[포커스] 태성에스엔이, 클라우드와 적층제조까지 CAE 기술력 강화한다

태성에스엔이는 지난 9월 6일~7일 경주 현대호텔에서 연례 사용자 이벤트인 ‘제28회 태성에스엔이 CAE 콘퍼런스’를 진행했다. 이번 행사에서 태성에스엔이는 엔지니어링 기술력을 중심으로 더욱 넓은 시장을 개척하겠다는 비전을 소개했으며, 변화하는 CAE 분야에 대응하는 솔루션과 활용방법 등을 선보였다.

CAE의 적용 분야 확대에 맞춰 기술 제공 확대

앤시스의 국내 파트너로 많이 알려진 태성에스엔이는 최근 몇 년간 솔루션 라인업을 넓히면서 CAE를 중심으로 하는 비즈니스 확대를 진행해 왔다. 설계자 대상의 해석 솔루션인 디스커버리 라이브(Discovery Live)와 동역학 해석 솔루션 다풀(DAFUL) 등 공급 소프트웨어의 폭을 넓히는 한편 클라우드 서비스인 eTSNE와 액추에이터 시뮬레이션/설계 자동화 툴인 도사 맥스웰(DoSAMaxwell) 및 도사 프로(DoSA-Pro) 등을 자체 개발했다. 또한 적층제조(AM)를 위한 시뮬레이션 기술에도 관심을 갖고 있다.

태성에스엔이 김지용 회장은 “CAE는 해석 전문가의 도구에서 모든 엔지니어의 필수 도구로 확산되고 있으며, 단일 도메인의 해석에서 복합적인 물리 현상을 사실적으로 예측하는 멀티피직스(Multiphysics) 시뮬레이션으로 발전하고 있다”면서, “이에 맞춰 태성에스엔이는 2017년 신사업팀을 신설하고 비즈니스 확대를 진행해 왔으며 전자/전기해석, 적층제조, 시뮬레이션의 대중화(Democratization), 클라우드 등 여러 분야에서 CAE 솔루션과 기술을 제공하고 있다”고 밝혔다.

▲ 태성에스엔이는 CAE 콘퍼런스 행사 중 진행한 기자간담회에서 폭넓은 분야를 대상으로 하는 기술 개발과 시장 대응 전략을 소개했다.

설계자에서 해석 전문가까지 폭넓은 사용자를 위한 CAE

앤시스가 올해 정식 출시한 디스커버리 라이브는 해석 전문가의 영역을 벗어나 설계 엔지니어가 쉽고 빠르게 CAE를 활용해 제품 개발 시간을 줄일 수 있도록 하는데 초점을 맞추었다. 시뮬레이션을 진행하기 위해서는 복잡한 전처리 과정이 필요하고, 해석 결과를 판단하기 위해 전문 지식이 요구된다. 디스커버리 라이브는 어려운 단계를 제거해 CAE 비전문가도 쉽게 시뮬레이션을 사용할 수 있도록 하고 있다. 직관적인 사용 환경과 직접 지오메트리 모델링을 결합해 해석을 위한 모델 수정이나 메시 생성 등 전처리 과정을 손쉽게 진행할 수 있는 것이 특징이며, GPU 기반 솔버로 실시간 해석이 가능하다.

한편, 3D 프린팅은 새로운 제조 기술로 관심이 높지만, 제작 시간이 길고, 시행착오에 따른 손실이 큰 점은 단점으로 꼽힌다. 3D 프린팅을 수행하기 전에 시뮬레이션을 활용하면 이러한 단점을 해결할 수 있다. 행사에 참가한 앤시스의 앤서니 도슨 디렉터는 “앤시스는 2017년 인수한 3D심(3DSIM)의 기술을 통합해 올해 적층제조 분야의 신규 제품 라인을 발표했고, 연말에도 새 모듈을 내놓을 것이다. 이를 통해 해석자뿐 아니라 설계자나 출력 현장 등 프로세스 전반을 커버하고자 한다”고 소개했다.

클라우드 CAE를 위한 플랫폼 자체 개발

태성에스엔이는 AWS(아마존웹서비스)와 협력해 클라우드 서비스인 eTSNE를 개발했다. eTSNE는 기존 앤시스 사용자가 갖고 있는 라이선스를 사용해 온디맨드로 클라우드 인프라를 해석에 활용할 수 있고, 보안과 해킹 등의 문제 해결할 수 있다는 것이 태성에스엔이의 설명이다.

태성에스엔이 최승돈 고문은 “eTSNE는 클라우드에서 해석을 위한 HPC 플랫폼을 만드는 서비스로 확장성, 보안, 신속성, 경제성을 제공할 수 있다. 태성에스엔이가 개발한 플랫폼을 통해 클라우드 인프라를 간단하게 만들 수 있어, 중견/중소 규모의 기업에서 효과적으로 활용할 수 있는 것이 특징이다. 장기적으로는 AWS 외에도 마이크로소프트 애저(Azure)나 구글 클라우드 플랫폼 등을 사용할 수 있을 것”이라고 설명했다.

다풀, 앤시스 플랫폼에 통합된다

이번 행사에서 태성에스엔이는 자사가 공급하고 있는 동역학 해석 툴 다풀(DAFUL)이 앤시스 플랫폼에 통합될 것이라고 밝혔다. 국내 업체인 버추얼모션에서 개발한 다풀은 우선 전세계 앤시스 파트너를 통해 스탠드 얼론(Stand-alone) 버전이 판매되고, 향후 앤시스 플랫폼에 통합된 패키지로 출시될 것으로 알려졌다.

버추얼모션의 배대성 대표는 “기존의 다풀은 다양한 툴킷과 모듈을 제공하면서 하이엔드 사용자를 대상으로 해 왔다. 앤시스의 판매망으로 전세계에 다풀을 선보이게 될뿐 아니라, 앤시스 ACT(ANSYS ACT)를 통해 앤시스 플랫폼에 통합함으로써 더욱 다양한 사용자가 별도의 교육 없이도 다풀을 사용할 수 있을 것으로 기대한다”면서, “ACT 관련 전문인력과 앤시스의 커뮤니케이션 채널을 갖고 있는 태성에스엔이와 협력으로 얻은 성과”라고 소개했다.

엔지니어링 기술력 중심으로 비즈니스 확대

태성에스엔이는 엔지니어링 분야에 계속 집중하면서, 더욱 넓은 영역에서 CAE 기술을 활용할 수 있는 시장을 개척한다는 계획이다. 우선 올해는 2, 3차 벤더 등 중견/중소 기업과의 엔지니어링 협력을 강화할 예정이다.

태성에스엔이 김지용 회장은 “태성에스엔이는 100여명의 엔지니어 인력을 갖추고 있는데, 이는 국내 CAE 전문 업체 중 최대 규모이다. 또한 다양한 산업군에 걸친 고객을 대상으로 연간 6000여 명 규모의 교육 프로그램도 진행 중”이라고 소개했다. 또한, “고객 요구의 깊이와 폭이 더해지면서, 전문화된 엔지니어의 수요가 늘고 있다. 태성에스엔이는 다양한 장점을 가진 엔지니어 인력을 늘림으로써 비즈니스 확대를 위한 기반을 갖추었고, 앞으로도 다양한 협력을 통해 새로운 분야에 진출할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

▲ 태성에스엔이 김지용 회장

제품 개발과 생산의 디지털화 트렌드와 전략 짚어

올해 ‘태성에스엔이 CAE 콘퍼런스’에서는 기조연설을 포함해 테크니컬 세션, 소프트웨어 체험존, 아카데믹 경진대회 포스터 전시 등을 통해 다양한 CAE 분야에서 기술 개발과 적용 방법, 사례 등이 소개되었다.

기조연설에서 성균관대학교 공정택 교수는 전자분야로 확장하고 있는 CAE의 트렌드를 소개하면서, “EDA(Electronic Design Automation : 전자 설계 자동화)는 PCB 레이아웃을 설계하는 IC CAD 및 다양한 검증 툴을 포함하는데서 출발해, 이제는 I P (반도체 설계 자산), 임베디드 소프트웨어, MCAD 및 MCAE까지 포괄하는 시장으로 변화하고 있다”고 설명했다.

일렉트로닉스와 소프트웨어는 여러 제조분야에서 중요성이 커지고 있다. 자동차 산업에서는 자동차 한 대에 200개의 ECU(Electronic Control Unit : 전자 제어 유니트), 6500만 줄의 소프트웨어 코드, 총 길이 4293미터의 전선이 탑재되고 있다. 최근의 많은 혁신이 일렉트로닉스와 소프트웨어 영역에서 일어나고 있으며, 특히 안전, 자율주행, 커넥티드카가 떠오르면서 시스템 및 소프트웨어에 대한 설계와 검증이 중요해지고 있다.

공정택 교수는 “자동차 산업에서는 하나의 칩에 여러 기능을 통합하는 멀티코어 SOC(System-on-Chip) 트렌드를 넘어 앞으로는 서버를 만들고 각 기능이 모듈 형태로 탑재되는 형태로 자동차의 하드웨어 및 소프트웨어 아키텍처가 발전할 것”이라면서, “요구사항 주도의 안전성 검증은 많은 시간이 걸리고 자동화의 필요성도 높다. 이에 따라 하드웨어를 소프트웨어로 모델링하고 퍼포먼스의 가상 검증, 파워 예측, 소프트웨어 개발 등에 활용하는 가상 플랫폼을 개발하려는 노력이 진행 중”이라고 소개했다.

▲ 성균관대학교 공정택 교수는 퍼포먼스, 파워, 소프트웨어를 아우르는 가상 자동차 개발 플랫폼의 의미와 역할을 설명했다.

에스엘의 서영주 상무는 “자동차 부품 개발 환경의 변화에 따라 디지털 솔루션의 활용이 확대되고 있다”고 전했다. 자동차의 개발 프로세스는 2D 설계/단계별 개발/아날로그 검증에서 3D 설계, 디지털 검증, 동시 엔지니어링 및 협업 프로세스로 그 패러다임이 바뀌고 있다. 프론트로딩과 디지털 검증이 확산되면서, 자동차에 들어가는 부품 또한 전자/센서 중심으로 변화하고 있다.

이러한 제조 환경의 변화에 따라, 제품 개발을 위한 디지털 솔루션은 디지털 설계 - 디지털 검증/평가 - 디지털 생산 인프라 구축 등으로 발전한다. 실제 에스엘은 내열 해석, 습기 해석, 전자부품 해석 및 ESD 전자파(정전기) 해석, 금형 냉각/유동 해석, 금형 내구 해석, 조립라인 검증 시뮬레이션, 공장 물류 자동화 시뮬레이션까지 디지털 솔루션을 사용하고 있으며, 설계부터 물류까지 토털 솔루션을 구축해 개발기간을 줄이고 원가 경쟁력을 높인다는 목표를 추구하고 있다.

▲ 에스엘 서영주 상무는 제품 개발을 위한 디지털 솔루션이 설계에서 검증 그리고 생산 인프라로 발전하고 있다고 짚었다.

국민대학교 허승진 교수는 MBSE(모델 기반 시스템 엔지니어링)을 바탕으로 하는 차세대 지능형 자동차 개발 기술을 소개했다. 기존의 자동차 개발 방법은 자율주행차로 대표되는 차세대 지능형 자동차를 개발하는데 한계를 드러내고 있다. 자율주행자동차는 부품이나 하드웨어의 결함부터 교통/환경/노면 상황의 감지 오류, 제어 알고리즘 및 소프트웨어 결함, 운전자의 부주의나 작동 판단 오류까지 다양한 사고 가능성을 예측하고 평가해야 하며, 이를 위해 효과적인 MBSE 애플리케이션이 필요하게 된다.

“자동차 기능과 성능을 평가하기 위해서는 가상 테스트, 도로 테스트, 필드 테스트 등을 진행하는데, 수많은 가능성에 대해 테스트 시나리오를 검증하려면 시스템 엔지니어링에 의한 가상 테스트가 아니면 어렵다”는 것이 허승진 교수의 지적이다.

많은 기업에서 자율주행차의 도로 테스트를 진행하고 있지만, 통계적인 합리성을 확보하기 어렵고, 인공지능(AI)를 위한 학습용 주행 데이터가 부족하다는 점에서 한계가 있다. 이에 따라 가상 주행시험 플랫폼의 활용이 필요해진다. 허승진 교수는 차량 모델, 환경 모델, 도로 모델, 센서 모델, 교통 모델이 포함된 가상환경평가 플랫폼 기술을 활용한 차세대 지능형 자동차 개발 방향을 소개했다.

▲ 국민대학교 허승진 교수는 자율주행자동차를 효과적으로 개발하기 위해 MBSE 기반의 가상주행시험 플랫폼이 필요하다고 전했다.