한국에이브이엘은 4월 23일∼26일 서울 코엑스에서 열리는 ‘제37회 세계 전기자동차 학술대회 및 전시회(EVS37)에 참가한다고 밝혔다. 세계전기자동차협회(WEVA)와 아시아태평양전기자동차협회(EVAAP)가 주최하고 한국자동차공학회(KSAE)가 주관하는 EVS37은 ‘전기차 분야의 올림픽’으로 불리는 행사로, 올해에는 40여 개국에서 155개 기업과 전문가 1500명이 참가해 완성차, 배터리, 충전, 부품, 소재, 장비 등 분야의 제품과 기술을 소개한다. 한국에이브이엘은 미래 모빌리티 산업 관련 연구개발, 시뮬레이션 및 시험평가 분야의 기술 전문기업으로서 자사의 핵심 기술력을 선보일 계획이다. 또한 AVL 본사의 연구진도 이번 학술대회에 참가해 ▲BMS(배터리 관리 시스템) 캘리브레이션 최적화를 위한 아키텍처 구축 방법론 ▲상용 전기차 전동화의 성공 요인 - 메가와트 충전과 같은 전동화 혁신 기술과 성과를 공유할 예정이다. 행사 기간 한국에이브이엘의 전시회 공간에서도 ▲AVL 인버터 테스트 솔루션 ▲충전 및 인버터 개발을 위한 AVL 엔지니어링 솔루션 ▲AVL 배터리 관리 시스템 ▲AVL E-모빌리티 시뮬레이션 솔루션을 소개할 예정이다. 한국에이브이엘의 게놋 그라서(Gernot Grasser) 대표는 “AVL은 아이디어 단계부터 양산 과정에 이르기까지 종합적인 접근 방식을 통해 새로운 동력 시스템 개발과 환경 개선 요구사항을 포함한 전반적인 차량 아키텍처 및 플랫폼 솔루션을 제공한다”면서, “이번 EVS37 학술대회 및 전시회 참가는 현재 고객이 당면한 전기차 관련 현안을 논의할 수 있는 소통의 장은 물론, 한국에이브이엘의 기술 경쟁력과 혁신을 선보이는 기회가 될 것”이라고 전했다.  

에픽게임즈 코리아는 ‘언리얼 페스트 2024’를 오는 8월 28일~29일 롯데호텔 월드에서 개최한다고 밝혔다. 언리얼 페스트는 언리얼 엔진과 에픽게임즈의 에코시스템을 구성하는 제품들에 대한 최신 기술과 제작 경험 등의 정보를 공유하는 것은 물론 인터랙티브 3D 콘텐츠를 제작하는 모든 산업의 크리에이터들을 위한 영감을 제공하는 자리이다. 언리얼 페스트는 2010년부터 진행된 '언리얼 서밋'의 새로운 글로벌 브랜드로, 에픽게임즈는 2019년부터 코로나19로 인해 온라인으로만 진행됐던 언리얼 서밋을 지난해 4년 만에 오프라인으로 개최하면서 행사명을 ‘언리얼 페스트’로 바꾸었다. 올해 역시 참가자들이 현장에서 직접 강연을 들을 수 있도록 오프라인으로 개최되며, 일부 세션들은 온라인으로도 방송될 예정이다.     한편, 에픽게임즈는 언리얼 페스트에서 게임을 비롯해 영화 & TV, 애니메이션, 건축, 자동차, 제조 등 전 산업에 걸쳐 언리얼 엔진이나 에픽 에코시스템의 제품과 관련한 자신만의 개발 노하우나 제작 경험을 다른 개발자들과 공유하기를 원하는 발표자를 모집한다고 전했다. 발표를 원하는 사람은 발표자 모집 페이지에서 자신의 약력과 분야, 발표할 제품군과 주제, 발표 내용 및 소개, 발표 시간과 난이도 등이 담긴 신청서를 작성하면 된다. 신청 마감은 오는 5월 10일까지이며, 발표자 확정 여부 및 기타 내용은 개별적으로 안내된다.

폼랩이 자사의 4세대 데스크톱 레진 3D 프린터인 폼 4(Form 4)와 폼 4B(Form 4B)를 출시했다. 폼 4와 폼 4B는 기존 폼 3보다 최대 5배 빠른 속도로 평균 부품 제작을 2시간 내외로 줄여 제품 디자이너 및 엔지니어, 제조업체, 헬스케어 분야의 생산성 향상과 시장 출시 기간 단축을 지원한다. 폼 4와 폼 4B는 폼랩의 새로운 저강도 디스플레이(Low Force Display : LFD) 프린터 엔진과 향상된 재료 라이브러리, 새로운 자동 후처리 시스템 및 직관적인 사용자 경험 등이 특징이다. 소재에 따라 폼 3+보다 최소 2배에서 최대 5배 빠른 속도로 제품을 인쇄해 시제품 반복 제작 또는 mSLA(광조형) 기술을 사용한 일괄 생산이 가능하다. 시간당 수직 프린트 속도는 최대 100mm로 대부분의 제품은 2시간 이내, 소형 부품은 몇 분 이내에 제작할 수 있다. 또한 레이저 및 검류계 기술에서 출발해 초고출력 백라이트(16 mw/㎠), 독자적인 이형 텍스처, LPU 4(Light Processing Unit 4), 이중 레이어의 유연한 필름 레진 탱크를 탑재했다.     신뢰성과 경제성도 갖추었다. 오래 지속되는 재료 탱크(7만 5000 레이어 이상)와 광 처리 장치(100만 레이어 이상), 40% 낮은 레진 가격, 30% 더 큰 프린트 볼륨, 3.5배 더 높은 처리량으로 부품당 비용을 최대 40% 절약할 수 있으며, 정밀 가열, 힘 감지 및 이물질 감지 기능이 있어 높은 수준의 프린트 성공률을 제공한다는 것이 폼랩의 설명이다. 50미크론 픽셀, 높은 기준 조명, 고급 픽셀 스무딩, 가벼운 터치 지원이 가능해 다양한 상황에서 정확하게 맞는 부품 생산이 가능하며, 자동 레진 처리, 즉각적인 재료 변경, 자동 후처리 및 퀵 릴리스(신속 분리) 기술이 탑재된 빌드 플랫폼을 통해 누구나 15분이면 3D 프린트 방법을 손쉽게 습득할 수 있다. 이에 더해 폼랩은 재료 라이브러리에 폼 4 에코시스템을 활용해 폼 3보다 2~5배 더 빠르게 프린트할 수 있는 새롭게 재구성된 4가지 범용 레진, 고속 프로토타입 및 교정용 모델 제작을 위한 고속 모델 레진, 정확한 치과용 모델이 제작 가능한 정밀 모델 등 6가지 새로운 레진을 추가했다. 폼 4는 폼랩의 재료 라이브러리에서 17개 이상의 다른 성능 재료를 사용할 수 있도록 검증이 완료되었으며, 새로운 재료가 정기적으로 추가될 예정이다. 폼 4B는 15개의 추가 생체 적합성 재료와 호환되어 치과 및 의료 산업의 혁신을 지원한다. 마이크로소프트의 마크 혼슈케(Mark Honschke) 적층 가공 프로토타이핑 책임자는 “마이크로소프트의 모든 하드웨어 카테고리를 지원하는 폼랩이 출시한 폼 4는 엔지니어링 등급의 재료가 필요한 프로젝트에 있어서 빠른 프린트 시간으로 고성능 부품을 제작하는 것은 물론, 24시간 내 여러 번의 반복 제작이 가능해졌다”고 말했다. 포드 자동차의 브루노 알베스(Bruno Alves) AM/IM 개발 엔지니어는 “폼 4의 속도와 다양한 소재 덕분에 매일 여러 개의 프로토타입과 제조 보조 부품을 제작할 수 있게 됐다”면서, “폼 4는 부품 설계 및 생산 방식을 바꾸어 제품 개발의 효율성을 높이는 데 도움을 주고 있다”고 말했다. 폼랩의 맥스 로보브스키(Max Lobovsky) CEO는 “13만 대 이상의 프린터와 3억 개 이상의 부품을 제작하며 얻은 강점과 통찰력을 바탕으로 출시한 SLA 프린터 폼 4는 폼랩과 고객뿐 아니라 3D 프린팅 업계 전체에 큰 도약이 될 것”이라면서, “폼 4의 안정성과 새로운 차원의 속도는 모든 산업에서 우리의 고객이 신제품을 제작하고 개발하는 방식을 변화시킬 것”이라고 전했다.

자율주행 시뮬레이션 전문기업 모라이는 4월 22일~25일 미국 샌디에이고에서 개최되는 상용 무인항공기 전시회인 ‘Xponential 2024’에 참가한다고 밝혔다. Xponential 2024는 국제무인운송시스템협회(AUVSI)가 주최하는 행사로, 드론과 무인기, 군용 무인 이동체 등을 포함한 무인 이동체의 최신 기술과 시장 동향을 공유하는 국제 행사다. 모라이는 Xponential 2024에서 미래 항공 모빌리티 및 국방 산업에 특화된 최신 시뮬레이션 기술을 글로벌 시장에 소개한다. 부스 외에도 세션 발표자로도 참여한다. 모라이는 ‘시뮬레이션을 활용한 안전하고 효율적인 미래 도심 항공 모빌리티’라는 주제 발표를 통해 미래 항공 산업에서 자율주행 시뮬레이션이 제공하는 가치를 알린다는 계획이다.     모라이의 자율주행 시뮬레이션 플랫폼인 모라이 심(MORAI SIM)은 사실적인 시뮬레이션 및 디지털 트윈 환경을 제공해 UAM(도심항공교통), 군용 다목적 무인 차량 등 차세대 모빌리티 시스템 전반의 시스템 안전성을 테스트할 수 있는 것이 특징이다. 미래 항공 모빌리티의 분야의 경우 UAM 운영 시 도심에서 발생할 수 있는 다양한 비행 환경을 시뮬레이션으로 재현해, 기체의 안전성을 검증함으로써 위험 상황을 사전에 방지하도록 한다. 또한 UAM 운영의 주요 인프라인 버티포트에 대한 입지 분석, UAM 관제 및 운영 시스템에 적용할 수 있는 시뮬레이션 기능을 제공한다. 국내에서 2025년 UAM 상용화를 위해 실증 사업이 추진될 예정인데, 모라이는 사자의 솔루션이 제공하는 버티포트의 최적 입지 선정을 위한 시뮬레이션 기능이 도심 환경에서 UAM 서비스의 접근성과 효율성 확보를 위해 활용될 수 있을 것으로 보고 있다. 또한, UAM 관제 및 운영 기능이 안전한 기체 운항, 효율적인 항로 설계, 트래픽 관리를 가능하게 하여 UAM 서비스의 실현을 앞당길 것으로 기대하고 있다. 한편, 국방 분야에서는 자율주행 무기 시스템의 검증과 복잡한 시나리오 개발에 활용이 가능하다. 이 플랫폼은 다목적 무인 군용 차량의 운영 시나리오를 광범위하게 시험하고, 전략적 능력을 향상시키는 데 적합하다. 모라이는 자사의 플랫폼이 다양한 오프로드 환경에서 군용 무인 차량이 성능을 시험할 수 있도록 지원하는 동시에, 다양한 지형을 정밀하게 모델링하면서 UGV(무인 지상 차량)가 직면할 수 있는 극한의 조건 하에서 성능 최적화를 이루도록 지원한다고 소개했다. 모라이의 정지원 대표는 “시뮬레이션은 UAM과 같은 차세대 모빌리티를 빠르게 상용화할 수 있도록 돕는 최적의 솔루션이다. 모라이는 UAM, 드론, 국방 분야의 기업들이 안전하고 효율적으로 무인이동 시스템을 테스트하고, 서비스 운영을 준비하도록 돕는다”면서, “이번 행사를 통해 자율주행 자동차 산업에서의 역량을 기반으로 UAM, 드론, 국방 관련 산업의 기업에게 자사의 시뮬레이션 기술 역량을 널리 알리고 협업 기회를 마련할 수 있을 것으로 기대한다”고 전했다.

유라가 카티아의 3D 모델링과 캐드바이저(캐드바이저)의 전기설계를 통합한 ‘CADvizor CATIA 3D Integration’을 출시했다. 유라는 이 솔루션이 AWS 인증 솔루션으로서 인공위성, 자동차, EV, 수소모빌리티, 농기계 제조 등 분야에서 쓰일 수 있으며, 설계와 제조 분야에서 변화를 가져올 것으로 기대하고 있다. CADvizor CATIA 3D Integration은 설계자가 전기 시스템의 연결 관계를 직접 설계하고 시뮬레이션할 수 있는 기능을 제공한다. 이를 통해 설계 변경에 소요되는 시간을 줄이고, 제품의 품질을 높이며, 제품의 원가를 줄일 수 있는 경제적 이점을 제공한다. 또한 이러한 통합으로 인해 재설계가 필요한 경우의 어려움을 줄이고, 설계 효율성을 70% 이상 향상할 수 있다는 것이 유라의 설명이다.     CADvizor CATIA 3D Integration으로 최적화된 제품 설계는 정확한 자재 선택을 통해 제품의 품질을 개선하는 동시에 원가를 절감하는 효과를 가져다준다. 유라에 따르면, 생산과 구매 부서 간의 협업을 강화해 제품을 보다 효율적으로 제조할 수 있게 하며, 원가를 최대 20% 이상 절감시킬 수 있다. 이는 제품의 품질을 높이는 결과로 이어진다. 유라는 “CADvizor CATIA 3D Integration은 3D 모델링과 전기 시스템 간의 통합을 통해 작업 효율성을 최소 70% 이상 향상할 수 있으며, 설계 오류를 줄일 수 있다. 이는 제품 개발 주기의 단축과 제품 품질의 개선에 도움이 된다”고 전했다. 또한, “유라는 자동차 부품 제조업체이면서 캐드바이저와 같은 전기 설계 CAD 제품을 포함한 다양한 시스템을 통해 최적화된 솔루션을 제공하고 있다. 이번에 출시한 CADvizor CATIA 3D Integration이 설계와 제조 분야에서 변화를 가져올 것”이라고 전했다.

AMD는 새로운 2세대 버설 AI 에지 시리즈(Versal AI Edge Series)와 버설 프라임 시리즈(Versal Prime Series) 적응형 SoC(System on Chip)를 출시해 버설 적응형 SoC 포트폴리오를 강화했다고 밝혔다. 2세대 버설 시리즈는 전처리에서 AI 추론 및 후처리에 이르기까지 단일 디바이스로 AI 기반 임베디드 시스템의 엔드 투 엔드 가속을 제공한다. 2세대 버설 시리즈 포트폴리오의 첫 제품군은 새로운 AI 엔진을 바탕으로 1세대 디바이스보다 최대 3배 더 높은 와트당 TOPS를 제공한다. 또한, 새로운 고성능 통합 Arm CPU를 통해 1세대 버설 AI 에지 및 프라임 시리즈 디바이스 대비 최대 10배에 달하는 스칼라 컴퓨팅을 제공한다. 지능형 단일 칩 솔루션인 2세대 버설 시리즈 디바이스는 다중 칩 기반 프로세싱 솔루션을 대체하여 시장 출시 시간을 단축하고, 더 작고 효율적인 임베디드 AI 시스템을 구현할 수 있다. 이를 통해 첨단 기능 안전 및 보안 기능과 함께 성능, 전력 및 면적을 조합해 자동차, 항공우주 및 방위, 산업, 비전, 의료, 방송 및 프로AV 시장용 에지 디바이스에 최적화된 고성능 제품 설계가 가능한 새로운 차원의 성능과 기능을 제공한다. 스바루는 자사의 차세대 ADAS(첨단 운전자 보조 시스템) 비전 시스템인 ‘아이사이트(EyeSight)’에 2세대 버설 AI 에지 시리즈를 탑재한다. 아이사이트 시스템은 스바루의 일부 자동차 모델에 탑재되어 ACC(어댑티브 크루즈 컨트롤), 차선 이탈 방지, 충돌 방지 제동 등 첨단 안전 기능을 지원한다. 스바루는 현재 아이사이트가 장착된 차량에 AMD 적응형 SoC 기술을 활용하고 있다.     2세대 버설 AI 에지 시리즈는 실제 시스템에서 요구되는 복잡한 프로세싱 요건을 충족하기 위해 총 3단계로 이뤄지는 AI 기반 임베디드 시스템의 모든 가속 성능을 지원하는 프로세서 조합을 갖추고 있다. 광범위한 센서를 연결하고, 높은 처리량의 저지연 데이터 프로세싱 파이프라인을 구현할 수 있는 유연성을 갖춘 FPGA 프로그래머블 로직으로 실시간 전처리를 지원하며, 차세대 AI 엔진 형태의 벡터 프로세서 어레이를 통해 효율적인 AI 추론을 지원한다. 또한, Arm CPU 코어를 통해 안전에 초점을 맞춘 애플리케이션의 복잡한 의사결정 및 제어에 필요한 후처리 성능을 제공한다. 2세대 AMD 버설 프라임 시리즈는 센서 프로세싱을 위한 프로그래머블 로직과 고성능 임베디드 Arm CPU를 결합하여 기존의 비 AI 기반 임베디드 시스템을 위한 엔드투엔드 가속을 제공한다. 이 디바이스들은 1세대에 비해 최대 10배 더 많은 스칼라 컴퓨팅을 제공하도록 설계되어 센서 프로세싱 및 복잡한 스칼라 워크로드를 효율적으로 처리한다. 최대 8K의 다중 채널 워크플로를 비롯해 높은 처리량이 요구되는 비디오 프로세싱을 위한 새로운 하드 IP를 갖춘 2세대 버설 프라임 디바이스는 초고화질(UHD) 비디오 스트리밍 및 녹화, 산업용 PC 및 항공 컴퓨터와 같은 애플리케이션에 적합하다. 2세대 버설 AI 에지 시리즈와 2세대 버설 프라임 시리즈 포트폴리오는 에지 센서에서 중앙집중식 컴퓨팅에 이르기까지 AI 기반 시스템을 위한 확장성을 제공한다. 이 시리즈는 고객들이 성능, 전력 및 면적 풋프린트를 선택하여 애플리케이션의 성능 및 안전성 목표를 효율적으로 달성할 수 있도록 AI 및 적응형 컴퓨팅의 규모에 따라 다양한 디바이스로 구성되어 있다. 한편, AMD 비바도 디자인 수트(Vivado Design Suite) 툴과 라이브러리는 임베디드 하드웨어 시스템 개발자의 생산성 향상 및 설계 주기의 간소화를 통해 컴파일 시간 단축, 개발 결과물의 품질 개선 등의 효과를 제공한다. 임베디드 소프트웨어 개발자를 위한 AMD 바이티스 통합 소프트웨어 플랫폼(Vitis Unified Software Platform)은 사용자가 선호하는 추상화 단계에서의 임베디드 소프트웨어, 시그널 프로세싱 및 AI 설계를 지원하며, 기존 FPGA 설계 경험 없이도 활용 가능한 장점이 있다. 설계자들은 2세대 AMD 버설 AI 에지 시리즈 및 2세대 버설 프라임 시리즈용 얼리 액세스 문서와 1세대 버설 평가 키트 및 설계 툴을 현재 이용할 수 있다. AMD는 2025년 상반기에 2세대 버설 시리즈의 실리콘 샘플을, 2025년 중반에는 평가 키트 및 SOM(System-on-Module) 샘플을, 2025년 말에는 양산 반도체를 공급할 예정이다. AMD의 적응형 및 임베디드 컴퓨팅 그룹 총괄 책임자인 살릴 라제(Salil Raje) 수석 부사장은 “AI 지원 임베디드 애플리케이션에 대한 수요가 폭발적으로 증가하면서 전력 및 공간이 제한적인 임베디드 시스템에서 가장 효율적으로 엔드투엔드 가속을 지원하는 단일 칩 솔루션에 대한 요구가 높아지고 있다”면서, “40년 이상 축적된 적응형 컴퓨팅 리더십을 바탕으로 구현된 최신 세대 버설 디바이스는 단일 아키텍처에 다중 컴퓨팅 엔진을 통합해, 로엔드에서 하이엔드에 이르기까지 뛰어난 컴퓨팅 효율과 성능, 확장성을 제공한다”고 밝혔다.

알테어가 지난 4월 4일 서울 역삼동 포스코타워에서 ‘AI(인공지능) 워크숍’을 진행했다고 밝혔다. ‘AI for Engineers(엔지니어를 위한 AI)’를 주제를 내건 이번 워크숍은 AI 기술 도입 전략 및 산업 동향을 공유하는 자리로 마련됐다. 현장에는 주요 제조업체 실무진 및 오피니언 리더 300여 명이 참석했다. 알테어의 문성수 아시아태평양 수석부사장은 환영사에서 “제조업체가 AI 기술을 도입할 때에는 그들의 도메인 전문성을 바탕으로 AI 기술을 누구나 활용할 수 있는 환경을 마련해야 한다”면서, “알테어는 데이터 비전공자도 쉽게 활용할 수 있는 로코드/노코드 기반 데이터 분석 및 AI 시뮬레이션 소프트웨어를 제공하여 국내 업체들의 고민을 해소하고자 한다”고 전했다. 첫 번째 발표자로 나선 알테어의 수디르 파다키 글로벌 데이터 분석 디렉터는 “최근 제조업계는 전통적인 시뮬레이션 데이터 활용에서 데이터 기반의 AI 활용으로 전환하는 추세이다. 이를 위해 알테어는 자사 데이터 분석 소프트웨어 래피드마이너에 ‘CAE 커넥터’를 추가해, CAE 결과 파일을 바로 읽어들여 코딩 없이 다양한 변수에 따른 해석 결과를 얻을 수 있도록 했다”고 소개했다. 이어 “요즘 기업에서 생성형 AI 시스템 구축에 많은 관심을 보이고 있는데, 래피드마이너에 내장된 생성형 AI 기능을 활용하면 채팅창에서 데이터 분석 요구사항을 쉽게 요청할 수 있다. 한국어 자연어 처리도 지원해 한국 사용자에게도 편리할 것”이라고 말했다. 한국알테어의 이승훈 기술 총괄 본부장은 “해석 결과를 얻는 과정은 제품 개발 단계에서 상당한 시간을 차지한다. 하지만 AI 기술을 적용해 해석 결과를 학습하고 적용하니 3시간 이상 걸리던 작업도 단 3초 만에 해석 결과를 얻을 수 있게 되었다. AI 기술 도입은 제품 개발 단계를 대폭 단축시키며, 빠른 예측 결과를 통해 효율성을 극대화할 수 있다.”고 말했다.     알테어의 이번 워크숍에서는 산학연 영역의 여러 연사가 다양한 전문 분야와 관련된 AI 트렌드를 다뤘다. 황보현우 하나은행 자문위원이 ‘AI 시대의 경쟁 우위 전략’, 현대자동차 한용하 연구위원이 ‘자동차 CAE 부문에서의 AI 적용 사례 소개’, 계명대학교 김양석 교수는 ‘AI 시대의 셀프서비스 분석’을 주제로 최신 연구 결과와 산업 동향을 소개했다. 또한 ‘엔지니어링 분야에서의 AI 적용: 엔지니어들의 기회와 도전’ 를 주제로 진행한 패널 토론에는 LG전자,  현대자동차, 계명대학교에서 참가해 AI 기술 적용에 대한 의견과 경험을 공유하는 시간을 가졌다. 알테어의 라비 쿤주 최고제품및전략책임자(CPSO)는 “다양한 전문성을 갖추지 않고는 AI 기술을 효과적으로 도입하고 활용하는 것이 어렵다”며, “알테어는 시뮬레이션과 AI, HPC 기술과 자원을 통합한 ‘알테어원’ 플랫폼을 통해 기업들의 AI 기술 도입 부담을 줄이고 현실적으로 구현할 수 있도록 지원하겠다”고 전했다.

시뮤텐스 소프트웨어를 활용한 복합소재 해석 (1)   2019년 독일 KIT(카를스루에 공과대학교) 박사 출신의 졸업생 3명이 시뮤텐스(SIMUTENCE)라는 가상 복합재 해석 솔루션 회사를 설립하였다. 시뮤텐스는 상용 FEA(유한요소해석) 툴에 연결되는 맞춤형 시뮬레이션 방법을 포함한 설계 및 엔지니어링 서비스를 자동차, 항공우주 산업 뿐만 아니라 스포츠 용품/레크리에이션 분야까지 광범위하게 제공하고 있다. 이번 호부터 3회에 걸쳐 시뮤텐스 시뮬레이션 소프트웨어의 상세 기능, 모듈, 사례 등에 대해 소개한다.   ■ 자료 제공 : 씨투이에스코리아, www.c2eskorea.com   가상 프로세스 체인 시뮤텐스는 엔지니어링 컨설팅 및 시뮬레이션 작업을 제공하고, 아바쿠스(Abaqus) FEA 툴 등 맞춤형 플러그인을 개발 및 공급하며 금속 설계를 복합재로 변환하는 방법, 재료 및 프로세스 기술을 선택 및 최적화하는 방법을 포함한 통합 패키지를 개발 및 공급한다. 지난 2023년 3월에는 한국 및 아시아 지역의 독점 공급, 판매 및 교육, 기술지원 파트너로 씨투이에스코리아를 선정해, 국내 고객을 대상으로 솔루션을 제공하고 있다. 시뮤텐스는 다양한 열경화성 및 열가소성 복합재는 물론 하이브리드 금속/복합재 구조까지 시뮬레이션 기술을 지원하고 있다. 그리고 까다로운 엔지니어링 문제로 어려움을 겪고 있는 고객을 위해 FEA 구조 해석 시뮬레이션 소프트웨어인 아바쿠스 및 사출.압축.오버몰딩 성형 해석 시뮬레이션 소프트웨어인 몰드플로우(Moldflow)와 같은 프로세스 시뮬레이션 코드를 사용한다. 이러한 표준 도구가 적합하지 않거나 고객이 다른 유형의 엔지니어링 솔루션을 필요로 하는 경우, 특정 요구 사항을 충족하는 맞춤형 도구도 개발 가능하다. 시뮤텐스의 임무는 복합재 부품 설계자와 제조업체가 가상 프로세스 체인을 통해 경량 부품과 공정을 개발하고 최적화하도록 돕는 것이다. 따라서, 각 기업 및 현장에서 사용하는 맞춤형 가상 프로토타이핑 시뮬레이션 툴의 정확성과 신뢰성 때문에 물리적 테스트를 여러 번 반복하는 불편함과 비용과 시간과 인력을 줄일 수 있다.     일반적으로 초기 제품 개발 단계는 엔지니어링 목표를 정의한 다음, 모든 기능적 요구 사항을 충족하는 재료별 설계를 개발하는 것부터 시작한다. 다음으로 공정 시뮬레이션을 적용하여 제조 가능성을 확인하고, 적합한 가공 매개변수를 선택하고, 기존 제조 효과(예 : 성형 또는 충진으로 인한 섬유 배향)와 결함(예 : 주름, 드라이 스팟(dry spot), 충진 문제 등)을 예측한다. 프로세스 및 구조 시뮬레이션을 위한 고급 모델링 기술과 제조 효과를 후속 시뮬레이션 단계로 지속적으로 이전할 수 있도록 구축한 인터페이스는 상용 소프트웨어 아키텍처의 모델링 기능을 향상시킬 수 있다. 치수 정확도는 복합재 설계에서 중요한 문제가 될 수 있으므로, 변형 및 열역학적 분석(경화/결정화 동역학 포함)을 적용하여 치수 변화를 예측하고 잔류 응력을 평가한다. 마지막 단계는 설계가 하중 요구 사항을 충족하는지 확인하고 강성을 결정하며 파손 시점 및 시작 및 초기 파손 모드 분석을 제공하기 위해 구조 해석을 수행하는 것이다.   공정 시뮬레이션 전문성 섬유 강화 복합재의 구조적 거동은 제조 효과에 의해 뚜렷이 영향을 받으므로, 가상 프로세스 체인을 적용함으로써 구조적 성능에 대한 제조 효과를 고려할 수 있다. 이러한 가상 설계 루프는 정확성과 신뢰성으로 인해 여러 차례의 설계 및 물리적 부품 테스트를 제거하여 개발 시간과 리소스를 줄이는데 도움이 된다. 우리는 중립적인 교환 형식으로 운영하기 때문에 고객이 현재 사용하고 있는 다양한 소프트웨어 패키지에 연결할 수 있다. 시뮤텐스는 열성형(thermoforming) 시뮬레이션, 압축 성형 시트(SMC)의 충전 시뮬레이션, 매핑 및 균질화를 위한 인터페이스용 플러그인 기능을 아바쿠스 FEA 제품군에서 사용할 수 있도록 추가하였다. 복합재 시뮬레이션에 대한 전문 지식과 KIT의 스핀오프라는 배경을 통해 최첨단 시뮬레이션 방법을 지원할 수 있다는 점을 내세운다.     SimuFill 시뮤필(SimuFill)은 성형 프로세스 모델링을 위한 기존 소프트웨어 아키텍처(아바쿠스 및 몰드플로우 플러그인)를 개선하여 고급 압축 및 사출 성형 분석이 가능하다. 시뮤필을 통해 제공되는 몰드플로우 추가 기능으로 pvT 거동을 경화도의 함수로 모델링할 수 있으며, 사출 및 압축 성형용 열가소성 및 열경화성 수지에 대한 결정화 및 경화 역학을 각각 예측하는 것이 포함된다.     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

앤시스 워크벤치를 활용한 해석 성공사례   최근 전기자동차의 수요가 증가함에 따라 전기자동차의 성능을 보다 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 모터 분야에서 헤어핀(hairpin) 코일의 적용으로 성능이 향상됨을 확인하였으며, 이미 여러 양산형 모델에도 적용되어 실사용 중에 있다. 그러나 헤어핀 코일은 복잡한 제조 공정 및 제작 기술이 필요하다는 단점이 있다. 이렇게 기존 생산 공정에서 발생할 수 있는 문제점을 해결하고 추가적인 성능 향상을 도출하기 위해 금속 3D 프린팅 기술을 적용하여 모터 코일을 제조하는 방법이 연구되고 있다.  이번 호에서는 앤시스에서 제공되는 맥스웰(Maxwell)과 앤시스 애디티브(Ansys Additive)를 활용한 시뮬레이션을 기반으로 헤어핀 코일의 DfAM(Design for Additive Manufacturing) 및 적층공정 해석을 수행하며 전체 제작 프로세스를 제시하고자 한다.    ■ 김선명 원에이엠 DfAM팀의 연구원으로, 적층제조 특화 설계를 담당하고 있다. 이메일 | smkim@oneam.co.kr 홈페이지 | www.oneam.co.kr   전기자동차용 헤어핀 모터 코일 헤어핀 코일이란 <그림 1>과 같이 헤어핀의 형상처럼 직사각형 단면의 도선을 구부려서 제작되는 모터 코일이다. 기존의 원형 도선의 권선 형태로부터 성능 개선을 위해 개발되었으며, 성능 향상이 입증되어 이미 상용 전기차량에 적용되어 실사용 중에 있다. 이러한 직사각형 단면의 헤어핀 코일을 사용하는 이유는 기존 원형 코일 대비 높은 점적률(fill-factor)을 갖기 때문이다. 점적률이란 <식 1>과 같이 모터고정자의 슬롯 면적 대비 구리 도선이 차지하는 면적의 비로 계산이 된다. 점적률이 높아지면 <그림 2>와 같이 도선 간 빈 공간 영역이 작아진다. 따라서 상대적으로 권선 저항이 낮아지게 되고 도선간 접촉 면적이 증가함에 따라 열전달 계수가 높아져, 방열 효과도 증가하는 효과가 있다. 이러한 헤어핀 코일의 적용으로 원형도선 대비 모터의 성능을 향상시킬 수 있다.   식 1   그림 1. 헤어핀 코일   그림 2. 원형 도선과 헤어핀 코일의 비교(출처 : MG Motor article : Why 1% efficiency improvement means so much, Hairpin Technology : Hubiz)   헤어핀 코일은 <그림 3>과 같은 공정을 통해 조립된다. 제일 먼저, 원재료인 사각형 단면의 코일을 헤어핀 형태로 성형한 후 모터 고정자의 슬롯에 조립한다. 그 다음 같은 상끼리 연결될 수 있도록 트위스팅(twisting) 공정을 거친 후, 서로 접촉하는 도선끼리 용접하는 과정을 거쳐 완성된다. 추가로 도선에 용접될 부분의 절연재를 제거하는 등의 공정이 필요하다. 이처럼 헤어핀 코일 모터는 복잡한 제작 절차와 제작 공정이 필요하며, 특히 고난도의 용접 기술이 요구된다. 무엇보다 제조 공정 중 제품에 문제가 발생한다면 문제가 되는 부분만 처리가 불가능하기 때문에, 제작 공정이 처음부터 수행되어야 한다.   그림 3. 헤어핀 코일의 조립 공정(출처 : Maximising E-Machine Efficiency with Hairpin Windings, by Shaoshen Xue-Motor Design Limited)   이러한 문제를 해결하기 위해 최근에는 금속 3D 프린터를 사용한 모터 코일의 금속 적층제조에 대한 연구가 진행되고 있다. 금속 적층제조는 다음과 같은 장점이 있다. 제작 공정 간소화 : 헤어핀 코일의 3D 프린팅 공정 적용 시 3D 프린팅 장비만 있다면 기존의 복잡한 제작 공정이 필요 없으므로, 제작 공정을 보다 간소화시킬 수 있다. 일체화 : 개별 파트로 나누어진 헤어핀 코일을 일체화하여 하나의 부품으로 제작이 가능하기 때문에, 용접을 최소화한 공정이 가능하여 제작 중 파트 불량률을 최소화할 수 있다.  설계 자유도 향상 : 헤어핀 코일 형상의 제약이 없으므로 형상 구현의 자유도가 높기 때문에, 성능 향상을 위한 설계가 용이하다.  금속 적층제조를 고려한 헤어핀 코일의 설계를 위해서 시뮬레이션을 기반으로 전자기 성능 분석, 열 특성 분석, 적층 공정 해석의 전체 설계 및 제작 프로세스를 진행한다. 이 글에서는 앤시스 맥스웰과 앤시스 애디티브를 활용한 시뮬레이션을 기반으로 헤어핀 코일의 DfAM 및 적층공정 해석을 수행하며, 전체 제작 프로세스를 제시하고자 한다.     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.

성공적인 유동 해석을 위한 케이던스의 CFD 기술 (8)   전산 유체 역학(CFD) 시뮬레이션은 긴 설계 주기를 단축하고 비용이 많이 드는 실험 횟수를 줄이기 위해 널리 사용되어 왔다. 하지만 기존 CFD 솔버 기술과 컴퓨팅 리소스의 정확도와 속도 제한으로 인해 CFD 분석의 잠재력이 제한되었다. 이러한 문제로 인해 일반적으로 CFD 사용자는 효율적인 가상 엔지니어링을 수행하지 못했다. 턴키 CFD 솔루션인 케이던스 밀레니엄 M1(Millennium M1) CFD 슈퍼컴퓨터는 대형 와류 시뮬레이션(LES)을 위한 케이던스 피델리티(Fidelity) LES 솔버와 같은 그래픽 처리 장치(GPU) 상주 CFD 솔버와 확장 가능한 고성능 컴퓨팅(HPC) 하드웨어의 조합으로 이러한 장애물을 극복하여 전례 없는 성능을 발휘한다. 고품질 합성 데이터의 신속한 생성을 통해 제너레이티브 AI(generative AI)는 정확도 저하 없이 최적의 시스템 설계 솔루션을 빠르게 식별할 수 있다.   ■ 자료 제공 : 나인플러스IT, www.vifs.co.kr   밀레니엄 M1은 처리 시간을 며칠에서 몇 시간으로 단축하여 항공우주, 자동차, 발전 및 터보 기계 애플리케이션에서 LES의 실제 적용 범위를 확장한다.   그림 1. 케이던스 밀레니엄 M1 CFD 슈퍼컴퓨터   밀레니엄 M1의 주요 효과 밀레니엄 M1은 설계 시간 및 컴퓨팅 리소스 절약 효과를 가져다줄 수 있다.   GPU 가속  고성능의 GPU 상주 CFD 솔버가 최저 전력 소비로 빠른 시간 내에 결과를 제공한다.   턴키 솔루션 바로 사용할 수 있는 단일 CFD 슈퍼컴퓨팅 솔루션을 위해 피델리티 CFD 소프트웨어와 HPC 하드웨어를 결합한다.   최적화된 성능 확장 가능한 HPC 아키텍처와 최신 GPU 상주 솔버가 최적의 시스템 성능을 위해 튜닝되었다.   뛰어난 확장성  빠른 처리 시간을 위해 애플리케이션에 따라 스택형 컴퓨팅 노드를 확장할 수 있다.   표 1. 밀레니엄 M1은 자동차, 항공우주 및 터보 기계 애플리케이션을 위한 당일 시뮬레이션 처리 시간을 제공한다.   밀레니엄 M1의 특징 밀레니엄 M1은 CFD 슈퍼컴퓨팅을 위한 통합 하드웨어 및 소프트웨어 플랫폼이다.   GPU 가속 GPU 가속화는 항공우주, 자동차, 터보 기계 및 기타 여러 산업에 막대한 영향을 미치며 고충실도 CFD를 혁신하고 있다. CFD에 GPU 컴퓨팅을 활용하면 엔지니어링 효율성을 높일 수 있다. 주어진 컴퓨팅 투자에 대해 피델리티 LES 솔버는 CPU 대비 최대 10배의 처리량 증가를 제공한다. 고정된 시뮬레이션 처리량의 경우, CPU 컴퓨팅 대비 GPU 컴퓨팅의 에너지 요구량 감소는 약 17배이다.   그림 2. 합동 타격 미사일(JSM) 기체용 밀레니엄 M1의 피델리티 LES 확장성 확장성 밀레니엄 M1은 외부 공기역학 및 항공 음향에서 연소 및 다중 물리학에 이르기까지 애플리케이션 전반에 걸쳐 거의 선형에 가까운 확장을 제공한다. 이 제품은 두 개의 GPU 노드에서 14시간 이내에 착륙 구성의 실제 항공기를 정확하게 시뮬레이션하는 등, 빠른 시간 내에 결과를 얻을 수 있는 대규모 LES 시뮬레이션을 지원한다.   고충실도 LES 밀레니엄 M1의 피델리티 LES 솔버는 고급 수치 방법과 모델을 결합하여 GPU 가속을 통해 비용 효율적이고 높은 처리량의 시뮬레이션을 제공한다. 고유한 솔버 이산화가 최신 서브 그리드 스케일 및 벽 모델링과 결합되어 그리드 해상도에 높은 견고성을 제공하는 LES 기능을 제공한다.   그림 3. 다양한 메시 크기에 대한 샌디아 플레임 D 실험과 Fidelity CharLES 결과 비교     ■ 자세한 기사 내용은 PDF로 제공됩니다.