 연결하기 위해 설계된 재료의 라이프 사이클 관리(Material Lifecycle Management) 시스템이다. MaterialCenter는 통합 프로세스에서 데이터를 포착하여 기업 및 제품 라이프사이클 전체에서 완전한 추적성을 보장한다. 고유한 프로세스 및 데이터 요구사항을 해결하고 합금, 엘라스토머, 플라스틱, 복합재 등과 같은 복합적 재료의 제품 혁신을 주도한다. MaterialCenter는 많은 상업용 CAE 제품과 직접 작동하며 산업 전반에 걸쳐 엔지니어에게 온디맨드 상업용 데이터뱅크를 제공한다.  전세계 글로벌 제조업체들의 축적된 경험을 바탕으로 탄생한 MaterialCenter는 물리적인 시험, 멀티스케일 재료 모델링, 재료 적용 승인 작업 흐름 및 시뮬레이션 준비 데이터 해석 등 재료에 관련된 모든 활동을 관리할 수 있다. 이를 통해 통합된 프로세스 환경 내에서 재료에 대한 이력관리가 가능해져 엔지니어가 승인된 재료만을 사용할 수 있도록 보장해준다. 이는 해석의 신뢰도를 높여줄 뿐 아니라 수작업 재료 선정에 소요되는 엄청난 시간의 단축 및 데이터 소실을 방지해 줄 수 있어, 엔지니어들이 혁신적인 신제품 개발에 집중할 수 있도록 지원한다.  복합 재료의 개발 시간과 비용 절감은 모든 기업이 경쟁력을 유지하고 시장을 선점하는데 있어 매우 중요하다. 이를 실현하기 위한 강력한 도구는 복합재료를 예측하고 가상으로 테스트하는 Integrated Computational Materials Engineering(ICME) 시뮬레이션이다. 뿐만 아니라 기업에서 이 방법을 적용하면 가상 데이터(ICME)와 물리적 데이터 검증 모두에서 포착하고 검증해야 하는 데이터의 양을 신속하게 인식할 수 있다. MaterialCenter와 Digimat과의 새로운 혁신적인 제품 통합을 통해 기업의 주요 과제를 해결할 수 있다.  강력한 데이터 관리 솔루션인 MaterialCenter와 가상 재료 시뮬레이션 및 예측 솔루션인 Digimat VA를 함께 사용하면 강력한 솔루션이 생성된다. ICME를 적용하여 물리적인 테스트의 양을 줄임으로써 비용과 개발 시간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 생성된 방대한 양의 데이터를 관리하고 비교, 해석 및 검증이 가능하게 하려는 업계의 주요 과제도 해결할 수 있다. 예를 들어, 재료의 자격 검증은 항상 시뮬레이션과 함께 물리적 테스트를 수행해야 한다. 두 제품의 강력한 통합을 통해 두 데이터 세트를 비교하고 추적성 및 연결을 유지하며 물리적 특성과 시뮬레이션의 속성을 쉽게 비교할 수 있다. 2. 주요 기능 ■ 대시보드를 통해 재료 데이터 관리 프로젝트의 신속한 평가 및 관리 감독  ■ 작업 요청 및 승인 워크플로우를 통해 지속적인 프로젝트 추적 ■ 자료 추적 기능(Audit Trail)을 통해 모든 재료 관련 프로세스, 입력 및 출력 문서화 ■ 구현된 데이터 관리에 대한 프로세스 지향 자동화 접근 방식으로 수동 데이터 입력 작업 최소화 ■ 도표, 곡선, 이미지 등 모든 데이터 유형에 대한 데이터 검색과 검색 및 비교를 위한 강력하고 직관적인 인터페이스 ■ 데이터 관리 프로세스에 대한 웹 기반 인터페이스로 분산형 데이터 작성 및 유지 관리 가능 ■ 내장된 작업 대기열 인터페이스를 통해 재료 시뮬레이션 프로세스의 실행 최적화 ■ 엑셀, Digimat 및 타사 애플리케이션과의 통합으로 PROSTEP OpenPDM 기술을 이용한 재료 데이터 처리 PDM 통합 지원 ■ 모든 데이터 트랜잭션 자동 포착 ■ 웹 기반 구성으로 신속한 구현 가능 ■ 여러 글로벌 위치를 지원하는 구성 가능   3. 적용 효과 ■ 신속한 구축 및 IT 지원 비용 절감 ■ 추적 가능한 통합 프로세스에서 도출된 승인된 재료의 일관된 소스를 사용하여 데이터 관련 비효율성 감소 ■ 즉각적인 생산성 향상을 보장하는 신속한 구축 방법 ■ 변화하는 조직의 요구에 적응하여 유지 관리 및 IT 비용을 줄이는 확장 가능한 솔루션   4. 10xICME solution 10xICME(Integrated Computational Materials Engineering) 솔루션은 기업이 재료 개발 프로세스에서 많은 비용을 절감할 수 있도록 지원한다. 재료 개발과 활용 프로세스의 비즈니스 및 엔지니어링 과제를 모두 해결하기 위해 고안되었다.  전세계 글로벌 제조업체 및 재료 공급업체와 협력하여 개발된 10xICME는 플라스틱, 복합재료, 세라믹을 비롯한 광범위한 재료와 사출 성형, 자동 섬유 배치 및 적층 제조와 같은 제조 프로세스에 적용할 수 있다. MSC는 10배의 생산성, 10배의 품질, 10배의 비용 절감 및 10배의 빠른 출시 시간에 대한 ROI 제공을 목표로 한다.     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

박한울 지음 / 28000원 / 이지스퍼블리싱   6년 동안 독자의 의견을 꾸준히 반영해 업그레이드한 베스트셀러 《Do it! 오토캐드》가 최신 2024 버전으로 출간되었다.  이 책은 오토캐드가 처음인 초보자를 위해 평면도 그리기부터 치수 문제 해결까지, 오토캐드의 A부터 Z까지 6일 안에 배울 수 있도록 설계했다. 게다가 책 내용을 그대로 담은 동영상 110강, 모든 버전에서 가능한 실습 파일, 16주 완성 진도표를 제공하며 국가직무능력표준 NCS의 2D 도면 작성 모듈의 조건을 충족해 교재로 사용해도 손색이 없다.  오토데스크 기술지원사에서 근무하면서 실무자 수백 명의 질문을 해결해 온 저자가 ‘작업 속도가 빨라지는 24가지 비법’도 소개한다. 단축 명령어 정리는 물론, 최신 2024 신기능 PDF까지 제공해 실무자들의 가려운 곳까지 긁어 주는 책이다.  

중국 반도체산업 핵심기술 돌파 현황은? : EDA 산업과 주요기업   중국 반도체산업 체인 고부가가치 창출 로의 산업구조 전환 가속화 EDA는 반도체 산업의 설계를 위한 기초이자 핵심 소프트웨어 도구: 글로벌, 중국의 EDA 시장 현황   중국 상하이무역관 김다인 2022-02-18   중국 주요 EDA 기업 동향 및 주요 정책 시사점 중국은 반도체산업을 국가 중점산업으로 지정하고, 고부가가치화를 위해 경주하고 있다. 산업체인 내 중국의 IC(집적회로) 설계 산업은 전체 IC 산업의 43% 비중을, 패키징/테스트 분야는 28%의 비중을 각각 차지하지만, 전 세계적으로 IC 설계 부문의 생산 가치 비중은 약 60%를, IC 패키징 비중은 20% 미만이다. 즉, 전반적으로 중국 본토의 IC 산업은 부가가치가 낮고 기술 집약도가 낮은 산업체인에 집중돼 있다는 현실적인 문제에 직면해, 중국은 반도체 산업체인 내 고부가가치를 창출하는 'IC 설계 및 제조'로의 산업구조 전환을 지속적으로 추진하고 있다. 이에 대한 중국의 현재 반도체산업 기술 돌파 현황에 대해 알아보고자 한다.   중국 반도체협회 집적회로설계분회 이사장 위샤오쥔(魏少军) 교수는 현재 중국 내 반도체 설계분야에 대해 “프리미엄 제품이 적고 중저가 제품이 많다"고 평가하며, "칩 제품의 차별화 경쟁 부족과 인재 확보 현상 상시화 등 심도 있는 대응이 필요하다"고 분석한 바 있다. 실제 중국 전자업계의 핵심 칩 자급률은 여전히 낮은 수준에 머물고 있다. SEMI에 따르면 중국의 IC 설계산업은 매년 증가세를 유지하고 있으나, 핵심 코어IP와 관련된 중국 컴퓨팅시스템의 CPU, MPU, 일반 전자 시스템의 FPGA/EPLD와 DSP, 통신 장비의 임베디드 MPU와 DSP, 저장장치 분야의 DRAM과 Nand 플래시 등 각 분야 모두 중국산 칩 점유율은 5% 이하 수준으로 하회하고 있다.    <중국 팹리스 디자인-핵심IP 자급률 현황> System  Device  IC  중국제조 자급률 중국 대표기업 Computer Server CPU <0.5% Loongson, Zhaoxin, Phytium, SUNWAY  PC CPU/GPU <0.5% SINOWEALTH, CR, Micro, HDSC, GigaDevice  Industrial(산업용) CPU 10% Capital Micro, GOWIN, GuoXinMicro, ANLOGIC, Intelligence Silicon etc. General Electronic Programmable Logic FPGA/EPLD 1%   Digital Process DSP <0.5% CETC-14, Loongson  Embedded system Embedded CPU 10% C-Sky, Hisilicon, Ingenic etc. Communication System Mobile Communication Application Processor 23%   Communication Processor 25% Hisilicon, UNSOC etc. Embedded CPU/GPU <0.5% C-Sky, Hisilicon etc. Embedded DSP <0.5%   Core Network NPU 15% Hisilicon Storage Device  Semiconductor Storage DRAM <0.5% Innotron NAND Flash <0.5% YMTC NOR Flash 12% Giga Device Display and Video HD TV/Smart TV Image Processor 40% Hisilicon, VeriSilicon Display Driver <0.5% SINOWEALTH [자료: SEMI 2021년 상반기 보고서]   중국반도체협회 집적회로설계분회 이사장 위샤오쥔 교수는 "미·중 무역갈등이 심화되면서 중국기업은 공급망 보안 차원에서 국산 대체에 대해 심도 있는 연구를 진행하고 있다”고 말하며, 향후 몇 년은 중국 반도체 공급망 전반의 국산 대체가 가속화하는 시기가 될 것이라 예상했다. 칩 제품뿐 아니라 칩 제조산업 상류의 파운드리, 테스트(패키징 단계) 및 관련 소재까지 전면적인 대체를 위한 수순에 들어갈 것이며, 주요 산업은 컴퓨팅, 통신분야로 세부품목으로는 마이크로프로세서, 메모리, SOC 메인 칩 등이 해당될 것이라 보았다. IC인사이츠에 따르면 2020년 중국의 반도체 자급률은 약 15.9%로 그 중 차량용 칩 자급률은 5% 미만이다. 시장 조사기관 IC Insights에 따르면 2021년 중국의 반도체 중 16%만이 국내에서 조달될 것으로 예상되며, TSMC, 삼성, SK하이닉스 와 같은 비대륙 기업을 포함하지 않는 한 6%로 더 낮을 것으로 본 바 있다.   EDA: 반도체 산업의 기초, 칩의 어머니로 불림. 집적회로 설계분야의 산업 최상위 업스트림이자 고부가가치산업, 핵심 소프트웨어 도구   EDA (Electronic Design Automation, 전자 설계 자동화)란, 컴퓨터 소프트웨어를 이용해 대규모 집적회로 설계, 시뮬레이션, 검증 등의 프로세스를 수행한다. 집적회로 산업이 발전함에 따라 설계 규모가 갈수록 커지고 있으며 공정이 점점 복잡해져, 수작업으로는 관련 작업을 수행하기 어려우므로, EDA 설계도구를 활용해 회로 설계, 판도설계, 검증, 성능 분석 등의 작업이 이뤄지게 된다. EDA 부품은 집적회로 분야의 상위 기초소재로 집적회로 설계, 제조, 패키징/테스트 등 전 산업 단계에 걸쳐 있는 집적회로 산업의 전략 기반 핵심 중 하나로, 집적회로 산업의 생산성과 제품 기술 수준에 중요한 영향을 미친다.   EDA는 집적회로의 거의 모든 측면에 걸쳐 있다. 예를 들어 집적회로 설계의 관점에서 설계자는 EDA 도구를 사용해 수십 만~수십 억 개에 달하는 트랜지스터의 복잡한 집적 회로를 설계해 설계 편차를 줄이고 유정 성공률을 높여 칩 제조 비용을 절감해야 할 필요성으로 인해 집적회로 제조의 관점에서 칩 제조 공정은 지속적으로 진화하고 있다. EDA는 설계-생산-공정 측면에서 칩의 설계, 제조, 패키징, 테스트 전 공정에 적용되고 있으며 칩 설계 회사에 사용되는 소프트웨어와 웨이퍼 공장에 사용되는 웨이퍼 제조 소프트웨어 등에도 사용된다.   [자료: CSDN]   또 EDA는 반도체 다운스트림 산업에 미치는 레버리지 효과가 상당하다. 예를 들어 ESD Alliance와 WSTS에 따르면 2020년 전 세계 EDA 시장 규모는 115억 달러에 불과했지만 약 4404억 달러 규모의 반도체시장의 기반으로 자리했다. 이러한 EDA의 중요성으로 인해 산업체와의 결합이 더욱 긴밀해지고 있으며, EDA 산업은 디자인 효율을 높이고 기술 진보를 가속화하는 핵심 요소로 여겨진다. 특히 차세대 EDA 기술은 집적회로의 (1) 성능 향상 및 (2) 크기 감소를 위한 방향으로 개발되는 추세다.   2021년부터 중국 내의 정책 지원, 투자자본 확대, 시장 수요 성장 등 요인으로 중국 내 EDA 출시 붐이 시작됐으며, 이에 EDA 관련 기업 수가 빠르게 증가하고 있다. 또 전 산업계가 EDA의 중요성을 인식하고 있는 가운데 중국 정부 정책 또한 관련 방향으로 구체화되고 있다. 중국의 <14차5개년 계획>의 집적회로 산업은 7대 과학기술 전방분야에서 3순위를 차지했고, 특히 EDA 발전을 중점적으로 명시했다. 또 지난 2021년 11월의 <14차 5개년 소프트웨어·정보기술서비스업 개발계획>을 비롯, 베이징, 상하이, 광둥 등 주요 지방정부도 EDA 육성계획을 명시한 바 있다.   EDA 산업 스트림 및 대표기업   EDA 업스트림 산업에서 하드웨어 장비 대표기업은 애플, 휴렛팩커드, 델 등이며, 운영체제 대표 기업은 마이크로 소프트, 애플 등이다. EDA 개발도구 대표 기업은 MS, 오라클, 보조 소프트웨어 기업은 IBM, KINGDEE 등으로 분류된다. EDA 업계 중류에서 대표기업은 SYNOPSYS, CADENCE, SIEMENS 그리고 중국 로컬기업으로는 화대구천, 개론전자 등이 있다. EDA 다운스트림 산업에서 칩 설계 기업은 인텔, 삼성, Hisilicon, 쯔광그룹 등이 있으며, 웨이퍼 제조 대표기업은 TSMC, SMIC, 삼성 등이다.   [자료: 동오증권]   글로벌 EDA 시장은 Synopsys, Cadence 및 Siemens EDA가 전 세계 시장 점유율의 70% 이상을 차지하며, 중국 시장에서는 약 78% 비중을 차지하는 과점시장 구도다. 또한 해당 빅 3사는 타 EDA 회사 대비 높은 기술격차를 보여 진입이 쉽지 않다는 분석이 있다. 전반적으로 중국의 EDA 산업은 글로벌 주요기업의 과점, 높은 기술 장벽, 장기 투자 필요성, 인재 부족 등 문제에 직면해 있으며, 디지털 회로 및 고급 기술 전체 프로세스에 대한 중국 EDA 자체 기술 개발이 필요한 상황이다.   SEMI 데이터에 따르면 전 세계 EDA 시장 규모는 2012년 65억3600만 달러에서 2020년 114억6700만 달러로 크게 성장했다. 또 사이디 싱크탱크 데이터에 따르면 2018~2020년 기간 중국 EDA 시장 주요 3개사가 각 차지하는 비중은 2018년 77.1%, 2019년 77.4%, 2020년 77.7%로 주요 3사로의 집중 구도가 형성돼 있다.   <2020년 전 세계 EDA 시장 규모> [자료: SEMI, 사이디]    <2020년 전 세계 EDA시장 주요기업 점유율> [자료: 사이디, 쳰잔산업연구원]   <2020년 중국 국내 EDA 시장 주요기업 점유 비중> [자료: 사이디, 쳰잔산업연구원]   위와 같이 글로벌 EDA시장은 3대 선도기업이 전 세계 및 중국의 EDA 시장을 과점하고 있는 형태다. ESD Alliance와 쳰잔산업연구원에 Synopsys, Cadence와 SIEMENS EDA(2016년 Mentor Graphics 인수) 해당 3사의 2020년 글로벌 EDA 시장 매출 비중은 약 70% 수준이었다. 해당 3대 기업은 전 세계 유일한 설계 전공정 EDA 도구 솔루션을 보유한 기업이라는 평가다.   [참고] Synopsys, Cadence, Siemens EDA 기업 분석   ① 시놉시스: 글로벌 EDA 1위 기업인 시놉시스(Synopsys)는 1986년 설립됐으며, 2008년 전 세계 매출 1위의 EDA 소프트웨어 제조사로 자리했다. 시놉시스의 2020년 매출 수익은 36억8500만 달러 수준으로 2020년 전 세계 EDA 매출액의 32% 비중을 차지했다. 세계 유일한 실리콘 생산 제조, 칩 테스트, 설계에 이르는 전공정을 망라하는 EDA 회사로, 제품 강점은 디지털 프런트엔드, 디지털 백엔드, 검증 테스트 등의 단계에서 구현된다.   <시놉시스 2020년 매출>   [자료: Wind]   ② 케이던스(Cadence): 1988년 SDA와 ECAD 두 회사의 합병으로 설립됐으며 잇따른 인수합병을 통해 1992년 EDA 업계 매출 1위로 올랐으나 2008년 이후 시놉시스에 밀려나 2020년 매출 26억8300만 달러 수준 기록. Cadence 제품 강점은 아날로그와 하이브리드 신호의 맞춤형회로와 판도설계에 있다.   [자료: Wind]   [자료: Wind]   ③Mentor Graphics는 2016년 독일 지멘스가 인수했다. 기존 Mentor Graphics사는 1981년 설립됐으며, 물리적 검측 분야와 PCB 분야 등에서 제품 강세를 가진다.    <3개 기업 대표 제품 비교표> 설계 프로세스 세부프로세스 Synopsys Cadence Siemens 시스템 구조 설계   CoCentric     디지털 프런트 엔드 HDL 코딩 VCS Xcelium NC-verilog Oasys-RTL 디지털 백엔드 시뮬레이션 검증 VCS Verilog-XL, NC-Verilog ModelSim 논리적 종합 Design Compiler Behavior Complier Genus, Synplity Catapult 정적 시계열 분석 PrimeTime Tempus Velocity 형식 검증 Formality Conformal Questa DFT DFT Complier Modus DFT Tessent 배치 계획 IC Complier, Design Complier, Astro Spectra, Design Planner/Innovus Aprisa CTS       배선       기생 매개변수 추출 StarRC Quantus   물리적  레이아웃 검증 IC Validator, Hercules Dracula, Virtuoso,  Vampire, Assura Calibre 전력 소비 분석 PrimePower Voltus PowerPro 아날로그,  디지털-아날로그 혼합 플랫폼   Custom Compiler,  PrimeSim,  Continuum Virtuoso Custom IC Symphony   아날로그 회로  시뮬레이션   PrimeSim HSPICE PrimeSim SPICE VCS PowerReplay Certitude Z01X Pspice Analog Artist Spectre Analog FastSPICE Eldo Platform Questa ADMS Symphony Mixed-Signal Platform [자료: 각 회사 홈페이지, 동오증권연구소 정리]   중국의 EDA 산업현황   중국의 EDA 산업은 비교적 빠른 시기에 시작됐지만 산업 생태 환경의 개발 및 지원이 선진국에 비해 늦었고, 또 EDA산업 특성상 기술 R&D 최적화 및 제품 검증에 반복된 개발이 필요하기 때문에 글로벌 EDA 대표 3사와 여전히 기술적 격차를 보이며 자급률이 낮은 편이다. 다만 최근 몇 년 동안, 중국 내 EDA 산업에 대한 정부, 시장의 관심이 증가하고 산업 업~다운스트림 시너지 효과가 크게 증가함에 따라 중국 EDA 기업은 산업 정책, 산업 환경, 투자 지원, 산업 수요 및 인재 육성과 같은 다양한 측면에서 긍정적인 영향을 받고 있다. 중상연구원에 따르면 2020년 중국의 EDA 시장 규모는 전년 대비 27.7% 증가한 약 93억 1천만 위안으로 세계 시장 점유율의 9.4%를 차지했고, 2022년 약 104억 위안 수준으로 늘어날 것으로 보인다.   <중국 반도체산업 규모> [자료: 중국반도체산업협회] *주: 중국 반도체산업 성장에 따라 레버리지 효과로 중국 EDA산업 또한 증가로 전망됨   <중국 EDA시장 규모 변화> [자료: 중국반도체산업협회, 중상연구원]   2021년이 중국 EDA 산업 발전의 시작의 해였다면, 2022년부터 본격화될 것으로 보인다. 중국의 EDA 산업은 선진국에 비해 다소 늦었다. 중국의 EDA산업은1980년 중후반 부터 시작돼, 글로벌 EDA 산업의 발전보다 약 10여년 늦게 출발했다. 이후 1986~1994년 기간 중국 국내 집적회로 컴퓨팅 지원 설계시스템 등의 탄생 이후 두 번째 10년간의 발전단계를 거친 후 2008년부터 현재에 이르기까지 고부가가치를 창출하는 EDA 산업의 중요성이 강조됨에 따라 정책 지원이 강화되고 성장기를 맞고 있다.   도표1. <중국 EDA 산업 발전 경과> [자료: 첸쟌산업연구원]   중국 EDA 산업 정책   최근 몇 년 동안 중국은 자국 내 EDA 산업 발전 추진을 위해 <13차5개년> 국가 발전 전략부터 <소프트웨어 및 정보기술서비스업발전계획(2016-2020년)>, <0~1까지 기초연구사업 강화 방안> 등 각종 정책을 발표하며 EDA산업 발전을 명시적으로 언급했다. 주요 정책지원 방향은 재정지원, 투융자, 연구개발 확대, 핵심부품기술 수출입 강화, 인재육성, 지식재산 정책, 시장화 활용정책, 국제협력 강화 등 8개 방면으로 크게 구분할 수 있다.   <2016-2020년 중국 EDA 업계의 주요 중점 정책 내역> 시기 정책명 주요 내용 2016.11 <13차 5개년 국가 전략 신흥산업 발전 계획> 생산 분야에서 인터넷의 융합 응용, 제조업과 인터넷의 융합 발전을 심화, '중국 제조+인터넷'의 실질적 돌파 추진 제조업 지향의 정보기술 서비스업 지지, 핵심 산업 소프트 하드웨어, 산업용 클라우드, 스마트 서비스 플랫폼 등 제조의 새로운 기반 구축, 스마트 제조, 네트워크화 시너지, 개인화 맞춤, 서비스화 확장 등 새로운 업태, 새로운 패러다임을 대대적으로 보급함 2016.12 <소프트웨어 및 정보 기술 서비스 산업 발전 계획(2016-2020)> 기초 공업, 프리미엄 산업 소프트웨어, 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터, 정보 안전 등 인공 지능 중점 분야와 중요 수요를 대상으로 산학연 도킹, 국가급 혁신센터 설립, 혁신 성과의 빠른 응용을 지향으로 하는 혁신 성과 지속 개진 제조업을 둘러싼 산업 스트림을 중점으로 중요 산업 프리미엄 소프트웨어, 신형 산업 APP 등 연구개발 및 응용화 지원, 산업 발전 운영 시스템 및 빅데이터 산업관리 시스템 발전 제품의 소프트웨어 공급 능력 제고, 소프트웨어 지지 능력의 강화와 제조의 기반 작용 정의 2016.12 <정보산업발전 가이드> 체계화 혁신역량 강화, 최적화된 산업구조 구축, 정보기술 활용 촉진, 차세대 정보 인프라 구축, 정보통신·무선 산업 관리 수준 향상, 정보산업 안전보장 역량 강화, 국제화 발전력 강화 등 7대 과제는 집적회로, 기초 전자, 기반 소프트웨어·산업 소프트웨어, 핵심 응용 소프트웨어·산업 솔루션, 스마트 하드웨어·응용전자, 컴퓨터·통신장비, 빅데이터, 클라우드, 사물인터넷등  9개의 중점 발전 분야 확정 2018.9 <혁신창업의 질 높은 발전을 촉진하기 위한 혁신창업 업그레이드 의견> 산업 인터넷 혁신 발전의 심도 있는 추진 산업 인터넷 플랫폼 구축 추진으로 다층적이고 체계적인 산업 인터넷 플랫폼 시스템 형성 → 기업이 클라우드 플랫폼을 사용하도록 유도하고, 산업 소프트웨어의 발전을 가속화하며 산업 인터넷 응용 혁신 생태계 육성 2019.8 <산업 인터넷 보안 강화에 대한 지침 의견> 산업 및 기업이 맞춤형 보호 조치를 배치하고, 산업 생산·호스트·스마트 단말기 등 장비의 접근 보호와 보안 강화, 네트워크 협약·장치 장비·산업 소프트웨어 제어 등 보안을 강화하도록 감독 및 촉구 2020.1 <'0~1까지' 기초연구 사업 강화> 해당 <방안>에서는 핵심기술 중 중대한 과학적 문제에 대해 장기적 지원 계획과, 인공지능, 네트워크 공동 제조, 3D 프린팅과 레이저 제조, 집적회로와 마이크로 파이버 부품, 광전자 소자 및 집적회로 등 중대 분야 중점 지원을 명시함 집적회로가 명시적으로 포함됨. 이로써 기초연구 방면의 지원을 통한 핵심기술 돌파가 이루어질 것으로 기대 2020.7 <집적회로 산업 및 소프트웨어 산업의 고품질 개발을 촉진하기 위한 몇 가지 정책(국무원 등)> 집적회로 산업 및 소프트웨어 산업 개발 환경을 더욱 최적화하고, 산업 국제 협력을 심화함. 산업 혁신 능력과 개발 품질을 향상시키기 위한 금융, 투자 및 자금 조달 지원 강화, 연구개발, 수출입, 인재 육성, 지적 재산권, 시장 응용 프로그램 및 국제협력과 같은 8 가지 정책 조치를 수립함. 또한 시스템 메커니즘을 혁신하고, 집적회로 산업 및 소프트웨어 산업의 발전을 장려하며, 집적회로 및 소프트웨어 분야의 기업 적극적 육성 및 지적재산권 보호 시스템의 엄격한 이행으로 집적회로 및 소프트웨어 지적 재산권 침해에 대한 처벌 강화를 명시 산업 응집 및 개발 촉진, 산업 시장 질서 표준화, 국제 협력의 적극 수행 언급 2020년 <집적회로 산업 및 소프트웨어 산업의 고품질 개발을 촉진하기 위한 기업 소득세 정책에 관한 공지(재무부, 국세청 등)> 국가가 권장하는 집적회로 설계, 장비, 재료, 패키지, 테스트 기업 및 소프트웨어 기업은 이익 연도 첫해부터 2년 차까지 법인세 면제, 3~5년 차 25%의 법정 세율로 절반으로 감소. 국가가 권장하는 주요 집적회로 설계 기업 및 소프트웨어 기업은 이익 연도 첫해부터 5년 차까지 법인 소득세가 면제되며, 그 후 10%의 세율로 법인 소득세 감면 2021.3 <중화인민공화국 국민경제와 사회 발전 제14차 5년 계획과 2035년 비전 목표 개요> 집적회로 설계 도구, 중점 장비와 고순도 타깃 등 핵심 소재 연구 개발, 집적회로 선진 공정과 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT), 미세전자 제어시스템(MEMS) 등 특색 공정 돌파 및 첨단 메모리 기술 업그레이드, 탄화규소, 질화 갈륨 등 와이드 밴드갭 반도체 발전을 중점적으로 공략 2021.3 <집적회로산업 및 소프트웨어 산업 발전 수입 세' 정책 지원에 관한 고시> 재무부, 세관 총서, 세무총국은 집적회로산업과 소프트웨어 산업 발전 수입세금정책을 지원하는 통지문을 발표함: 집적회로의 선폭이 65나노미터 이하인 논리회로, 메모리 생산기업에서 수입한 국내생산이 불가능하거나 성능이 수요를 충족하지 못하는 자가용 생산성 원자재, 소모품 등의 수입관세 면제; 집적회로용 포토레지스트, 레티클, 8인치 및 그 이상인 실리콘 웨이퍼 생산 기업에서 수입한 국내생산이 불가능하거나 성능이 수요를 충족하지 못하는 정화실 전용 건축자재, 부속 시스템 및 생산 설비(수입 및 국내 설비 포함) 부품 등에 대한 수입관세 면제 2021.4 <중화인민공화국 공업정보화부, 국가 발전개혁위, 재무부와 국가세무총국 고시-2021년 제9호> '국무원의 새로운 시기 집적회로 산업 및 소프트웨어 산업의 고품질 개발을 촉진하기 위한 몇 가지 정책에 관한 고시'(이하 "몇 가지 정책"이라 함) 및 그에 따른 조세 정책 관련 요구에 따라, 현재 정책 제2조의 국가에서 장려하는 집적회로 설계, 장비, 소재, 패키징, 테스트 기업은 반드시 다음 조건을 모두 만족해야 함: 중국 영역(홍콩, 마카오 및 대만 제외) 내에서 집적회로 설계, 전자 설계 자동화(EDA) 도구 개발 또는 지적 재산(IP) 핵심 설계에 종사하고 독립 법인 자격을 갖춘 기업 2021.6 <상하이시 전략적 신흥산업과 선도 산업 발전 '14.5' 계획> 집적회로 설계를 중점적으로 발전시킬 것 5G 통신(统信), 데스크톱 CPU/인공지능, 사물인터넷, 자동차 전자 등 핵심 칩 연구개발 역량을 높이고 핵심 IP 개발에 박차를 가해 FPGA, IGBT, MCU 등 핵심 소자 개발을 추진 집적회로 설계 도구 공급능력 향상, 전 공정 EDA 플랫폼 육성, 국산 EDA 산업 발전 생태계 최적화 2021.7 <상하이시 선진 제조업 발전을 위한 14차 5개년 계획> 집적회로, 바이오 의약품, 인공지능 등 3대 선도산업을 앞세워 전자정보, 자동차, 첨단 장비, 첨단소재 등 EDA 및 다운스트림 산업을 대대적으로 육성하고 "3+6" 신형 산업 체계를 구축해 국제 경쟁력을 갖춘 프리미엄 산업 클러스터를 만들 것을 제안 칩 설계 방면에서 핵심기업의 칩 설계 능력을 3나노 이하로 끌어올려 국가급 EDA 플랫폼을 만들고 신규 명령어 집합, 관건 핵심 IP 등 시장 경쟁력의 형성을 지원 2021.11 <'14.5' 소프트웨어 및 정보기술 서비스 산업 발전 계획> 산업 소프트웨어 혁신 및 핵심 기초 소프트웨어 단점 보완에 중점을 둠 EDA 개발업체, 칩 설계업체, 파운드리 업체 등 업-다운스트림 기업의 기술 연합 협력체제를 구축해 디지털, 아날로그 및 디지털-아날로그 혼합 회로 설계, 검증, 물리 구현, 제조 테스트 전 과정에 대한 핵심기술 돌파, 선진 공정/공구 완전화 2021.12 <중앙경제사업 회의> '국가전략 과학기술 역량 강화' 및 '산업체인 공급망 자율 규제 역량 강화'를 2022년 2대 중점 사업으로 정하고 단점 보완 및 장점 강화를 총괄적으로 추진함. 산업의 취약한 부분을 겨냥한 핵심기술 난제 해결 프로젝트 실시를 통해 가능한 빠른 시기에 문제를 해결하고 산업 우위분야에서 독보적인 기술을 배양할 것 [자료: 각 부처 발표]   2021년 중국의 IC 설계기업 수는 약 2810개 사에 달했으며 그 중 413개 사가 1억 위안 이상의 매출을 기록하는 등, EDA에 대한 수요는 계속 강세를 보이고 있다. 또 한편, 5G, 인공지능, 산업인터넷, 차량용 전자제품, 블록 체인 및 기타 응용산업의 발전으로 IC 설계 측면에서 사용자 맞춤의 개성화된 요구조건이 제시되고 있다. ESDAlliance에 따르면 2020년 전 세계 EDA시장 규모는 115억 달러로, 지난 2010-2020년의 약 10여년 기간 연평균성장률 8%의 높은 수준에 달했다. 또 Verified Market Research에 따르면 2028년에 이르면 전 세계 EDA 시장은 약 215억6000만 달러 규모로 2020~2028년 8년간 연평균성장률 8.21%로 전망된다.   중국의 EDA 산업 발전 방향은?   위와 같이 해외의 주요기업이 선도하는EDA 제품 종류는 비교적 완전한 기술집약 체계를 구축하고 있다. EDA 제품을 분류해보면 EDA 툴 산업체인은 40여 개 세부 영역으로 나뉘며 중국 내 제조사는 글로벌 3사와는 달리 EDA 전체 프로세스와 세부영역을 다 커버하지는 못하고 있다. 2021년 12월 기준 중국 로컬 EDA 선도기업인 화대구천(Empyrean)만이 아날로그칩 설계와 태블릿 설계의 전 프로세스 커버리지만 구현 가능하고 커버리지 비중은 40% 정도로 나타난데 비해, 다른 중국 로컬 EDA 제조업체 제품은 여전히 전 프로세스 제품 서비스 제공이 어려운 것으로 나타나고 있다.   EDA 발전에는 핵심 코어 IP또한 중요하다. IP는 해외 EDA 사의 중요한 매출 비중으로 자리 잡았지만 중국 로컬 EDA 사는 현재까지 코어 IP분야에서 대규모 발전이 이루어지지는 못했다. EDA 글로벌 3대 기업 중 Synopsys와 Cadence는 IP 시장의 선도기업으로, Synopsys와 Cadence IP 시장 매출 규모 점유율은 ARM에 이어 전 세계 2, 3위 수준이다. 이에 비해 중국 로컬 EDA 업체는 대부분 EDA 도구 연구 제작단계에 머물고 있고, IP 개발사업에 대한 별도의 사업 배치가 없다. 하지만 집적회로 산업이 지속 성장할수록 핵심 코어IP의 역할은 더욱 중요해질 것으로 보여 관련 개발동향 추이를 지속 관찰해야 한다.   <글로벌 EDA주요기업 Synopsys , Cadence의 IP 관련 사업 매출비중 상승세> [자료: S2CEDA 연구소]   EDA 산업의 발전은 장기간에 걸친, R&D 투자, 인재 양성 및 특허 축적이 필요하다. EDA는 R&D 비용이 기업 영업수익의 40%를 차지할 정도로 기술적 장벽이 높고 총이익률이 80% 안팎에 달하는 고부가가치 산업이다. 전 세계 약 70% 이상의 점유를 하고 있는 대표 3사(Cadence/Synopsys/Mentor)는 지난 30년 동안 300회에 가까운 인수합병을 통해 제품, 기술라인을 완비해왔다.   중국의 경우 반도체 다운스트림 산업의 빠른 성장으로 EDA시장 또한 성장을 이룰 수 있는 기반이 마련돼 있다. 중국 집적회로 산업의 급속한 발전과 함께 중국 국내 IC 설계산업의 매출액 상승, IC설계 기업 수 증가, 웨이퍼 공장 생산력 확장 등으로 EDA 기술 또한 활성화된 하위 시장으로 인해 시장 규모가 지속 확대될 것으로 전망된다. 현재 기준 중국 국내 EDA 시장 규모는 전체 반도체 업계의 0.9% 비중을 차지한다. 이는 전 세계 2.6%보다 훨씬 낮은 비율로, 여전히 성장 여지가 있음을 보여준다.   EDA 산업 발전에는 전문 인재 육성이 필수적이다. 중국의 경우 EDA 전문 인력이 부족하며 다수의 인력이 외국계 EDA 기업에 재직하고 있다. 사이디 싱크탱크에 따르면 2020년 중국 EDA 업계 종사자 수는 약 4400명 규모로 이 중 중국 로컬 EDA 기업 재직자 수는 약 2000명이었다. 이는 2018년의 700명보다는 크게 늘어난 수치지만, 여전히 해외와의 격차가 큰 편이다. 제23회 중국 집적회로 제조 연차총회 발표에 따르면 전 세계 EDA 업계 종사자수는 4만 명 정도로 2021년 12월 기준 시놉시스 직원 수만 약 1만5000명 이상이었다.   <2018~2020년 중국 EDA 산업 인재 현황(단위: 명)> [자료: CCID 싱크탱크, 첸쟌산업연구원]   중국 EDA산업의 자국산화 방향: 자본시장 관심 증가, 주요 로컬기업 IPO 잇달아      중국의 EDA산업은 1980년대 이후 30여 년 만에 대대적인 정책 및 자본 지원 시기에 돌입했다. 특히 ZTE, 화웨이 등으로 대표되는 중국 ICT 기반 기업의 성장으로, 핵심 기반 기술 보유 중요성이 부각되면서 자본시장에서도 EDA 업계에 대한 투자 관심이 높아지는 추세다. S2CEDA 연구소에 따르면 2020년 EDA 업계로의 투융자 건수는 총 16건으로 2010년의 1건에 불과했던 것과 대비해 16배 증가했다.   <중국 EDA 산업 연간 투융자 완료 건수> [자료: S2CEDA 연구소]   중국 EDA 산업의 발전 규모가 커지면서 로컬 EDA 제조사수 또한 지속 증가하고 있다. 2020년 기준 중국 내 약 49개의 EDA 기업이 있었고, 2021년 12월 30일 기준 중국 로컬 4개 사가 IPO를 신청했으며 그 중 Primarius Technologie(가이룬전자;概伦电子)는 상하이교역소 커촹반(科创板)에 상장을 성공한 바 있다. 상기 중국 로컬 EDA 기업은 세부 분야에서 핵심기술 돌파를 위한 연구개발을 수행하고 있다. 사이디 싱크탱크에 따르면 2018~2020년 기간 중국 EDA 시장 총매출액 중 중국 로컬 점유율은 기존 6%에서 11%로 늘어난 바 있다.   <2008년 이후 중국 로컬 EDA 제조사 증가세> [자료: S2CEDA 연구소]   중국 EDA 주요 3사 현황: EDA 중국 자국산화 발전 선도   1) 화대구천 华大九天(영문명: Empyrean): 중국의 대표적인 EDA 제조사    1980년대 최초의 중국산 EDA 프로그램(숑마오(PANDA))을 개발한 이력에서 이어지며, 주요 제품으로는 아날로그 회로 설계 전 공정 EDA 도구 시스템, 디지털 회로설계 EDA 도구, 태블릿 디스플레이 회로 설계 전 공정 EDA 도구 시스템, 웨이퍼 제조 EDA 도구 등이 있다. 사이디 데이터에 따르면, 화대구천은 2020년 중국 EDA 시장의 약 6%를 점유했으며, 중국 EDA 시장 내 영업 수익 점유율은 50% 비중을 넘어서며, 로컬 EDA 기업에서 1위를 차지하고 있다. 2020년 기준 화대구천의 총매출액 4억1500만 위안으로 전년 동기 대비 61% 증가해 중국산 EDA 제조업체 중 가장 빠른 성장세를 보였다.   <화대구천 매출규모 및 매출 구조 분석>     [자료: Wind]   중국을 대표하는 EDA기업으로 화대구천은 중국 전자산업의 정책적, 투자 지원을 받고 있다. 화대구천의 최대주주는 중국전자정보산업 집단유한공사(약칭: 중국전자, CEC)로 이는 중앙정부가 관리하는 국유기업이다. CEC는 폐이텅, 청두화메이전자, 란치테크놀로지, 중국 진화 등 다수의 기업을 산하에 두고 있으며, 이러한 산업사슬을 통해 화대구천의 기술개발과 응용화, 인수합병 등 산업사슬의 발전을 지원하고 있다. 또 중국반도체 국유펀드(国家集成电路产业投资基金股份有限公司)도 화대구천에 투자한 바 있으며, 이로써 중국 반도체 산업 사슬, 소재~패키징 테스트에 이르기까지 전면적인 투자를 강화하고 있다.   2) 가이룬전자 概伦电子(영문명: PRIMARIUS TECHNOLOGIES)(概伦电子)   가이룬전자는 중국 DTCO 기술의 선두기업으로 알려져 있다. 특히 대규모 고정밀 집적회로 시뮬레이션, 하이엔드 반도체 소자 모델링, 반도체 파라미터 테스트 솔루션을 제공하는 업체로, 첨단 공정 개발과 하이엔드 칩 설계의 심도 있는 연동을 추진하는 것이 특징이다. 가이룬전자는 2010년 설립됐으며 창업주는 글로벌 EDA 3사중 하나인 Cadence 글로벌 부사장을 역임한 바 있다.   가이룬전자는 부품 모델링 및 회로 시뮬레이션 분야 연구개발에 중점을 두고 있으며 관련 EDA 핵심기술을 독립적으로 개발해 7nm, 5nm, 3nm와 같은 첨단 공정 노드에서 대규모 복합 집적회로를 지원하는 방향으로 나아가고 있다는 분석이다. 지난 2021년 12월, 상하이교역소 커촹반에 상장됐으며, 이번 IPO를 통한 투자금 모집은 메모리 EDA를 위한 전체 프로세스 도구 연구개발을 위한 것으로 알려졌으며, 이에 메모리 칩 전체 프로세스 설계 플랫폼 및 관련 EDA 도구의 연구 개발을 계속해 해당분야에서 강점을 확대할 계획이라 밝혔다.   가이룬전자의 2020년 기준 매출 규모는 1억3700만 위안으로 전년 대비 110% 증가했다. 회사의 매출 수익 구조는 주로 EDA 도구 라이선스, 반도체 장치 특성화 테스트 기기 판매 및 반도체 엔지니어링 서비스로 분류된다. 반도체 소자 특성 테스트기의 비중은 매년 증가세를 유지해 2020년 18%의 높은 비중을 차지했다.   <가이룬전자 매출규모 및 매 구조 분석>    [자료: Wind]   3) 광리웨이 广立微(영문명: Semitronix)   중국의 집적회로 EDA 소프트웨어 및 웨이퍼급 전기성 시험 장비 공급업체 로컬기업 중 하나로, 2003년 항저우에 설립됐다. 회사는 칩 수율 향상과 전기성 테스트 신속 모니터링 기술에 집중해 주로 EDA 소프트웨어, 회로 IP, WAT 테스트 장비 및 칩 수율 향상 기술과 결합된 전 공정 솔루션을 제공하고 있으며, 회사의 앞선 솔루션은 이미 180~4nm 공정기술 노드에 성공적으로 적용된 바 있다. 최근 몇 년간 매출 증가 속도가 비교적 빠르며 주요 매출수익 구조는 소프트웨어 기술 개발과 소프트웨어 도구 라이센스로 분류된다.    <광리웨이 매출규모 및 매출구조 분석>   [자료: Wind]   광리전자의 특징은 해외 글로벌 3대 선도기업과의 직접적인 경쟁은 피하면서 중국 내 집적회로 업계의 수율 향상 분야의 시장 공백을 공략해 비교적 이른 시기에 해당 분야 사업 영위를 시작했으며, 다년간의 발전을 통해 수율 향상 분야에서 심도있는 발전을 이뤘다는 분석이다. 광리웨이 주요 고객사는 삼성 등 IDM 메이커, 중국 화홍그룹(华虹集团), 웨신반도체(粤芯半导体), 허페이징허(合肥晶合), 창신메모리(长鑫存储) 등의 파운드리 제조사와 일부 팹리스제조사를 포함한다. 광리웨이 또한 지난 2021년 12월, 창업판(创业板)에 IPO를 신청한 바 있으며, 투자 모금액은 아래 해당 분야 연구개발 확대로 이용할 계획이라 밝혔다.   <광리웨이 IPO 투자금 사용계획> 프로젝트 명칭 프로젝트 투자액(만 위안) 집적회로 수율 기술 업그레이드 개발사업 21,542.86 집적회로 고성능 웨이퍼 레벨 테스트 장비 업그레이드 연구개발 및 산업화 프로젝트 27,506.37 집적회로 EDA 산업화 기반 프로젝트 34,508.09 유동자금 보충 12,000.00 [자료: 광리웨이투자설명서]   시사점 및 전망   반도체는 업~다운스트림 산업 간 연계가 크며, 연관 시장(미래형 디지털산업-AI, 클라우드, 전기차, 소비전자 등)으로 이어지는 핵심기반으로 자리한다. 특히 EDA, 코어IP같은 기술기반 산업은 후방산업의 제조사와의 긴밀한 연계와 협력이 필수적이다. EDA 소프트웨어는 독립적으로 발전하는 것이 아닌, 칩 설계, 웨이퍼 제조사와 공동으로 협력해 제품을 생산하고 기술 발전을 추진해야 한다. 이미 칩 설계 분야에서는Nvidia, Intel, AMD, 파운드리 업체로는 삼성, TSMC, GlobalFoundries 등과 같이 반도체 산업은 글로벌 생산 체인이 비교적 완비해 있으며, 이 중 EDA는 산업 체인에서 핵심적인 역할을 수행한다.   글로벌 EDA 시장은 주요 3사(Synopsys, Cadence, Siemens)의 시장 점유가 뚜렷하고, 이미 확보된 고객풀이 탄탄하다. 선진 시장의 EDA 산업은 50여 년 동안 성장을 거듭해 기술, 생태계, 고객 확보 등이 비교적 잘 갖추어져 있다. 특히 코어 IP는 이미 해외 EDA 사의 중요한 매출 수익원으로 자리하고 있는데 비해, 중국과 같은 후발주자의 EDA 로컬기업은 자리 잡았지만 국산 EDA 사는 아직 대규모로 전개하지 못하고 있는 실정이다. 시장 가치 측면에서 EDA산업의 글로벌 시장 규모는 70억 달러를 초과하지만, 전체 반도체 산업 내에서 차지하는 비중은 작은 편이다. 다만 반도체 산업과 수 조 달러 규모에 이르는 전체 반도체 후방 전자정보 시장을 감안하면 레버리지 효과가 상당하며 디지털 경제의 중추로 자리한다. EDA가 집적회로 산업에 미치는 레버리지 영향은 약 60배에 달하며, 중국의 경우 집적회로 시장의 빠른 성장과 확대로 EDA 시장 개발로 인한 레버리지 효과가 더 클 것으로 기대된다.   AI 기술을 접목한 EDA 공정 또한 새롭게 떠오르는 추세다. EDA는 ‘전자 설계 자동화’를 의미하지만, 실제 많은 작업이 수동으로 수행된다. 칩 설계가 더욱 정교해지는 미래에는 AI 기술을 접목한 EDA 자동화로 이동할 가능성이 크다. 기존의 EDA 설계 도구에서 칩 아키텍처 탐색, 설계, 검증, 레이아웃 및 배선 작업은 고급 인재를 필요로 하며, 중국은 글로벌 대기업에 비해 전문 인재 풀이 여전히 작다는 한계가 있다. 이에 중국의 EDA 설계 방향은 인적, 물적 자원 의존을 줄이고, 설계 주기 감축과 칩 설계 및 생산의 성능과 정밀도 향상을 위한 지능형 추세로 개발될 것으로 보인다.   중국 중앙, 지방정부에서도 EDA와 같은 반도체 산업의 핵심기술 구축을 위한 각종 정책을 발표하고 있다. 그 중 상하이의 사례를 보면, 집적회로 산업을 시 중점육성 산업으로 지정한 바 있고, 특히 <상하이 집적회로 산업 및 소프트웨어 산업의 고품질 개발 촉진(18호)>는 EDA/IP 및 기타 산업 소프트웨어 지원 정책을 구체적으로 명시한 최초의 특별 정책으로 참고할 만하다.   <상하이 집적회로 산업 및 소프트웨어 산업의 고품질 개발 촉진(18호)-EDA산업 지원 발췌> 정책 정책 해석 및 특징 정책 범위/ 제2조 해당 정책들은 본시의 관련 조건에 부합되는 집적 회로 생산, 장비, 재료, 설계(IP, EDA 포함, 이하 동일), 고급 패키징 및 테스트 기업과 기관, 소프트웨어 제품 개발 및 관련 정보 기술 서비스를 주요 업무로 하는 기업과 기관에 적용 처음으로 정책적으로 EDA/IP설계 단계에서 지원하고, 특히 EDA(전자 설계 자동화)를 단독으로 정책의 주요 혜택 대상에 포함함 인재 지원/제3조 집적회로 기업과 소프트웨어 기업이 산업규모를 확대하도록 독려하고 처음으로 관련 연간 주요 사업 소득 조건을 충족한 집적 회로 장비 재료, EDA, 설계 기업 및 소프트웨어 기업 핵심 프로젝트에 대해 시 및 지방 정부가 차등 인센티브를 제공함. 그 중 기본 소프트웨어, 산업 소프트웨어, 정보 보안 소프트웨어 기업의 연간 주요 사업 수입 요건은 완화할 수 있음 위에 언급된 개별 보상의 최대 금액은 50만 위안을 초과하지 않음. 시 산업 당국이 인정한 집적 회로 및 소프트웨어 기업은 도입 당 해에 보상정책을 신청하고 혜택을 누릴 수 있음 EDA 및 산업용 소프트웨어 인재 및 프로젝트에 대해 처음으로 집적회로 특수 인재로 분류하고, 중국내 산업용 소프트웨어, EDA 팀 및 기업의 규모가 작고 수익이 비교적 작다는 현실을 감안해 상위 기업에 대한 보조금 하한선을 낮춰 조정함   인재 양성/제7조 전문대학의 인재 양성 역량 강화: 상하이시 대학의 마이크로 전자 공학 학부와 ‘집적회로 과학 및 공정’의 1급 학부 건설을 촉진하고 특색 있고 시범적 소프트웨어 학부를 적극적으로 창설함 상하이시의 대학 마이크로 전자 및 소프트웨어 관련 전공 본과생 및 대학원생의 모집수 증가 추진 마이크로 전자 학과 학생들에게 본 시의 집적 회로 생산라인 및 시험 테스트 라인의 인턴 기회를 제공하고 관련 대학에서 이를 전문 석사 본과생의 생산 실천 수업에 포함시키는 것을 추진함 국가 1급 집적회로 학과 건설 정책 실행, 산업용 소프트웨어와 EDA 등 학과 개설을 진일보하게 추진하며 학교와 기업의 합동 건설을 장려해 EDA 인재 양성 촉진 고급 인재 유치 견지를 위해 인재 지원 강화. 이는 신생 집적회로 회사에 도움이 되는 방향으로 상하이시가 집적 회로산업 방면에 우위를 유지할 수 있는 토대 마련 기업 보조금/제9조 EDA, 기본 소프트웨어, 산업 소프트웨어 및 정보 보안 소프트웨어의 주요 프로젝트에 대해 프로젝트 신규 투자는 5000만 위안 이상으로 완화할 수 있으며 지원 비율은 프로젝트 신규 투자의 30%, 지원 금액은 원칙적으로 1억 위안을 초과하지 않음 처음으로 EDA와 산업용 소프트웨어 보조금 정책을 세분화하고 신규 사업에 대한 보조금 하한선을 낮춤 투자 및 금융 지원 정책/ 제14조 보험 기관이 집적회로 산업 발전에 참여할 수 있도록 지원. 집적회로 산업의 특성에 맞는 보험상품 공급을 강화하고 집적회로 보험 공동보험 제도의 구축과 재난위험분산 메커니즘을 모색. 자율안전 제어 가능 장비, 자재, EDA의 온라인 검증을 지원, 핵심 분야 및 핵심사업 보험료와 보조금 지원 정책을 연구 및 수립 처음으로 보험산업을 정책 내 도입, 집적회로 발전에 참여시켜 EDA와 산업용 소프트웨어 기업의 리스크 완화, 기업의 원활한 성장 보장 연구개발 및 응용 지원/ 제19조 EDA 생태건설 특별조치 실시, EDA 소프트웨어 기술 돌파를 위한 연구 조직. 기업이 EDA 개방형 클라우드 플랫폼을 구축하도록 지원하고 설계 사용자와 관련 EDA 기업이 함께 연구개발과 검증을 진행하도록 조직하며 플랫폼을 ‘혁신 바우처’ 범위에 포함시킴 본 시의 집적회로 기업과 혁신 플랫폼이 자격을 갖춘 자율안전 제어 가능 EDA 도구를 구매하는 경우 실제 구매 금액에 따라 50%의 보조금 제공 기업이 대학에서 자율안전 제어 가능 EDA 도구에 대한 교육 과정을 설정하고 교육 계획에 도입하도록 지원 EDA 기업의 현재 발전 상황에 따라 EDA 생태계와 EDA 클라우드 플랫폼을 구축하고 EDA 소프트웨어의 실험 대상을 확장했으며 EDA 업, ~다운스트림의 수직 공동 건설 강화. 국산화 EDA 사용에 대한 보조금을 지원 및 학교와 기업의 협력 강화 산업 체인의 격차를 메우고 지역 EDA의 전체 프로세스를 구축하려는 상하이시의 노력이며, 상하이는 산업에서의 EDA의 핵심 지원 역할을 충분히 고려해 산업의 전반적인 경쟁력을 높이는 관점에서 전략적 레이아웃 배치  [자료: 마이크로집적회로 네트워크 기사, 정책발표 요약]   EDA 산업은 반도체 산업의 핵심 기반으로, 집적회로 제조업 등 후방 산업사슬 간 긴밀한 협력이 필요하다. 반도체산업 핵심기술 측면에서 자국 기술력을 강화하고자 하는 중국의 정책, 기업동향을 검토하며 우리 산업에 미치는 영향과 시사점을 도출해야 할 시간이다.      자료: WIND, SEMI,  CSDN, 중국반도체산업협회, 사이디싱크탱크, 쳰잔산업연구원, 중상연구원, 동오증권, 궈진증권, 동방증권연구소 등   <저작권자 : ⓒ KOTRA ＆ KOTRA 해외시장뉴스> 자료 출처 링크   

개발 : Nextspace 주요 특징 : 건물 및 시설을 포함한 인프라 자산을 시각화, 다양한 형식의 정보를 하나의 통합된 데이터에 결합하고 데이터 액세스 및 공유를 단순화, 클라우드 프로세싱 및 데이터 스토리지를 활용해 디지털 트윈의 확장 지원, SCADA 및 센서의 실시간 데이터 피드를 포함하는 플랜트의 전체 모델 생성, 웹 기반 사용자 인터페이스의 3D 대시보드 제공 등 공급 : 알씨케이   Right Hemisphere(라이트 헤미스피어)의 디지털 트윈 기술은 비주얼 제품 및 비즈니스 정보를 동기화하여 전달함으로써 글로벌 제품 개발을 최적화하고, 프로세스 시작 및 지원 등을 통하여 전 세계의 제조 회사들이 통합될 수 있게 도와주는 3D 비주얼 엔터프라이즈 솔루션의 공인 표준으로 여겨져 왔다. Right Hemisphere는 제품의 수명주기 효율성을 개선하기 위해서 엔지니어링 설계 애플리케이션, 비즈니스 관리 시스템, 운영 프로세스 및 IT 시스템 등에 상당한 투자를 해왔다. 그러나 정확한 제품 정보를 기업 전체 조직에 시기 적절하게 효율적으로 사용 가능한 형식으로 제공하는 것은 어려운 일이다. Right Hemisphere 통합 제품 정보 관리 솔루션은 CAD, PLM, MES, DAM, ERP 등 데이터의 정합성을 보장하기 위하여 데이터를 동기화하고, 기업 전체에 걸쳐 각 직원의 업무방식 및 역할에 맞게 제공된다. Nextspace(넥스트스페이스)는 Right Hemisphere의 디지털 트윈 기술 여정을 계속해서 이어나가고 있으며, 앞으로 다가올 새로운 시대에 발맞춰 SaaS 기반 클라우드 솔루션을 통하여 모든 종류의 2D, 3D 공간 및 비공간적 데이터를 통합함으로써 공동 뷰잉 협업, 편집 및 관리 환경을 만들 수 있다.   그림 1. Bruce   Bruce Bruce(브루스)는 단일 건물, 복합 건물 또는 모든 수평 및 선형 물리적 및 조직 구조 및 시설을 포함한 인프라 및 자산을 시각화하는 범용 지리 공간 사용자를 위한 솔루션이다. 다양한 형식의 정보를 하나의 통합된 데이터에 결합하여 모든 사람들이 데이터 액세스, 공유 및 통합을 단순화하여 쉽게 사용할 수 있도록 해 준다. Bruce 시스템은 기존 GIS, CAD 또는 BIM 시스템을 대체하는 것이 아니라, 3D 또는 2D GIS 맵(map) 기반 시스템과 쉽게 합병 및 동기화가 되지 않았던 기존 데이터를 활용한다. Bruce는 클라우드 기반 프로세싱 및 데이터 스토리지 기술(AWS, Azure 등)을 사용하여 디지털 트윈(DT) 모델을 무제한으로 확장시킬 수 있다. Bruce는 모든 속성, 문서 링크, 연관성, 데이터 링크 및 토폴로지 데이터의 편집 기능을 보유한 프로세스를 바탕으로 너트와 볼트 수준까지 완전히 지능화된 정유 선박을 시각화할 수 있다. Bruce는 고객이 복잡한 소프트웨어 기술을 처음부터 만들어야 하거나 독점 시스템을 구입해야 하는 번거로움을 겪지 않고, 맞춤형 디지털 트윈 솔루션을 신속하게 개발할 수 있도록 지원한다. CAD/GIS/IoT/BIM 데이터 통합 도구 엔터프라이즈 데이터 연결 도구(microservices) : WFS, ESRI, SAP, Maximo, Oracle 신속한 개발 및 배포를 위한 UI 견본 모든 수준의 맞춤형 개발 및 데이터 연결을 위한 포괄적인 API(필요한 경우) 데이터 온톨로지, 스키마, 매핑 및 관리 도구 서버 기반 LOD 관리 클라우드 구현 실시간 렌더링   Bruce의 주요 기능 일반 기능 CAD 및 BIM 모델, 3D 그래픽 및 데이터 불러오기 데이터 소스에 대한 정적 및 동적 연결 : GIS, IoT, BIM, ERP 등 CRS 변환 주소 정보 위치 정보 가져오기 데이터 스키마를 혼합 및 매치시키고 통합 데이터 개요에 병합 원본 데이터 형식 보호 LIDAR, 리얼리티 메시, 포인트 클라우드, BIM, CAD, GIS 데이터의 시각 및 데이터 병합 CAD, BIM, GIS, 포인트 클라우드 및 3D 현실 메시 데이터의 위치를 파악하고 최대 온라인 성능을 위해 OGC 호환 Cesium 타일 세트로 변환 지형 Cesium 타일 세트 생성 및 편집   그림 2. 지형 Cesium 타일 세트 생성 및 편집   데이터 관리, 분석 및 보고 스키마 및 데이터 매핑 데이터 클렌징 데이터 편집 및 업데이트 전체 공간(full spatial) 및 데이터 검색 사용자 정의 양식, 팝업 및 보고서 3D 적층도 및 평면도 히트맵 다이어그램(도표) 프로세스 관리 도구   그림 3. 전체 공간 및 데이터 검색   사용자 정의/API 사용자 정의 가능한 ‘디지털 네비게이터’ 사용자 인터페이스 외부 프로세스 및 분석을 연결하는 UI 플러그인 iframe 지원 : iframe에서 디지털 네비게이터 UI 실행 및 iframe 내의 사용자 정의 실행 분석 및 마이크로서비스 개발을 위한 API   문서 관리 모든 문서 및 미디어에 대한 지리 정보 컨텍스트 작성 문서 및 미디어를 찾고 연결하여 시각화 기존 문서 관리 시스템(SharePoint, HP Trim 등)에 연결   그림 4. 문서 및 미디어를 찾고 연결하여 시각화   관리/보안 프로젝트 및 UI 설정 및 관리 기능 및 데이터 액세스 제어를 포함한 사용자 관리 데이터 연합 및 데이터 소스 설정 도구 사용자 및 데이터 감사 기능 계정 사용량 통계   데이터 가져오기(정적 데이터) BRZ, ArchiCAD IFC, Tekla IFC, Bentley IFC, Revit IFC, Other IFC, Revit, KML/KMZ, Collada, GLTF/GLB, GeoJSON, LAS/LAZ point clouds, Sketchup .SKP(Geometry only), DWG, SHP/SHX, STEP, IGES, STL, OBJ, CSV, JSON, ISO 15926(via XMpLant), AVEVA(via XMpLant),  Hexagon Intergraph(via XMpLant), Bentley(via XMpLant), Tekla(via XMpLant), 기타 많은 CAD 및 GIS 교환 형식을 가져올 수 있다.   그림 5. 데이터 가져오기   데이터 가져오기(동적 데이터) ArcGIS, SAP, Maximo, Documentum, SharePoint 등의 데이터를 가져올 수 있다.   XMpLant Bruce 디지털 트윈 생성, 시각화 및 관리 시스템은 주요 플랜트 및 프로세스 설계 시스템과 인터페이스할 수 있는 XMpLant 데이터 변환 툴에 의해 지원된다. XMpLant는 건축 및 엔지니어링 설계 시스템의 데이터 잠금을 해제하여 전체 조직에서 가치 있게 데이터를 활용할 수 있도록 지원한다. XMpLant는 Bruce와 통합되어 SCADA 및 기타 센서의 미디어 및 실시간 데이터 피드를 포함할 수 있는 플랜트의 전체 모델을 생성하여, 단일 웹 기반 사용자 인터페이스에 하나의 기능이 아닌 여러가지 기능의 3D 대시보드를 제공한다. XMpLant는 3D 및 2D P&ID 데이터 모두에 대해 기하학 및 데이터 변환을 제공한다. XMpLant를 사용하면 CAD 데이터에 비용 효율(cost efficiently)적으로 액세스하고 해석할 수 있으며, 호환이 가능한 ISO 15926 또는 IFC 데이터 저장소를 만들 수 있다. XMpLant는 엔지니어링 설계를 위한 ISO 15926과 BIM을 위한 ISO 16739(IFC) 간의 상호 운용성을 허용한다. 또한 ISO 15926-4의 클래스를 사용하여 스프레드시트를 구조화된 XML 파일로 변환할 수 있다. XMpLant는 도면 및 3D 모델의 전체 구조, 속성 및 형상을 지원한다.   향후 지원 계획 Nextspace는 자사의 산업 소프트웨어 솔루션 포트폴리오에 대한 접근성 향상을 위해서 2021년 10월 알씨케이(RCK)를 대한민국 총판으로 추가했다고 발표했다. 알씨케이는 주력 제품인 Bruce와 XMpLant의 판매뿐 아니라 현장 영업 담당자, 현장 엔지니어 및 내부 지원 인력 등으로 구성된 전국 네트워크를 통하여 고객 및 리셀러들에게 기술 지원 및 디지털 트윈 분야 전문업체로서의 경험을 공유할 계획이다. Nextspace의 디지털 트윈 및 데이터 전송 기술과 알씨게이의 유통 경험을 결합함으로써 새로운 비즈니스 기회를 창출하고 산업, 제조, 스마트 시티 구축, 3D GIS 등 분야를 위한 데이터 관리 및 시각화 솔루션을 제공할 예정이다.     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.     연관기사 보기 알씨케이, 넥스트스페이스 한국 총판 계약    

디지털 지식전문가 조형식의 지식마당   최근 10년간 스마트폰과 클라우드 컴퓨팅, 3D 프린팅, 산업 자동화 그리고 최근의 빅데이터, 블록체인, 사물인터넷, 인공지능 그리고 미래의 양자 컴퓨팅(quantum computing)까지 빠르게 변화하는 것을 경험하면서, 수많은 개념 속에서 전체적으로 이해하려고 노력하였으나 이러한 혼란 속에 어떤 패턴을 발견해야 한다는 생각을 했다. 가장 핵심이 되는 패턴 4개는 정보분야의 디지털 변환(digital transformation), 기술분야의 출현 신기술(emerging technology), 산업분야의 인더스트리 4.0(industry 4.0), 경제, 경영 분야의 이노베이션(innovation)이고, 이 모든 것이 세상의 모든 분야에서 변화시키는 세상을 4차 산업혁명 사회라고 정리해 봤다. 어떤 사람들은 5차 산업혁명 사회라고 주장하기도 한다.   그림 1. 디지털 기술 산업혁신(digital technology industry innovation)     이러한 것을 정리하기 위해서 큰 그림을 그리고 도표를 만들어 봤다.(그림 1) 다양한 관점이 있지만 필자의 지식과 경험과 그리고 관심 부분에 절대적인 영향을 받으나, 가급적이면 원천 자료 중심으로 용어를 사용했다. 서로의 관계를 파악하기 위해서 인더스트리 4.0은 독일의 ‘인더스트리 4.0 보고서(Recommendation for Implementing the strategic initiative Industrie 4.0)’, 4차 산업혁명에 대한 생각과 사회의 영향은 클라우스 슈밥의 ‘제4차 산업혁명(The Fourth Industrial Revolution)’, 출현신기술(emerging technology)에 대해서는 가트너의 10년간 기술 트랜드와 다양한 자료를 통해서 정리하였다. 그리고 디지털 전환은 오래된 자료부터 현재 자료까지 다양하게 참조하였고, 그 중에 톰 시벨(Siebel)의 ‘디지털 변환(Digital Transformation)’으로 공부했다. 우선 최근 가장 보편적으로 사용하는 용어는 4차 산업혁명과 디지털 전환 그리고 인더스트리 4.0 그리고 새로운 기술들이다. 이 모든 것에 연결할 수 있는 것은 혁신이라고 생각된다. 혁신의 종류를 수 없이 만들 수 있지만 디지털 혁신, 산업 혁신 그리고 기술 혁신으로 설명할 수 있다.   그림 2. 출현 신기술(emerging technology)   첫 번째 핵심변화는, 지난 수 십년간 출현 신기술이 이 세상을 변화시켰지만 지난 10년간에는 디지털 기술이 가장 각광받기 시작했다. 자동화 기술, 클라우드 컴퓨팅, 정보통신기술(ICT), 그리고 최근의 인공지능(AI) 기술은 이제는 핵심기술(core technology)가 되고 있다.  현재 출현 신기술 중에 디지털 기술이 주목을 받고 있지만, 이러한 기술은 물리적 기술(physical technology), 디지털 기술(digital technology), 생물학적 기술(biological technology) 등으로 크게 나눌 수 있다. 대표적인 물리적 기술은 로보틱스, 공장 자동화 기술, 스마트 디바이스, 드론, 3D 프린팅 등이며, 디지털 기술에는 빅데이터, 인공지능, 행동 인터넷(internet of behavior), 초자동화(hyperautomation) 그리고 신약 개발이나 DNA 기술과 같은 생물학적 기술이다.  두 번째 핵심 변화를 우리는 디지털 전환(digital transformation) 또는 디지털 변혁이라고 말하고 있다. 디지털 전환에는 사물인터넷과 다양한 플랫폼 비즈니스를 시작으로 아마존, 구글, 마이크로소프트, 애플 같은 클라우드 거대기업을 만들었고 페이스북, 알리바바, 에어비앤비, 우버 같은 플랫폼 전략(platform strategy)이 새로운 비즈니스 모델로 성공하고 있다.   그림 3. 디지털 전환   현재 디지털 전환과 플랫폼 전략을 앞세운 이러한 미국의 기업들이 전세계를 석권하고 있다. 개인적으로 다른 나라들은 무엇을 하고 있는가 하는 생각이 든다. 결국은 미국의 기업들이 인터넷 시대 이후 디지털 시대에서도 지속적으로 전세계의 경제와 부를 지배하고 있다. 이러한 변화에 대응하려고 독일과 프랑스는 데이터의 주권을 찾고자 가이아 엑스(Gaia-x)라는 프로젝트를 2019년 10월에 시작했지만, 아직은 그렇다 할 결과를 만들지 못하고 있다.  최근의 디지털 기술은 수백가지라고 생각되는데, 매년 출현 신기술을 체계적으로 정리하려고 디지털 지식(Digital BoK)을 만들어 정리하였다. 그러나 그 변화의 속도가 빠르고 기술의 수명주기 역시 변화무쌍해서 정리가 쉽지 않아서, 기존의 ICT 전문가들로 너무 힘들다. 최근에는 단지 디지털 변환이라는 명목으로 기업들에게 급격한 디지털 변혁을 강요해서는 안 된다.  세 번째 핵심 변화는 산업 분야에서 기존의 핵심기술인 자동화와 정보통신기술 등이 새로운 산업혁신의 플랫폼인 인더스트리 4.0과 스마트 팩토리(smart factory), 가상물리시스템(cyber physical system) 그리고 디지털 트윈(digital twin)까지 발전하고 있다.  산업혁신(industry innovation) 분야에는 여러가지 새로운 디지털 혁신이 나타나고 있다. 10년 전만 해도 전통적인 핵심 기술인 설계기술(CAx), 개발정보(PLM), 생산자원관리(ERP), 고객관리(CRM), 생산현장관리(MES) 등 산업 정보기술(industrial IT)은 각자 영역과 역할이 구분되었지만, 최근의 기술은 이러한 영역과 역할의 구분이 모호하고 클라우드 환경으로 변화는 더욱 기존의 개념을 깨뜨리고 있다.    그림 4. 인더스트리 4.0   산업혁신은 새로운 IT(new IT) 혁신인 디지털 기술 혁신과 로봇틱스, 드론, 무인이동장치 같은 물리적 기술혁신 또는 CPS처럼 융합기술 혁신으로 영향을 줄 수 있다. 이 분야는 산업 디지털 전환(industrial digital transformation)이라고 할 수 있다. 이 분야의 커다란 관심사는 디지털 트원과 스마트 공장이 포함된 인더스트리 4.0, 산업용 인공지능(industrial AI), 제품수명주기 최적화(optimization)라고 할 수 있다.   마지막 네 번째 핵심 변화는 지속적으로 이러한 3가지 요소를 결합하는 혁신 활동이다. 수많은 새로운 신기술, 새로운 메가 트렌드인 디지털 변환, 지속적인 산업 자동화와 무인화도 중요하지만, 디지털 혁신과 기술 혁신, 산업 혁신으로 현재와 미래의 시장에서 새로운 가치를 창출할 때 완성된다. 이 모든 것은 세계를 변화시키며 이것을 4차 산업혁명이라는 커다란 개념으로 생각할 수 있다. 또한 새로운 신기술인 양자컴퓨팅(quantum computing)과 고도의 인공지능(AI)의 결합으로 또 다른 5차 산업혁명이 나타날 수도 있다. 최근에 이러한 모든 변화에 대한 큰 그림을 한 장의 도표로 만들어 보고 싶어서, 디지털 기술 인더스트리 이노베이션(digital technology industry innovation)이라는 프레임워크(framework)를 만들어 봤다.  디지털 분야에 너무 많은 정보와 기술이 나오기 있지만, 서로 무슨 연관이 있는지 더욱 혼란스럽게 만들고 있다. 올해 필자의 가장 큰 목표는 이런 디지털 분야의 다양한 개념과 현상과 현실에서 어떤 패턴을 인지하고 정리하는 것이다. 이러한 목적은 큰 그림에서 현재 일어나고 있는 현상을 설명하고 미래를 예측하려는 것이다. 과거, 현재, 미래에서 인간은 완전한 예측이 어렵지만, 인간의 가장 뛰어난 능력은 어떤 사실에 대한 패턴을 인지하고 분석하는 것이다. 패턴을 알아낸다는 것은 다음에 무슨 일이 일어날지를 예상할 수 있다.  “벽의 복잡한 문양 속에서 형상을 발견하는 것은 마치 시끄러운 종소리 속에서 우리가 상상할 수 있는 이름이나 단어를 찾아내는 일과 같다.” - 레오나르도 다빈치    조형식 항공 유체해석(CFD) 엔지니어로 출발하여 프로젝트 관리자 및 컨설턴트를 걸쳐서 디지털 지식 전문가로 활동하고 있다. 현재 디지털지식연구소 대표와 인더스트리 4.0, MES 강의, 캐드앤그래픽스 CNG 지식교육 방송 사회자 및 컬럼니스트로 활동하고 있다. 보잉, 삼성항공우주연구소, 한국항공(KAI), 지멘스에서 근무했다. 저서로는 ‘PLM 지식’, ‘서비스공학’, ‘스마트 엔지니어링’, ‘MES’, ‘인더스트리 4.0’ 등이 있다.     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

사출성형해석 업그레이드를 위한 몰덱스3D (19)   이번 호에서는 지난 호에 이어 몰덱스3D(Moldex3D)를 활용한 형상적응 냉각 해석 사례를 소개한다.   ■ 임영빈 | 씨테크시스템 Moldex3D 사업부의 기술영업 담당으로 근무하고 있으며 다양한 고객사 기술지원 및 프로젝트 업무를 담당하고 있다. 이메일 | yyb098@citek.co.kr 홈페이지 | www.citek.co.kr   최근, 원가 절감과 품질 향상을 위한 활동 및 연구가 활발히 이루어지고 있으며 냉각과 관련된 연구과제로 진행하고 있다. <그림 1>은 사출공정에 대한 그림으로 냉각이 차지하는 비중이 60~70%에 이르는 것을 알 수 있다. 전체 사이클 타임에서 차지하는 비중이 크게 작용하고 원가에 미치는 영향도 크다는 것을 알 수 있다.   그림 1. 사출 공정 도표   이번 호에서 소개할 형상적응 냉각(conformal cooling) 적용 사례는 <그림 2>와 같은 모델로 수행하였다. 그림 2. 해석 모델(120×45×15mm)   <그림 2>의 모델은 내측에 좁은 공간이 있어 일반적인 냉각을 적용할 수 없는 모델이다. <그림 3>과 같은 일반 냉각과 <그림 4>와 같은 형상적응 냉각을 이용해 내측에 냉각을 적용하여 해석을 수행하고 비교 검토하였다.

캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상 중계 ▲ 2018년 기술 트렌드 하이프 사이클 도표 2018년은 디지털 변혁(Digital Transformation)에 대한 기업의 인식이 이전의 관망에서 적극적인 추진 방향으로 변화했다. 2018년을 기점으로 보수적인 제조 기업들도 디지털 변혁을 추진 중이며 내년에는 중소제조업도 디지털 변혁에 대해서 적극적인 관심을 가질 것으로 예상되는 가운데 11월 12일 진행된 CNG TV에서는 디지털 지식연구소 조형식 대표가 2018 디지털 변혁의 트렌드 분석과 기업의 추진 사례에 대해 소개했다. 상세한 내용은 다시보기를 통해 볼 수 있다.   ■ 이예지 기자 4차 산업혁명 또는 디지털 변환 시대의 특징은 크게 5가지로 요약할 수 있다. 첫 번째는 ‘속도의 변화(Unprecedented Speed)’이다. 사회는 우리가 그 동안 경험하지 못한 스피드로 빠르게 변화하고 있기 때문에 변화에 대응하는 것이 어렵다. 두 번째는 지식과 기술, 그리고 제품의 생명주기(Knowledge Lifecycle)가 계속해서 짧아지고 있다. 이는 앞으로 제품이 5~10년 사이에 사라질 수도 있다는 것이다. 세 번째는 사회와 산업의 생태계를 흔드는 파괴적 혁신(Disruptive Innovation)이다. 예를 들어 스마트 폰의 발달로 오랜 시간 사용되던 수첩, 시계 등 다양한 제품의 사용빈도가 줄어들게 된다는 것이다.  네 번째는 플랫폼 전략(Platform Strategy)이다. 많은 기업들은 플랫폼에 종속되어 있으며, 다양한 플랫폼 구축에 속도를 내고 있다. 마지막으로 다섯 번째는 디지털화(Digitalization)이다. 공공기관, 산업체 등 각각의 영역에서 데이터를 축적해 보다 인텔리전트(Intelligent)한 미래를 만들기 위한 시도가 이뤄지고 있다. 이처럼 5가지의 디지털 변환으로 디지털 기술 트렌드는 새로운 생존 능력으로 부상하고 있다. 그렇다면, 4차 산업혁명과 디지털 변혁이 지향하는 미래 사회는 무엇일까? 디지털 지식연구소 조형식 대표는 “인류는 기술을 이용해서 ‘스마트 – 디지털 – 연결사회’로 가고 있다고 추론해볼 수 있다”면서 “스마트 – 디지털 – 연결사회 또는 스마트 디지털 세상(Smart Digital World)의 핵심은 사이버 세상(Cyber World)이고, 그 세계는 컴퓨터 프로그램의 소프트웨어로 구성되어 있다”고 짚었다. 사이버 세계는 소프트웨어의 세계이고, 물리적 세계는 인류가 그동안 진화해 왔던 세계이다. 과거의 사회는 물리적 세계(Physical World) 또는 현실세계(Real World)라고 일컬어졌다. 그러나 컴퓨터가 만든 사이버 세계와 혼합되고 가상현실(VR), 증강현실(AR), 복합현실(MR) 등이 발전하면서 새로운 디지털 현실(Digital Reality)이 창출되고 있다. ▲ 디지털 지식연구소 조형식 대표  한편 디지털 트렌드에 대해서 유용한 도구 중 하나는 하이프 사이클(Hype Cycle) 도표라고 할 수 있다. 이 도표를 보면 디지털 트윈(Digital Twin)과 딥러닝(Deep Learning) 기술이 정점에 있지만 대세는 디지털 트랜스포메이션으로 세계는 그동안 경험하지 못한 스마트 디지털 연결 세상으로 급속히 진화하고 있다. 이러한 변화에 대응하기 위해서 포괄적인 디지털 경쟁력이 필요하다.   기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.

개발 및 공급 : 베로소프트웨어 코리아 주요 특징 : 사출/프레스/프로그레시브 등 금형 설계를 위한 모델링 기능 강화, 쉽고 빠르게 사용할 수 있는 UX(사용자 경험) 향상, 리버스 엔지니어링 기능을 별도 모듈로 확장, 유동해석 및 성형해석 기능 탑재 등 베로소프트웨어 코리아는 사출/프레스/프로그레시브 금형 설계에 이르기까지 쉽고 빠른 모델링 기능과 유동해석 및 성형해석 기능의 탑재로 폭넓게 향상된 비지( VISI)의 최신 버전인 2018 R2를 새롭게 출시하였다. 비지 2018 R2의 강화된 주요 업그레이드 기능은 다음과 같다. 향상된 UX   작업 좌표계 방향(작업평면) 자동 지정   비지 2018 R2의 시스템 설정에 새로 추가된 작업 좌표계 방향 자동지정 기능은 설계 과정 중 언제라도 작업 평면을 더욱 직관적이고 동적인 방식으로 설정할 수 있다. 해당 옵션기능을 활성화하여 작업 좌표계를 생성하면, 자유 곡면에서도 선택된 면/포인트/모서리 상의 커서 위치 이동에 따라 해당 위치에 수직인 Z축 방향이 자동 지정된다. 작업 좌표계 이동시 Shift 키를 누른 상태에서 원점을 드래그하면 기존의 축방향을 고정한 채 작업 좌표계를 이동시킬 수 있으며, Alt 키를 누른 채 X, Y, Z 축 중 원하는 축을 드래그하여 커서가 위치한 포인트에 맞게 방향을 변경할 수 있다. 또한, 축 슬라이더를 통해 축의 회전 방향과 각도 등을 쉽고 유연하게 조정할 수 있도록 작업 좌표계의 사용 편의성이 더욱 향상되었다. 상황 별 기능 도구 모음 표시   기존 버전의 M2 활성화 기능은 마우스 오른쪽 버튼 클릭을 통해 선택된 객체와 연관된 상황 별 기능 도구모음을 다시 불러올 수 있었다. 비지 2018 R2 버전에서는 선택된 객체에서 마우스 우클릭을 하지 않고도 상황 별 기능 도구모음이 자동으로 표시되도록 설정할 수 있는 옵션 기능이 추가되었다.   일치면 선택 기능   특정 조건에 일치하는 여러 개의 면을 간편하게 선택할 수 있는 일치면 선택 기능이 추가되었다. 이를 통해 여러 개의 평면/원통 면/블렌드면을 지닌 모델에서 찾고자 하는 면에 대한 세부적인 일치 조건(유형/반경/방향/색상)을 서로 조합 지정하여 필터링할 수 있을 뿐 아니라, 특정 조건에 일치하는 특정면들을 자동 선택하여 한꺼번에 작업할 수 있다.   CAD 모델링 기능의 향상   요소 돌출 기능   비지 2018 R2 버전에서는 특정 요소에 대한 돌출 설계 시, 방향을 자동 지정하여 자동 불리언(Boolean) 작업을 수행할 수 있다. 솔리드 모델과 돌출 요소 간의 교차 또는 접촉 여부에 따라 추출이나 결합과 같은 불리언 작업을 간편하게 할 수 있다. 자동 불리언(Boolean) 작업 추출 : 솔리드와 돌출요소간 교차 통과시 결합 : 솔리드와 돌출 면 간 접촉 시     1 드라이브 2 형상 서피스 생성 기능   새로 추가된 이 기능은 드라이브 커브나 형상 커버 간에 접점이 있을 시, 접점을 기준으로 나눠지는 복수의 서피스를 생성할 수 있는 기능이다. 비지 2018 R2 버전에서는 접하는 두 영역 간의 굴곡진 면에서 함께 생성된 블렌드면을 평평하게 하거나 드래그하여 연장하는 등 면에 대한 추가적인 편집 작업을 더욱 손쉽게 할 수 있다.   홀 메우기(Fill-Hole) 기능 향상   특정 홀의 가장자리를 선택하여 면을 채워야 했던 기존 버전과는 달리, 비지 2018 R2 버전에서는 서피스나 솔리드 상에서 복수의 면 선택만으로 해당 면 위의 여러 홀 객체를 동시 지정하여 자동으로 메울 수 있다. 이를 통해 설계자는 복잡한 형상의 서피스 및 솔리드 보디의 면에서 직접 쉽고 빠른 홀 메우기 작업으로 시간을 절약할 수 있다.   다이렉트 모델링 - 새로운 면 편집 기능   비지 2018 R2에서는 선택면을 드래그하거나 미는 등 기존의 치수/각도 입력방식에서 탈피한 동적인 다이렉트 모델링 방식을 적용하여 더욱 간편하게 솔리드 보디를 편집할 수 있다. 특히, 홀이나 포켓 형상의 중심 위치를 동일하게 유지한 채 선택면을 편집할 수 있으며, 인접면에 블렌드나 챔퍼(Chamfer) 형상이 있는 경우 이를 유지한 채 관련된 면을 쉽게 연장할 수 있다. 뿐만 아니라, 간편한 사용방식의 작업 좌표계 축 슬라이더를 통해 여러 방향으로의 면 편집 및 변경 작업(이동/회전/돌출/옵셋 등)이 가능하다.   새로 추가된 리버스 엔지니어링 모듈   비지 2018 R2에 추가된 리버스 엔지니어링 모듈은 기존 버전에서 모델링 환경 안에 있던 리버스 엔지니어링 기능이 확장된 모듈로, 비지 내에서 호환은 물론 헥사곤(Hexagon)의 이동형 암 장비(Romer Absolute Arm)와 직접 연동한 스캐닝이 가능하다. 스캐닝 작업 시 스캔 결과와 포인트의 개수를 실시간으로 시각화하며, 로머(Romer) 암 장비의 우측 버튼을 통해 데이터를 바로 적용할 수 있다. VISI 2018 R2에 추가된 모델 스캔 이후 작업 별 기능 특징은 다음과 같다. 포인트 필터링 기능 : 선택 영역에서 일정한 밀도 값 기준 필터링 메시 데이터 변환 기능 : 메시 데이터 변환 시 최적의 파라미터 값(포인트간 평균 거리/최대 트라이앵글 사이즈 등)을 설정하여 변환 가능 이외 갭 메우기/메시 데이터 편차오류 보정/메시 데이터 스무싱 등 기능 지원         Mould/Progress/Flow 모듈 기능 향상   표준 규격 부품 삽입 기능   웹 링크를 통해 표준 규격 부품을 로딩할 수 있다. 이는 부품 라이브러리 상에 존재하지 않는 표준 규격 부품을 삽입할 때 유용한 기능으로, cfg 파일에 특정 행을 추가하여 관련된 웹페이지를 로딩하고 선택된 부품을 비지에 병합 가능하다.   충전 유효성 검증 기능   비지 2018 R2 버전에서 새로 추가된 충전 유효성 검증 기능은 플라스틱 사출 성형 시 게이트 위치 지정을 위한 충전 해석 결과를 제공한다. 사용자는 캐비티 선택 → 충전물 주입구 지정 → 소재 선택 순의 단계별 설정으로 용융된 수지의 시간 경과에 따른 충전결과를 예측하고 시각화한다. 이를 통해 발생 가능한 웰드라인과 에어트랩의 위치를 시뮬레이션하고 사출압 요구조건에 맞는 유동해석을 손쉽게 수행함으로써, 가장 적합한 게이트 위치를 선택할 수 있다. 또한, 유효성 검증 결과에 대한 보고서를 자동 또는 수동으로 쉽게 생성할 수 있다.   냉각 기능 향상(냉각 문서)   비지 2018 R2에서 더욱 향상된 냉각 관리 기능은 추출된 냉각회로의 복사본을 생성하여 특정 레이어 상에 저장할 수 있는 기능을 제공한다. 해당 데이터는 스냅샷 관리자 기능을 통해 냉각회로 관련 문서 또는 냉각설계용의 기술문서 작성에도 사용될 수 있다.   VISI 블랭크 및 디스플레이(성형 한계도)   블랭킹 결과 평가에 유용한 블랭크 및 디스플레이 결과 기능에 새로운 시각화 옵션이 추가되었다. 성형 한계도(FLD : Forming Limit Diagram)는 블랭크 작업시 모델의 변형률 상태를 주 변형축과 부 변형축에 나타낸 도표를 제공하며, 해당 FLD에서 각 점의 위치는 특정 영역에서 파단이나 주름 등의 변형 발생 가능 부위가 있는지에 대한 성형성 파악과 이를 통한 결과 평가에 사용될 수 있다. 또한 해당 도표는 사용자 정의의 엑셀 보고서로 자동 내보내기 기능을 지원한다.   휨 변형(Warpage) 예측 기능 향상   비지 2018 R2에서는 기존의 휨 변형 예측 기능에 형상해석 및 충전보압 알고리즘의 적용으로 향상된 기능을 통하여 휨 변형 현상을 더욱 안정적으로 방지할 수 있다. ▲ 유리섬유 강화 플라스틱 소재의 실제 사출성형품 비교 예시   기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.