클라우드 기반 CFD, SIMULIA Fluid Dynamics Engineer   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : Dassault System, www.3ds.com ■ 자료 제공 : 노드데이타, 02-595-4450, www.nodedata.com   SIMULIA(시뮬리아) Fluid Dynamics Engineer는 클라우드 기반의 CFD 툴로 내부 및 외부 흐름에 대한 유체 성능을 검증하며, 최적의 흐름 분포, 최소 압력 손실 및 난류를 시뮬레이션하여 제품의 성능을 평가할 수 있으며 이를 이용해 설계를 개선하여 최적을 설계를 이룰 수 있다. 일반적인 CFD(Computational Fluid Dynamics) 툴에서 사용하는 기본 이론인 RNAS 방정식(Reynolds Avergaged Navier-Stokes 방정식)을 활용하여 정확도와 효율성을 동시에 가지는 유동 해석 애플리케이션으로 고급 레벨의 솔루션이다. 3DEXPERIENCE 시뮬레이션 포트폴리오의 일부인 Fluid Dynamics Engineer는 모든 일반적인 정상 상태, 비정상 상태 유동 해석부터 음속 유동 해석, 혈액과 같은 비뉴턴 액체에 대한 해석이 가능하고, 팬이나 필터, 배플 등을 표현하기 위한 모델링 기법도 활용 가능하다.  또한 모든 분야에서 일반적으로 사용되며 계산의 정확성이 높은 대표적인 난류 모델인 SST k-Ѡ 난류 모델, Realizable k-ε 난류 모델, Spalart – Allmaras 난류 모델을 제공하여 상황에 맞는 난류 모델을 선택할 수 있어 더욱 정확한 시뮬레이션을 진행할 수 있다.  클라우드 기반의 애플리케이션으로 컴퓨터 CPU를 이용한 로컬 해석뿐 아닌 클라우드 리소스를 활용하는 클라우드 컴퓨팅으로 해석을 진행할 수 있어 상대적으로 빠른 시간에 해석 결과를 얻을 수 있으며, 사무실뿐 아닌 외부에서 하드웨어의 영향없이 해석의 세팅 및 진행과정 결과를 확인할 수 있다. 또한 실시간으로 협의 가능하여 작업 효율을 향상시킬 수 있다.   좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

다쏘시스템이 오는 6월 15일 국내 연례 콘퍼런스인 ‘3D익스피리언스 콘퍼런스 2023’을 인터컨티넨탈 서울 코엑스에서 개최한다고 밝혔다. 이 행사는 매년 약 1000여 명의 다쏘시스템 이용자들이 참가하는 콘퍼런스로, 올해는 ‘시각화와 모델링, 시뮬레이션을 활용한 지속가능한 세계(Visualize, Model and Simulate the World for Sustainability)’를 주제로 다쏘시스템 솔루션을 활용한 성공사례와 업무 혁신을 위한 비전을 공유한다. 3D익스피리언스 콘퍼런스 2023은 다쏘시스템코리아 정운성 대표이사의 환영사로 시작해 ▲포스코 A&C 문현묵 상무 ▲HD현대인프라코어 홍성진 팀장 ▲다쏘시스템 데이비드 브라운(David Brown) 넷바이브(NETVIBES) 세일즈 부사장이 기조연사로 등단하여 BIM(Building Information Modeling)을 활용한 디지털 트렌스포메이션 사례, 3D익스피리언스 플랫폼을 활용한 지속적인 R&D 혁신 사례와 ‘버추얼 트윈 익스피리언스’를 활용한 인공지능 분야의 산업 혁신 방안을 새롭게 조명한다. 오후 트랙에서는 밸류업을 위한 플랜트 버추얼 트윈, 3D익스피리언스를 활용한 항공기 부품 자동 프로그래밍, 버추얼트윈 팩토리 구축 사례 등을 주제로 다쏘시스템의 브랜드 전문가들과 다쏘시스템 고객사인 한국타이어앤테크놀로지, 포스코A&C, 현대자동차, HD현대인프라코어, 한국항공우주산업(KAI) 등 산업군을 대표하는 전문가들이 참여해 직접 다양한 디지털 혁신 방안과 사례를 공유한다. 또한 3D 익스피리언스 플랫폼 내 주요 애플리케이션인 카티아(CATIA), 시뮬리아(SILMULIA), 에노비아(ENOVIA), 델미아(DELMIA), 바이오비아(BIOVIA)등을 활용한 사례와 솔루션 업데이트를 공개한다. 행사장 한편에는 전시존이 마련돼 3D익스피리언스 플랫폼을 직접 체험해 볼 수 있다. 다쏘시스템코리아의 정운성 대표이사는 “버추얼 트윈 익스피리언스는 기업의 시행착오를 줄여 업무 현장의 문제점을 크게 개선하고, 나아가 지속가능성을 실현하는 데 중추적 역할을 하게 될 것”이라며, “산업 및 학계 최고의 전문가들과 함께 버추얼 트윈 익스피리언스를 활용한 성공사례와 지속가능한 혁신 방안을 공유하고, 네트워킹을 통해 인사이트를 공유하는 기회가 되기를 바란다”고 말했다.  

주요 CAE 소프트웨어 소개  유동 해석 소프트웨어, XFlow ■ 개발 : 다쏘시스템(Dassault Systèmes), www.3ds.com ■ 자료 제공 : 다쏘시스템코리아, 02-3270-7800, www.3ds.com/ko 노드데이타, 02-595-4450, www.nodedata.com  메이븐, 02-852-2555, www.swmaven.co.kr 브이피케이, 02-6230-7200, plm.vpkcorp.com 제품 혁신을 위한 현대의 치열한 경쟁 속에서 산업계는 차량의 도하, 파워 트레인의 윤활 및 항공기 기동과 같은 극한 조건에서 제품의 실제 동작과 연관된 복잡한 시뮬레이션을 수행해야 한다.  시뮬리아(SIMULIA)의 Fluid Solution 중 하나인 XFlow(엑스플로우)는 신뢰성 있는 CFD(Computational Fluid Dynamics) 해석 수행을 위한 입자 기반 LBM(Lattice-Boltzmann Method) 기술을 제공한다.   XFlow의 최신 기술을 통해 사용자는 실제 형상의 움직임, Free surface를 포함한 다양한 기체와 유체가 혼합된 다상(Multi-Phase) 유체와 구조물의 상호 작용에 따른 유동 현상 해석 및 급격한 시간 변화가 동반되는 고주파 특성을 갖는 유체 해석이 포함된 CFD 업무를 진행할 수 있다. 자동 공간 격자 생성 기능과 Adaptive refinement 기능은 사용자의 입력을 최소화할 수 있어 격자 생성 및 전처리 단계에서 시간과 노력을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 해석의 정확도를 높일 수 있다.         좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

제조산업에서도 업무 효율 및 R&D 혁신을 위한 수단으로 클라우드에 대한 관심이 높아지고 있다. 이런 가운데, 효과적인 클라우드 활용 방법을 제시하기 위한 ‘2022 HPC on AWS 온라인 콘퍼런스’가 지난 11월 16일 진행됐다. 캐드앤그래픽스 CNG TV를 통해 진행된 이번 콘퍼런스에서는 설계, 시뮬레이션, 데이터 관리, 협업 등 엔지니어링 영역을 중심으로 클라우드 HPC 관련 기술 동향과 효과적인 활용 방안 등이 폭넓게 소개됐다. ■ 정수진 편집장     클라우드의 목표는 생산성 높이고 혁신을 돕는 것 AWS 코리아의 황민선 ISV 세일즈 매니저는 “클라우드 HPC의 최종 목표는 온프레미스의 한계를 넘어, 시간 낭비 없이 생산성을 높이고 혁신을 지원하는 것”이라고 소개했다. 기존에 많이 쓰이던 온프레미스 HPC는 하드웨어를 확보/교체하거나 유지보수하는 데에 시간과 비용이 들고, 이 과정에서 HPC 작업이 지연되거나 중단되면 생산성이 낮아지거나 혁신의 기회를 놓칠 수 있다. 반면, 클라우드 기반의 HPC 기술은 이런 제약을 없애 기업의 혁신을 가속화할 수 있다는 것이 황민선 매니저의 설명이다. 전체 HPC 워크로드의 20%가 클라우드에서 실행되고 있어 전체 HPC 시장에서 비중은 작지만 향후 성장이 기대된다. 클라우드 HPC 시장 규모는 오는 2026년까지 110억 달러를 넘어설 것으로 보이며, 향후 5년간 17.6% 성장할 전망이다. 또한, HPC 워크로드를 실행 위해 기업이 퍼블릭 클라우드에 투자하는 비용은 올해 23% 이상 증가해 62억 달러를 넘을 것으로 예상되고 있다. 반면 온프레미스 HPC는 앞으로 5년간 6.9% 성장할 것으로 보인다. 황민선 매니저는 “AWS가 제시하는 클라우드 HPC는 무제한의 인프라에 액세스하고, 온디맨드 방식으로 빠르게 확장할 수 있다. 사용한 양만큼 비용을 지불하면서 대규모 투자가 없어도 최신 기술을 즉시 사용 가능한 이점이 있다. 유연한 구성 옵션으로 리소스를 빠르게 선택하고 비용을 최적화할 수 있는 것도 장점”이라고 설명했다.     에지부터 클라우드까지 지원하는 HW·SW 기술 인텔코리아의 이인구 전무는 “기술의 발전과 함께 다양한 기법으로 데이터를 수집, 가공, 분석해 비즈니스 인사이트를 얻고 새로운 비즈니스를 창출하는 흐름이 가속화된다”면서, “에지(edge)의 데이터가 네트워크를 거쳐 스토리지와 서버에 저장되고, 데이터 분석까지 병목 없이 데이터를 심리스하게 처리할 수 있도록 클라우드 아키텍처를 구성하고 소프트웨어 이용해 가속하는 것이 중요하다”고 짚었다. 인텔은 이를 위해 에지에서 생성되는 데이터를 데이터센터로 옮기거나 데이터센터간 빠른 전송을 위한 네트워크, 데이터센터에 더 많은 데이터를 저장하고 빠르게 액세스하기 위한 메모리 및 스토리지, 에지와 데이터센터에서 다양하게 이뤄지는 데이터 분석을 위한 저전력 CPU 및 데이터센터용 CPU, GPU와 AI 가속기 등 폭넓은 제품 포트폴리오를 제공한다. 특히 인텔의 3세대 제온(Xeon) 스케일러블 프로세서는 새롭게 출시된 서버 플랫폼에서 웹 서비스, 인공지능, 검색, 데이터베이스 등 다양한 분야의 성능을 높일 수 있는 것이 특징이다. 또한 보안 솔루션과 증가하는 워크로드를 효과적으로 처리하는 확장성 및 유연성을 제공하는데에 중점을 두었다. 한편, 인텔은 클라우드의 활용도를 높이는 소프트웨어 기술도 제공한다. 여기에는 워크로드의 클라우드 마이그레이션 및 클라우드 리소스를 최적화하는 기술, 데이터의 흐름과 처리 패턴을 실시간 분석해 최적의 실행경로를 탐색하는 워크로드 튜닝 기술, CPU/GPU/FPGA/가속기 등 다양한 아키텍처에서 개발 과정을 단순화하는 개발자 API 등이 있다.     클라우드 HPC의 비용 효율 높이는 CPU/GPU AMD는 데이터센터 시장에서 HPC, 기업용 IT, 클라우드, 인공지능, 가상화&게이밍 분야에 집중하고 있다. AMD 코리아의 김홍필 이사는 “가장 두각을 나타내는 분야는 HPC로, AMD CPU와 GPU 가속기로 구성된 슈퍼컴퓨터가 톱 500 리스트 1위에 오르기도 했다. AMD는 클라우드 분야에서도 다양한 가상화 인스턴스를 출시하는 등 클라우드 HPC에 적합한 솔루션을 제공하고 있다”고 소개했다. AWS에서도 AMD 기반의 다양한 EC2 인스턴스를 제공하고 있는데, 김홍필 이사는 AMD 인스턴스의 강점으로 가격 경쟁력을 꼽았다. 다른 인스턴스에 비해 낮은 가격으로 높은 성능을 제공해 비용 효율을 높일 수 있다는 것이다. 또한, 대부분의 클라우드 인스턴스가 x86 아키텍처로 구동되고 있는데, AMD의 CPU 또한 동일한 아키텍처에 기반하고 있어서, 소프트웨어를 변경하지 않고 AMD 기반 인스턴스로 마이그레이션이 가능하다는 점도 강조했다. 특히 EC2의 HPC6a 인스턴스는 3세대 에픽(EPYC) 프로세서로 구동되는 AWS의 첫 번째 AMD 기반 HPC 인스턴스이다. 최대 96개의 CPU 코어, 3.6Ghz 최대 클럭 속도, 384GB의 메모리를 탑재하고 100Gbps 네트워크를 지원해 HPC에 특화된 성능을 제공한다. 김홍필 이사는 HPC6a 인스턴스에서 CFD 애플리케이션를 테스트한 내용을 소개하면서 “시뮬레이션에서는 노드 증가에 따른 선형적인 성능 향상이 중요한데, HPC6a 인스턴스는 이런 성능을 잘 보여준다. 또한, 많은 인스턴스를 필요로 하는 작업일 수록 비용 절감 효과도 크다”고 전했다.     디지털 스레드로 클라우드 HPC의 활용 최적화 제조산업에서는 시장 경쟁이 심화되고 제품이 복잡해지면서 개발 난이도가 높아지고 있다. 이를 해소하기 위한 디지털 전환에 효과적으로 대응하는 한편, 재택근무가 늘면서 데이터 보안 및 네트워크 보안이 필요하다는 인식은 클라우드 HPC의 도입 증가로 이어지고 있다. 한편, 하드웨어 리소스의 사용량과 시간에 비례해 비용을 지불하게 되는 클라우드 HPC 환경에서는 HPC 리소스의 낭비 문제가 지적된다. 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어(지멘스 DISW)의 김현준 본부장은 이를 해결하기 위해 전체 해석 프로세스와 데이터의 흐름을 일관되게 관리하는 ‘디지털 스레드 플랫폼’을 제시했다. CAD 플랫폼인 NX, 시뮬레이션 플랫폼인 심센터(Simcenter), 시뮬레이션 프로세스 및 데이터 관리(SPDM) 프로세스를 통해 데이터의 연결성과 일치성 및 소프트웨어 사이의 연계성을 확보한다는 것이 디지털 스레드 플랫폼의 기본 개념이다. 지멘스 DISW의 클라우드 기반 PLM인 팀센터 X(Teamcenter X)는 PLM 시스템과 해석 데이터&프로세스 관리 도구를 제공해, 해석 데이터 및 프로세스 관리를 신속하게 진행할 수 있도록 한다. 또한, 클라우드 플랫폼에서 해석 프로세스 데이터와 툴, 원하는 가상 코어를 적용하고 해석 결과를 확인하는 심센터 클라우드 HPC(Simcenter Cloud HPC)와 연결해 HPC 리소스의 낭비를 막고 해석 데이터의 흐름을 관리할 수 있게 지원한다. 한편, 클라우드 HPC는 공장이나 사물인터넷 빅데이터를 처리하는 데에도 쓰일 수 있다. 김현준 본부장은 “시뮬레이션뿐 아니라 공장 자동화, 공장 데이터, 제품 IoT 데이터 등을 통합해 성능을 높이기 위한 데이터 처리 플랫폼으로 클라우드를 활용할 수 있다”고 전했다.     시뮬레이션의 가치 높이는 클라우드 플랫폼 많은 양의 수학 계산이 필요한 시뮬레이션을 위해서 기존에는 워크스테이션 등 고가의 장비가 쓰였는데, 최근에는 구조, 유동, 전자기, 진동소음, 다물체 동역학 등 다양한 시뮬레이션을 클라우드 기반에서 운영할 수 있게 됐다. 다쏘시스템코리아의 황하나 컨설턴트는 “클라우드는 데이터의 저장과 공유뿐 아니라 효율적이고 유연한 시뮬레이션 환경을 구축할 수 있게 한다”면서, “복잡한 계산은 클라우드가 수행하기 때문에, 일반 PC로도 시뮬레이션 데이터에 손쉽게 접근할 수 있고, 시뮬레이션을 위한 장비를 추가 구매/증설할 필요도 없다”고 설명했다. 한편, 높은 수준의 해석과 함께 조직 내 협업 역시 제품 개발 프로젝트를 성공하기 위한 필수 요소로 꼽힌다. 이를 위해서는 클라우드 플랫폼의 데이터 관리 체계를 통해 복잡한 데이터 간에 연결성을 확보하고, 모델·해석 시나리오·시뮬레이션 결과 등을 통합 관리할 수 있다. 다쏘시스템은 폭넓은 시뮬레이션 솔루션 포트폴리오를 제공하는 시뮬리아(SIMULIA)와 3DX 플랫폼: 역할(role) 기반 구조로 기술-사람-데이터의 연결과 공유를 지원하는 3D익스피리언스 플랫폼(3DEXPERIENCE Platform)을 제공한다. 황하나 컨설턴트는 “3D익스피리언스 플랫폼은 디자인 변경 내용, 해석용 형상, 요소, 시나리오 등을 그대로 유지하면서 추적 관리가 가능하고, CAD 모델과 시뮬레이션용 모델을 따로 제작/관리할 필요도 없다”고 소개했다. 또한 “클라우드를 통해 제품의 성능을 개선할 수 있는 시뮬레이션의 가치를 더욱 키울 수 있다. 나아가 클라우드는 빅데이터와 인공지능 등을 융합하기 위한 선행 기술이기도 하다”고 덧붙였다.     클라우드로 데이터 중심의 협업 구현 과거의 방식으로 구축된 제품 개발 시스템에서는 데이터가 고립된 방식으로 처리되고 보관되고 있다. 이런 환경에서는 필요한 데이터를 찾는 데에 많은 시간이 들고, 협업에도 어려움이 커진다. 오토데스크코리아의 김지훈 차장은 ‘데이터 중심의 프로세스 전환’을 해결책으로 제시했다. 오토데스크는 AWS의 다양한 기능을 활용해 하이브리드 클라우드 기반의 플랫폼 서비스를 구축했는데, 이 서비스는 전체 제품 개발 과정을 간소화하고 데이터 중심으로 협업할 수 있는 프로세스를 제공하는 데에 초점을 두고 있다. 김지훈 차장은 “데이터 중심의 통합 가치사슬을 만들고 공급업체 데이터의 안전한 액세스 및 고객 데이터의 통합을 통해 피드백 순환구조(loop)를 형성해야 제품 혁신을 빠르게 추진할 수 있다”고 설명했다. 오토데스크는 자사의 클라우드 플랫폼 서비스를 제조/건축/미디어 분야에 특화된 솔루션으로 제공하고 있는데, 이 가운데 제조 분야를 위한 플랫폼인 퓨전 360(Fusion 360)은 제품 개발의 시작 단계부터 설계, 데이터 관리, 제조 프로세스, 적층 프로세스 등을 통합된 환경에서 활용할 수 있도록 한다. 김지훈 차장은 “퓨전 360은 F3D 데이터 포맷에서 설계, 해석, 툴패스, 도면 등의 데이터를 하나로 관리할 수 있게 해 전체 제품 개발 프로세스의 연결을 위한 데이터 통합을 지원한다. 그리고 타사의 3D 소프트웨어 솔루션 데이터를 퓨전 360에서 통합해 리얼타임으로 업데이트하고 상호작용할 수 있도록 한다”고 소개했다. 또한, “클라우드 플랫폼은 최신 버전을 실시간 업데이트해 다양한 기능을 즉시 사용하고, 기존 시스템과 플랫폼 시스템을 비즈니스 상황에 맞춰 유연하게 사용할 수 있어야 한다. 또한 설계, 해석, 렌더링에 제한 없이 액세스하고 비즈니스 확대 및 협업을 통한 제조 생태계를 제공해야 한다”고 전했다.     클라우드 시뮬레이션 활용을 더욱 쉽고 빠르게 앤시스 코리아의 최장훈 부장은 “기존에 클라우드에서 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하려면 IT 및 클라우드에 대한 전문 지식이 필요했다. 앤시스와 AWS는 지난 10월에는 ‘앤시스 게이트웨이(Ansys Gateway)’를 출시해, 몇 번의 클릭으로 AWS 환경에서 앤시스의 소프트웨어로 쉽고 빠르게 시뮬레이션을 할 수 있도록 돕는다”고 소개했다. 앤시스 게이트웨이는 클라우드에서 VDI(가상 데스크톱 인프라) 및 HPC 기반으로 앤시스의 다양한 애플리케이션을 쉽게 구축할 수 있게 한다. 기존에 가진 앤시스 라이선스와 AWS 계정·크레딧을 사용할 수 있으며, 가상머신(VM)의 생성이나 CPU/메모리/디스크 용량의 변경 등을 손쉽게 할 수 있다. 클라우드상의 가상머신과 HPC 자원의 비용 및 사용량을 관리하는 기능을 제공하며, 데이터 공유 및 협업도 지원한다. 또한 앤시스뿐 아니라 다른 회사의 CAE 및 CAD 소프트웨어도 사용할 수 있게 했다. 최장훈 부장은 “웹 브라우저 기반에서 사용할 수 있도록 앤시스 게이트웨이를 제공해, 클라우드에 대한 기반 지식과 기술이 없어도 사용할 수 있도록 했다. 중요한 목적은 클라우드 시뮬레이션에서 고객이 겪는 하드웨어 관련 장벽을 제거하는 것”이라고 전했다. 현재 앤시스 게이트웨이는 앤시스의 주요 제품을 몇 번의 클릭으로 사용 가능. 플래그십 솔버를 비롯해 워크벤치(Workbench), 모션(Ansys Motion), 셜록(Sherlock), LS-다이나(LS-DYNA), CFX, 아이스팩(Icepak), 맥스웰(Maxwell), SCADE, 스페오스(Speos), 광학해석 툴의 자동 설치를 지원한다.     하이브리드 클라우드를 위한 스케줄링 및 관리 한국알테어의 박진구 책임은 기업이 자체 구축된 온프레미스 서버와 클라우드 가상머신/서버를 함께 구성하는 하이브리드 클라우드 아키텍처에 대해 소개했다. 온프레미스 HPC의 경우 업무량에 따라 시스템의 용량이 부족하거나 남는 경우가 생긴다. 물리적인 서버를 늘리려면 증설 요청부터 주문-배달-설치-운영까지 적지 않은 시간이 걸리는데, 클라우드는 주문부터 운영까지 걸리는 시간이 짧기 때문에 빠르게 대응할 수 있다는 것이다. 또한 사용하려는 소프트웨어에 맞춰 다양한 운영체제, CPU, GPU를 선택할 수 있는 것도 클라우드의 이점 중 하나이다. 알테어는 퍼블릭+온프레미스 또는 퍼블릭+프라이빗을 함께 사용하는 하이브리드 클라우드를 위해 HPC 스케줄러인 PBS와 클라우드 연동을 위한 클라우드 버스팅(cloud bursting) 시스템을 제공한다. 박진구 책임은 알테어가 제시하는 하이브리드 클라우드 구성을 소개하면서 “PBS 스케줄러를 사용해 시뮬레이션 등 사용자의 작업을 위한 클라우드 리소스를 요청하고, VPN을 통해 클라우드와 보안 연결이 가능하다. 온프레미스의 시뮬레이션 솔버 라이선스를 클라우드에서 사용하도록 구성할 수 있다”고 설명했다. 이렇게 구성된 하이브리드 클라우드 환경에서 사용자는 PC에서 클라우드로 작업 파일을 전송하고, 클라우드로 전송된 작업은 퍼블릭 클라우드에서 시뮬레이션을 진행하게 된다. 시뮬레이션 결과는 VPN 보안을 통해 온프레미스 시스템으로 전송되어 사용자는 PC에서 결과를 확인할 수 있다.     엔지니어링 R&D 위한 클라우드 HPC 및 VDI ISBC의 김완희 대표는 최적의 R&D 환경을 지원하는 유연한 클라우드 HPC를 소개했다. 클라우드 HPC에 대해서는 비용 효율과 다양한 컴퓨팅 인스턴스 등의 이점이 알려져 있는데, 김완희 대표는 “ISBC는 HPC 환경에 필요한 통합 R&D 포털을 제공하며, 엔지니어링 VDI를 통해 다양한 전처리 작업 환경을 지원한다. 또한 HPC 서비스와 연동해 해석 솔빙(solving)을 진행할 수 있는  원스톱 VDI+HPC 서비스도 제공한다”고 소개했다. ISBC의 엔지니어링 VDI는 AWS의 그래픽 중심 인스턴스를 사용하며 엔지니어링, 영화/콘텐츠 등 그래픽 작업을 위해 고성능 GPU를 원격에서 활용할 수 있는 환경을 지원하는 것이 특징이다. 한편, 백엔드에서는 HPC 환경에서 다양한 소프트웨어를 함께 사용할 수 있도록 지원한다. 제조기업에서는 다양한 소프트웨어를 함께 사용하는 경우가 많고 머신러닝을 활용하기도 하는데, 김완희 대표는 “이를 위해 유연한 HPC 활용을 지원하는 것이 핵심이다. ISBC는 여러 ISV(독립 소프트웨어 공급사)와 협력하고 있으며 HPC 컨설팅 노하우 및 다수의 레퍼런스를 갖추고 있다”이라고 설명했다.       ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

다쏘시스템코리아가 9월 6일 연례 사용자 이벤트인 ‘3D익스피리언스 콘퍼런스 코리아 2022’를 열었다. ‘버추얼 트윈을 통한 지속가능성의 가속화(Accelerate Sustainability with Virtual Twin)’를 주제로 진행된 이번 이벤트에서 다쏘시스템코리아는 제품과 공간, 인간, 자연까지 가상화한다는 자사의 버추얼 트윈과 함께, 이를 중심으로 하는 메타버스 및 지속가능성 전략 등을 폭넓게 소개했다. ■ 정수진 편집장     제조 환경의 변화에 대응하는 디지털 전환의 필요성 강조 다쏘시스템코리아에서 커스터머 솔루션 익스피리언스 세일즈를 이끌고 있는 정운성 본부장은 개회사를 통해 “환경은 실제 우리의 업무에 영향을 주는 중요한 문제가 되었다. 또한 제품에 대한 요구 사항이 갈 수록 다양해지고 복잡해지면서, 많은 부분에서 큰 폭의 변화에 직면하고 있다”고 짚었다. CAD를 활용한 3D 모델링, 해석 솔루션을 통한 시뮬레이션, 제품 정보 관리 시스템을 통한 데이터 관리 등 엔지니어링 소프트웨어의 사용은 이전부터 꾸준히 이뤄져 왔다. 하지만 개별 업무 영역에서 사용하는 데에서 나아가, 이제는 시장의 복잡한 요구와 환경 문제에 대응한 제품 개발 및 생산을 위해 더 진보적이고 혁신적인 방식이 요구된다는 것이다. 다쏘시스템이 내세우는 해결방법은 모델링, 시뮬레이션, 데이터 관리를 하나의 플랫폼 안에서 잘 구조화된 형태로 통합 운영하는 것이다. 이를 통해 복잡한 시장 요구에 대응하기 위한 기반을 갖출 수 있으며, 이는 디지털 전환의 중요한 요소로 꼽힌다. 정운성 본부장은 “다쏘시스템은 디지털 통합 운영을 바탕으로 연계, 추적성, 최적화를 고도화하고 있다. 이를 기반으로 경험과 노하우를 축적하고 가상공간에서 미래를 미리 경험하는 버추얼 트윈(virtual twin)을 제공하는 것이 다쏘시스템의 목표”라고 전했다.   ▲ 다쏘시스템코리아 정운성 본부장은 모델링, 시뮬레이션, 데이터를 중심축으로 하는 버추얼 트윈 개념을 소개했다.   버추얼 트윈과 메타버스를 위한 비전 제시 다쏘시스템이 내세우는 버추얼 트윈은 디지털 트윈의 더욱 포괄적이면서 완성된 개념으로 ▲3D 모델과 시스템-모듈-컴포넌트 간의 논리 관계를 정의하는 엔지니어링 모델 ▲시뮬레이션 모델 ▲물리 특성, 환경, 실행/운영 등에 대한 데이터로 구성된다. 이를 통해 다쏘시스템은 사물과 공간, 인간, 자연에 이르는 광범위한 버추얼 트윈 경험을 제공하겠다는 비전을 선보이고 있다. 다쏘시스템코리아의 인더스트리 컨설턴트 디렉터이자 지속가능성 리더인 양경란 대표는 다쏘시스템이 지향하는 ‘버추얼 트윈 기반의 인더스트리 메타버스와 지속가능한 혁신’에 대해 소개했다. 양경란 대표는 “버추얼 트윈은 물리적인 대상을 가상 공간에 그대로 구축하는 것뿐 아니라, 물리적 실체가 존재하기 이전에 3D 모델링과 시뮬레이션 등의 기술로 잠재적인 대상의 버추얼 트윈을 만들 수도 있다. 디지털 트윈과 가상 환경을 포괄하는 버추얼 트윈을 활용하면 가상으로 미래를 예측하거나 가상의 과거를 재현해 추적/복기하는 것도 가능하다”면서, “버추얼 트윈의 핵심 가치는 빠르게 변화하는 환경에서 더 빠르게 학습하고, 더 많은 탐색과 실험을 하고, 더 적은 환경 영향을 위한 이니셔티브를 제공하는 데에 있다”고 전했다. 다쏘시스템은 비즈니스의 대상을 디지털로 구현하는 버추얼 트윈을 중심으로 제조산업의 엔드투엔드 실행에 적용할 수 있는 ‘산업 메타버스(industry metaverse)’의 네 가지 유형을 정의했다. ▲버추얼 트윈을 활용한 가상 검증 및 테스트 ▲버추얼 트윈과 VR(가상현실), 디지털 휴먼을 결합한 가상 운영 및 체험 ▲버추얼 트윈과 증강현실(AR)/가상현실을 결합한 증강 운영 ▲버추얼 트윈과 인공지능(AI) 및 애널리틱스를 결합한 증강 분석과 의사결정이 그것이다. 가상 검증은 현실과 같은 디지털 모델과 물리/수학 모델을 기반으로 디지털 시뮬레이션을 실행하는 것이다. 이는 분자/소재, 부품/제품, 생산 공정 등 다양한 영역의 가상 시뮬레이션을 가능하게 한다. 가상 운영/체험은 버추얼 트윈에 휴먼 모델과 VR 기술을 더해 직원 관점의 작업과 고객 관점의 경험을 최적화할 수 있다. 예를 들면 작업자의 이동과 안전에 대한 시뮬레이션, 가상 휴먼 모델 기반의 인체공학 설계, VR 기반의 가상 제품 체험 등이 있다. 증강 운영은 버추얼 트윈에 AR 기술을 더해 가상 교육 및 고객 마케팅/서비스에 활용하는 것을 가능케 한다. AR을 기반으로 제품의 상세 정보를 제공하거나, 제품 서비스 및 자가정비를 위한 AR 기반의 디지털 매뉴얼 등이 대표 사례로 꼽힌다.증강분석 & 의사결정은 버추얼 트윈에 비즈니스 실행 데이터 분석 및 추천을 결합해 판단과 의사결정을 고도화하는 것이다. 3D 기반의 이슈 이력 관리와 분석, AI 기반의 대체품 추천 및 부품 표준화, 버추얼 트윈 기반의 프로세스 처리 분석 등이 가능하다. 한편, 원료 채취부터 포장/수송, 제조, 사용, 폐기/재활용까지 비즈니스 전체 주기에서 총체적인 친환경 영향에 대해 평가하는 LCA(Life Cycle Assessment : 환경전과정평가) 기법이 ISO 표준으로 정해지는 등, 제조산업 전반에서 친환경성을 구현하고 지속 관리해야 한다는 압력이 커지고 있다. 양경란 대표는 “제품의 설계 단계에서 환경 영향의 80%가 결정되는데 버추얼 트윈으로 이 과정을 개선할 수 있다. 버추얼 트윈과 BOM을 종합해 원재료 단계에서 환경 영향을 평가할 수도 있다” 면서, “버추얼 트윈을 활용하면 연구개발부터 설계, 생산, 운송, 활용, 폐기 단계에서 기존 비즈니스 방식보다 효과 및 효율을 높일 수 있으며, 친환경/친사회적인 비즈니스로 변화를 추진할 수 있다”고 전했다. 또한, “버추얼 트윈 중심의 산업 메타버스는 제조기업 디지털 전환의 궁극적인 모습이 될 것”이라고 전망했다.   ▲ 다쏘시스템코리아 양경란 대표는 산업 메타버스가 제조산업 디지털 전환의 궁극적인 모습이 될 것으로 전망했다.   제품 개발 혁신 기술과 사례 소개 이번 3D익스피리언스 콘퍼런스에서는 다쏘시스템의 설계 및 시뮬레이션 솔루션 브랜드인 카티아(CATIA)와 시뮬리아 (SIMULIA)를 중심으로 차세대 엔지니어링 구현, 미래 모빌리티 개발, 첨단산업 혁신, 지속가능한 산업 구현 등을 위한 엔지니어링 기술과 활용사례 등이 폭넓게 소개됐다. 기조 세션에서는 한국항 공우주산업(KAI)과 LG전자가 제품 개발을 위한 디지털 전환 및 시뮬레이션 주도의 개발 혁신 사례를 전했다. 한국항공우주산업의 디지털 엔지니어링 팀장인 주영신 수석은 “글로벌 항공기 개발/제조 트렌드는 전체 수명주기에 대해 디지털 엔지니어링을 채택하고, 의사결정에 필요한 정보를 제공할 수 있도록 디지털 모델의 개발/통합/사용을 실현하는 방향으로 나아가고 있다”고 소개했다. 이런 배경에는 항공기 개발의 복잡성이 큰 폭으로 늘어났다는 이유가 있다. 항공기 한 대에 쓰이는 부품 수가 백 만 단위에 이르며, 기구 부품과 컴포넌트뿐 아니라 전장, 소프트웨어 등의 사용이 확대되면서 단일 소스를 기반으로 이들 요소를 관리하는 것이 중요해졌다. 한국항공우주산업 또한 현재 진행 중인 차세대 전투기 개발 사업에서 기존의 IT 인프라로는 개발과 생산에 한계가 있다고 판단하고, 이를 해결하기 위해 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼을 도입했다. 또한 디지털 목업(DMU)에 물리적 특성까지 고려한 시뮬레이션을 결합한 FDMU, 디자인 리뷰부터 정비성 분석까지 다양한 검토를 위한 가상현실, 기준정보 정의부터 생산을 위한 MBOM까지 디지털 스레드 환경을 구축하는 PLM, 2D 도면을 없애고 3D 모델을 기반으로 설계와 커뮤니케이션을 하기 위한 MBD(모델 기반 설계), 해석 일정·프로세스·결과를 관리하는 SLM(시뮬레이션 수명주기 관리) 등 다양한 기술을 적용했다. 주영신 수석은 “체계 개발부터 양산, 후속지원에 이르는 업무/데이터/시스템이 유기적으로 연계 및 통합되도록 시스템을 구성했다”면서, “디지털 기술이 빠르게 변화하고 있어서 단계마다 신기술을 적용해 개발을 진행하고 있는데, 이 과정에서 3D익스피리언스 플랫폼이 중요한 역할을 하고 있다”고 소개했다. 전자제품 산업에서는 소재부터 제품까지 다양한 스케일의 문제를 해결해야 하는 경향이 늘면서, 기구 및 회로 중심의 해석에서 전자기까지 포함한 멀티스케일 해석으로 시뮬레이션의 활용 양상이 변화하고 있다. LG전자 생산기술원의 김상국 팀장은 “시뮬레이션을 수행하는 데에 있어 모델의 복잡도가 증가하면서 해석 데이 터도 늘어나고 있어서, 시뮬레이션 데이터의 종류와 크기가 늘고 있다. 해석 결과를 빠르게 전달/분석하는 것도 주요한 과제 중 하나”라면서, “LG전자는 현실의 문제를 모델링해 가상으로 테스트하고, 시스템의 자동 설계를 전문가가 검증하는 시뮬레이션 기반의 제품 개발 혁신을 추진하고 있다”고 소개했다. LG전자는 다양한 요구에 대응할 수 있는 제품 개발을 위한 MBSE(모델 기반 시스템 엔지니어링), 멀티 스케일 및 멀티 도메인 시뮬레이션, 템플릿 기반의 설계/해석 자동화, 디자인 생성부터 소비자 선호도 반영까지 자동화하는 제너레이티브 설계(generative design), AI(인공지능) 기반의 PCB 설계 자동화 등을 진행하고 있다. 김상국 팀장은 “디지털화의 가장 큰 장점은 모델과 데이터가 프로세스화되고 공유된다는 점이다. 데이터와 시뮬레이션을 연계하면 지속적인 제품 개발/생산 고도화가 가능할 것으로 본다. 이를 위해 가상 제품 개발(VPD) 체계를 프로세스화 해 정착하는 과정이 필요하며, LG전자는 R&D부터 제조까지 디지털 트윈을 꾸준히 확대할 수 있도록 노력하고자 한다. 이 과정에서 SPDM(시뮬레이션 프로세스 및 데이터 관리)이 엔지니어링의 중요 인프라로서 데이터를 통합하는 포털이 될 것”이라고 전했다.     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

전기자동차 배터리 셀 구조해석용 등가물성 도출   최근 전기차, 수소전기차와 같은 친환경 자동차의 필요성이 증가함에 따라 배터리 성능에 대한 요구사항 역시 크게 증가하고 있다. 특히, 차량 충돌해석과 같은 대단위 해석 모델에서는 연산 비용 감소를 위한 배터리 셀 젤리롤의 등가물성에 대한 연구가 이루어지고 있다. 이번 호에서는 시뮬리아 아바쿠스(SIMULIA Abaqus)와 아이사이트(Isight)를 활용하여 젤리롤의 등가물성을 도출한 사례를 소개한다.   ■ 강주연 다쏘시스템의 SIMULIA Tech Sales 팀에서 근무하고 있다. 서울과학기술대학교 기계시스템디자인공학부를 졸업하였으며, 석사과정 동안 유한요소해석을 활용한 균열의 응력확대계수 계산 연구를 수행하였다. 이메일 | Juyeon.KANG@3ds.com ■ 임영빈 다쏘시스템의 APAC SIMULIA support team에서 근무하고 있다. 서강대학교에서 기계공학 학부 및 석사과정을 마쳤으며, 석사과정 동안 유한요소해석을 활용한 초음파 피닝 잔류응력 예측 모델을 연구했다. 이메일 | Youngbin.LIM@3ds.com 링크드인 | www.linkedin.com/in/lyb0684   배터리의 안정성은 전기자동차의 다른 성능보다 우선적으로 보장되어야 하며, 특히 차량 충돌과 같은 극한 상황에서도 차량 배터리는 구조적 건전성을 가져야 한다. 이에 따라 구조해석을 통한 안정성 평가가 필수적이나, 젤리롤의 복잡한 구조 및 재료층을 그대로 모사하는 것은 해석 모델의 크기를 증대시켜 실용성이 떨어진다. 따라서 차량 충돌해석과 같은 대단위 해석 모델에서는 연산 비용 감소를 위한 배터리 셀 젤리롤의 등가물성에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.(그림 1) 등가물성이란 여러 겹의 박막이 말려 있는 구조를 일일이 모델링하지 않고 단순한 원통으로 모사하는 대신에, 실제 젤리롤의 구조적 변형 상태를 대변할 수 있는 물성을 의미한다. 등가물성은 재료 항복 모델을 가정한 후, 실험 하중-변위 곡선을 활용하여 실험 결과와 해석 결과가 일치하도록 물성 파라미터를 보정하여 도출된다.   그림 1. 전기자동차의 충돌해석(Léost and Boljen, 2014)   젤리롤의 재료 특성 및 항복모델 배터리 셀 내부에 위치한 젤리롤은 절연체, 음극재, 양극재, 금속 포일을 엮어 와인딩 공정으로 제작되는 복합소재이며(그림 2) 구조적 특성에 의해 두 가지 특징적인 소성거동을 보인다. 첫 번째는 정수압 응력에 의해 소성변형이 발생하는 압력의존성이다. 금속 재료는 정수압 응력에 의해 소성변형이 발생하지 않기 때문에 보통 폰 미제스(Von-Mises) 항복곡면을 이용하여 소성거동을 모사한다. 반면 젤리롤의 경우 음극재 및 양극재에 다량의 기공이 포함되어 있기 때문에, 정수압에 의해 소성변형이 발생할 수 있다. 두 번째는 인가된 하중의 방향에 따라 항복응력이 달라지는 이방성 거동이다. <그림 2>에서 볼 수 있듯이 젤리롤은 반경 방향과 축 방향으로 재료의 배열이 다르며, 축 방향으로 더 높은 강성을 갖는다. 아바쿠스(Abaqus)는 crushable foam 소성모델(압력의존성)에 potential 옵션(이방성)을 추가하여 젤리롤의 두 가지 특성을 동시에 고려할 수 있다. 소성물성 파라미터는 가공경화곡선을 모사하기 위한 5 변수(εo, n, A, B, m), 항복곡면의 형상을 결정하기 위한 3변수로(kc, kt, R) 총 8 개이며 (그림 3) 실험-해석 간 하중-변위 곡선의 차이를 최소화하는 파라미터를 아이사이트(Isight)로 도출하였다.    

  17　Theme. 스마트 제조를 위한 CAM 소프트웨어 트렌드   가공부터 검증까지, 스마트 제조를 위한 CAM의 역할 확대 / 박재형, 김성근 디지털 제조를 실현하는 통합 CAM 소프트웨어가 떠오른다 / 김택민 설계와 생산을 잇는 디지털 트윈으로 제조 프로세스 개선 / 시엠시엔지니어링 에스포트 한국지점 데이터 기반의 스마트 제조를 위한 소프트웨어 기술 / 양승일   Infoworld   New Product 27　설계/제조/해석 소프트웨어 통합 플랫폼으로 발돋움　ZW3D 2023 30　워크플로와 렌더링 기능 향상 및 플랫폼 지원 개선　Unity 2021 LTS 32　3D 모델링 작업시간을 줄이는 최적의 워크플로 제공　SketchUp 2022 60　이달의 신제품   Focus 35　유니티 웨이브 2022, 메타버스·디지털 트윈 등 미래 핵심 기술 공유 38　빌드스마트 포럼 2022, 디지털화에 의한 건설 프로세스의 변화와 발전 방향 짚다 40　AWS, “아이디어를 현실로 만드는 클라우드 인프라의 시대가 왔다” 43　한국오라클, “기업별 환경에 최적화된 클라우드 전략 제공할 것”   Case Study 46　삼우이머션의 VARLOS 항만 모니터링 시스템　언리얼 엔진으로 디지털 트윈 제작해 효율적 항만 물류 관리 시스템 구축   People&Company 50　로티파일즈 다니엘 니스따우스 수석 디자이너　모션 및 애니메이션 워크플로 간소화로 모션 그래픽의 새로운 패러다임 제시하다   Column 53　트렌드에서 얻은 것 No.11 / 류용효　MBSE의 모든 것 56　디지털 지식전문가 조형식의 지식마당 / 조형식　메타버스 X, Metaverse of Everything   On-Air 59　캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상중계     클라우드 기반의 CAD/CAM 소프트웨어 공개 /  디지털 트윈과 APM을 통한 운영 혁신 전략 짚다   62　New Books 64　News   Directory 115　국내 주요 CAD/CAM/CAE/PDM 소프트웨어 공급업체 디렉토리   CADPIA   AEC 69　BIM 칼럼니스트 강태욱의 이슈 & 토크 / 강태욱　도커 기반의 손쉬운 딥러닝을 위한 텐서플로, 파이토치 설치와 사용기 74　데스크톱/모바일/클라우드를 지원하는 아레스 캐드 2023 (1) / 천벼리　신기능 및 개선사항 78　신속한 도면 설계가 가능한 캐디안 마스터 2021A (2) / 최영석　치수 구속 기능   Mechanical 81　스마트 모빌리티 섀시 설계하기 (6) / 김인규　프런트 서스펜션 시스템 Ⅰ 94　미래 지향적인 설계로 제품 혁신을 가속화하는 크레오 8.0 (13) / 박수민　FMX를 활용하여 이기종 CAD 데이터를 편집하기   Reverse Engineering 86　우리의 감각과 인공적 감각(센서) (6) / 유우식　미각, 무미   Analysis 100　선형 문제 해결을 위한 ROM 생성 도구 / 김도현　Model Reduction inside Ansys의 소개와 활용 104　시뮬리아 아바쿠스와 아이사이트를 활용한 배터리 시뮬레이션 / 강주연, 임영빈　전기자동차 배터리 셀 구조해석용 등가물성 도출   Cloud Computing 108　AWS 클라우드 환경의 가상 서버, Amazon EC2 인스턴스 (3) / 조상만　AWS 환경에서는 어떤 타입의 가상 서버가 존재하는가?    

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