[포커스] 입자 기반 유체해석 기술의 발전 기대

CAE 컨퍼런스 2022 발표 내용 정리 (5)

‘CAE 컨퍼런스 2022’가 지난 11월 18일 수원컨벤션센터에서 열렸다. ‘제4회 스마트공장구축 및 생산자동화전(SMATEC 2022)’과 함께 진행된 이번 CAE 컨퍼런스에서는 ‘디지털 트윈과 DX 그리고 미래 모빌리티’를 주제로, 다양한 산업분야에 적용되면서 디지털 전환의 핵심 요소로 자리잡고 있는 CAE 및 시뮬레이션 기술의 발전상과 적용 사례가 폭넓게 소개됐다. ■ 정수진 편집장

▲ 이에이트 류제형 솔루션사업부문장

‘CAE 컨퍼런스 2022’에서 이에이트의 류제형 솔루션사업부문장은 LBM 기술에 대해 소개했다. 유체해석 기법 중 하나인 LBM(Lattice Boltzmann Method)은 입자 속도에 대한 확률 분포를 계산해 유체의 음직임을 모사하는 기법이다. FVM, FEM, FDM 등 기존의 해석기법에 비해 전처리가 간단하고, 기존 유동해석으로 접근하기 어려운 수치해석을 비교적 손쉽게 수행할 수 있다는 점이 꼽힌다. 또한 GPU 병렬 컴퓨팅을 효과적으로 활용해 계산의 확장성과 수치해석 속도를 높일 수 있는 것도 특징이다.

이에이트는 LBM 해석 기술이 다양한 분야에 적용될 수 있을 것으로 기대하고 있는데, 류제형 솔루션사업부문장은 LBM을 적용한 해석 사례도 소개했다. 항공기나 자동차의 공력 해석에서 LBM은 비정상 유동장을 쉽고 빠르게 해석할 수 있도록 지원한다. 전자기기 내부의 열교환 및 상변화 해석을 통해 상변화의 계면을 추적하면서, 적은 수의 격자로 빠른 계산 속도를 얻을 수 있었다.

토목&건축 엔지니어링 분야에서는 국지적인 빌딩풍을 실시간으로 계산하는 데에 쓰였는데, 류제형 솔루션사업부문장은 “풍속에 따른 해석 결과 데이터를 추출하고 머신러닝에 필요한 데이터를 검증하는 과정에서 LBM이 유용했다”고 설명했다.