오픈소스 CFD 컨설팅 전문 그룹 넥스트폼은 최근 인스타그램에 공개한 FAMUS(Fully Automated Multi-physics Simulator) 기반 비행체 무장분리 시뮬레이션 영상이 50만 조회수를 돌파했다고 전했다. 이 영상은 무장 분리 순간의 충격파, 와류, 압축성 유동, 무장 궤적 안정성 등을 사실적인 수준으로 재현했다는 것이 넥스트폼의 설명이다.
이번 영상은 단순한 시각적 효과를 넘어 초고속 압축성 유동과 다물체 운동(6DoF), 구조물 분리 거동을 동시에 계산하는 고난도 해석 결과다. 특히 무장 분리 구간은 비행 안정성과 직결되는 위험하고 복잡한 영역으로, 실험적 검증이 제한적인 분야다. 넥스트폼은 “이 구간을 고정밀로 재현했다는 점에서 FAMUS의 기술적 완성도를 보여준다”고 전했다.
FAMUS는 무격자 계산 기법을 적용한 압축성 CFD 해석 프로그램이다. 기존 CFD 방식과 달리 공간 격자(메시)의 생성이 필요 없으며, 공간상에 분포된 질점(point cloud)만을 활용해 유한체적법(FVM)과 유사한 방식으로 고정밀 계산을 수행한다.
이 기술은 국방과학연구소(ADD)의 압축성 무격자 원천 기술을 기반으로, 넥스트폼과 서울대학교 극초음속연구실이 공동 개발한 차세대 다물리 시뮬레이션 플랫폼이다. 기존 무격자 기법의 구조적 한계로 지적되던 ‘비보존성 문제’는 GC-LSM(Geometric Conservation-based Least Square Method) 기법을 통해 근본적으로 해결하며, 고정밀 보존 해석을 구현했다. 또한 AUSMPW+ 플럭스 기법과 MLP3 고차 정확도 스킴을 적용해 초음속 및 극초음속 충격파 영역에서도 높은 수치적 안정성과 해석 정확성을 확보했다.
FAMUS의 가장 큰 차별점은 ‘격자가 필요 없는 해석 구조’다. 이로 인해 전처리 시간이 단축되며, 형상 변화, 다물체 분리, 6자유도(6DoF) 운동이 포함되는 고난도 해석에서도 격자 재생성 없이 연속 해석이 가능하다. 이는 곧 비행체 무장 분리, 다물체 충돌 및 간섭 유동과 같은 국방·우주 분야 핵심 해석을 더욱 빠르고 안정적으로 수행할 수 있음을 의미한다.
FAMUS는 압축성 유동 해석뿐만 아니라 평형·비평형 플라즈마 유동 해석까지 지원한다. NASA Glenn Research Center의 CEA(Chemical Equilibrium with Applications) 기반 2000종 이상의 기체 데이터를 활용할 수 있어, 극초음속 비행체 재진입 공력 가열, 플라즈마 발생, 고온 화학 반응까지 정밀하게 모사가 가능하다. 이는 FAMUS가 전투기·미사일을 넘어 극초음속 비행체, 우주 발사체, 재진입체, 차세대 우주 수송 시스템까지 적용 가능한 다물리 시뮬레이터임을 의미한다는 것이 넥스트폼의 설명이다.
FAMUS의 산업 적용과 기술 고도화를 담당하고 있는 넥스트폼은, 국방·항공우주 분야 고급 해석 기술과 더불어 오픈소스 CFD 솔버 ‘바람(Baram)’도 함께 개발·운영하고 있다. 바람은 매회 지속적인 업그레이드를 통해 전 세계 100여 개국에서 다운로드되며 긍정적인 사용자 평가를 받고 있는 글로벌 오픈소스 CFD 플랫폼이다.
넥스트폼의 김병윤 대표는 “한국 기술이 해외에서 먼저 주목받고 다시 국내로 거꾸로 들어오는 구조는 솔직히 씁쓸한 부분이 있다. 국내 산업 현장에서는 여전히 외산 CFD 소프트웨어에 대한 의존도가 매우 높은 것이 현실”이라면서, “FAMUS는 국가 핵심 영역의 고급 해석 기술을 국산으로 구현한 상징적인 사례이고, 바람은 누구나 자유롭게 접근할 수 있는 CFD 생태계를 만들기 위한 또 하나의 도전이다. 앞으로는 특정 기업의 독점이 아닌, 오픈소스를 통한 기술의 대중화가 한국 CFD 산업 경쟁력을 키우는 핵심이 될 것”이라고 전했다.
