차세대 제품 문제를 빠르고 쉽게 해결하는 시뮬레이션 솔루션, 앤시스 2019 R1

■ 개발 및 공급: 앤시스코리아, http://ansys.com/ko-kr
■ 주요 특징: 플루언트의 새로운 사용자 경험 도입, 초정밀 3차원 적층 제조 솔루션 및 동역학 해석 솔루션 추가, 차세대 전자공학 기능 및 속도와 정확도 향상, 복잡성을 줄일 수 있도록 돕는 구조 해석의 효율성 보강, 임베디드 소프트웨어 제품군 향상 등

앤시스(ANSYS)가 누구나 쉽게 사용할 수 있으며 새로운 기능이 추가되어 더욱 광범위한 시뮬레이션이 가능한 ‘앤시스 2019 R1(ANSYS 2019 R1)’을 출시했다고 밝혔다. 이번에 출시된 앤시스 2019 R1은 ‘앤시스 플루언트(ANSYS Fluent)’의 혁신적인 사용 환경, 초정밀 3차원 적층 제조 솔루션 및 새로운 ‘앤시스 모션(ANSYS Motion)’ 제품군의 획기적 기능을 포함하고 있어 다양한 산업군의 모든 엔지니어들이 혁신적인 제품을 개발할 수 있도록 지원한다.

5G, 자율주행, 전기화 같은 메가 트렌드의 등장으로 제품 개발 환경이 빠르게 바뀌면서 엔지니어들은 변화의 속도에 적응하는데 어려움을 겪고 있다. 하지만 이번에 출시된 앤시스의 시뮬레이션 포트폴리오는 새로운 기능들이 추가되어 더욱 광범위해졌으며, 따라서 앤시스의 솔루션을 사용하면 모든 엔지니어가 더욱 빠른 속도로 처음부터 끝까지 손쉽게 시뮬레이션을 이용할 수 있게 되었다. 이를 통해 업계 전반의 기업 생산성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다.

앤시스 2019 R1은 유체, 구조, 전자기학, 임베디드 소프트웨어, 시스템, 광학, 3D 설계 등 모든 제품군에서 새롭고, 더욱 향상된 기능을 선보인다. 주요 특징으로는 더 빠르고 효율적으로 프로세스 진행이 가능하도록 지원하는 새로운 사용자 경험 도입, 자율주행과 같은 복잡한 메커니즘도 쉽게 모델링할 수 있는 신제품 라인 추가, EMI 스캐너 및 일렉트로마이그레이션 분석, 진동-소음-마찰(NVH) 해석 등 차세대 전자공학 기능 및 속도와 정확도를 높이고 복잡성을 줄일 수 있도록 돕는 구조 해석의 효율성 보강 등이 있다.

뿐만 아니라 강력한 3차원 금속 적층 제조 솔루션, 자율주행 등 세이프티 크리티컬 제품 설계를 위한 향상된 임베디드 소프트웨어, 자율주행 및 ADAS 산업을 위해 필요한 안전성 분석 솔루션, 광학 솔루션 및 3D 설계 솔루션 등의 기능이 더욱 향상되었다.

새로운 사용자 경험

앤시스 2019 R1은 정밀도의 손실 없이 검증된 솔버(solver)를 기반으로 워크플로를 개선하여 새로운 앤시스 플루언트의 사용자 경험을 제공한다. 엔지니어는 앤시스 플루언트에서 완전한 단일 창 솔루션을 통해 모든 단계를 쉽고 빠르게 진행할 수 있다. 또한 불러온 CAD 데이터에서 메시를 생성하는 앤시스 플루언트 워크플로가 간소화되어 초보자라도 빠르게 습득하여 공통 작업을 더욱 원활하게 진행할 수 있다. 더불어 사용자 중심 기능 개선으로 문제 해결 능력이 높아졌다. 이제는 병렬 처리를 지원하는 작업 기반 워크플로를 사용하면 모자이크(Mosaic) 기술이 적용된 폴리 헥스코어(Poly-Hexcore) 메시를 최대 10배까지 빠르게 생성할 수 있으며, 사용자가 비교적 적은 시간 안에 더 많은 시뮬레이션을 끝낼 수 있다.

그림 1. 병렬 처리를 지원하여 고품질 메시를 최대 10배 더 빠르게 생성하는 앤시스 플루언트

새로운 제품 라인

앤시스 포트폴리오에 새롭게 추가된 앤시스 모션은 강력한 다물체 동역학(Multibody Dynamics: MBD) 솔루션이다. 앤시스는 한국의 버추얼모션에서 개발되어 업계 검증까지 마친 이 기술을 전 세계 사용자에게 제공하고 있다. 이 솔루션에서는 3세대 MBD 솔버를 통해 강체와 유연체 모두에 완전한 동역학 기능을 지원한다. 이와 같이 앤시스 2019 R1에 새롭게 추가된 제품 라인은 강력한 애플리케이션 기반 도구 키트를 광범위하게 지원하여 사용자가 주행 시스템이나 차량 핸들링과 같이 복합적인 메커니즘도 쉽게 모델링할 수 있다.

차세대 전자공학 기능

전자공학 및 전자기학 제품군에 새롭게 추가된 제품에는 EMI 스캐너, 일렉트로마이그레이션 분석, 진동-소음-마찰(NVH) 기능이 포함되어 있다. EMI 스캐너는 앤시스 SI웨이브(ANSYS SIwave)와 앤시스 HFSS(ANSYS HFSS)에 새롭게 추가된 기능으로서, 인쇄 회로 기판 설계 시 시뮬레이션 이전에 전자기 간섭이 잠재적으로 일어날 수 있는 영역을 빠르게 식별하여 오류를 없애고 출시 시간을 앞당길 수 있다. 앤시스 SI웨이브에 새롭게 추가된 일렉트로마이그레이션 분석은 사용자가 온칩 및 고급 전자 패키징 구조의 평균 고장 시간(MTTF)을 예측할 수 있는 기능이다. NVH는 새로운 워크플로로서, 여기에는 앤시스 맥스웰(ANSYS Maxwell)과 앤시스 메커니컬(ANSYS Mechanical), 그리고 앤시스 워크벤치(ANSYS Workbench)를 통해 결합되는 음향 솔버가 포함된다. 이 워크플로에서는 전자기력으로 인해 진동이 일어날 때 기계의 전자기 소음을 계산한 후 몇 시간 내에 전기 기계의 소음 프로파일을 만들 수 있다.

그림 2. 앤시스 2019 R1이 지원하는 EMI 스캐너

구조 해석의 효율성 향상

새로운 솔버 기술의 발전으로 접점을 사용한 어셈블리 해결 방식이 크게 향상되면서 엔지니어가 고성능 컴퓨팅(HPC)을 이용해 일부 모델을 2배 이상 빠른 속도로 마칠 수 있게 되었다. 앤시스 메커니컬 역시 내장된 토폴로지 최적화 기능에 열 컴플라이언스(thermal compliance)가 추가되어 있어 사용자가 설계 시 열 전달을 극대화할 수 있다.

특히 앤시스 2019 R1에 포함된 앤시스 메커니컬은 더욱 강력한 성능을 탑재하여 풀기 어려운 비선형적 기계공학 문제까지 정확하게 해결할 수 있다. 이는 피로 균열 성장과 비선형적 솔버 메시 재생성을 보강하여 변형 지오메트리를 해결한다면 더욱 복잡한 모델도 손쉽게 해결할 수 있다는 것을 의미한다. 획기적인 열 해석 기법은 혼합 요소 유형을 사용해 정확도의 손상 없이 복잡성을 5배까지 줄일 수 있다. 까다로운 전자 패키징과 회로 열 모델을 해결하는 데 매우 주효할 것으로 보인다.

그림 3. 앤시스 2019 R1에 내장된 토폴로지 최적화 기능

강력한 3차원 금속 적층 제조 솔루션

앤시스는 앤시스 애디티브 스위트(ANSYS Additive Suite)에 대해 획기적인 업데이트를 실시하여 금속 적층 제조(AM)를 위한 강력한 시뮬레이션 솔루션을 제공하게 되었다. 새롭게 출시된 앤시스 애디티브 사이언스(ANSYS Additive Science)는 엔지니어가 금속 적층 제조 기계 및 재료에 최적화된 공정 파라미터를 결정할 수 있는 환경을 구현한다. 때문에 이 제품을 사용하면 기계 파라미터 변경이 용융 풀 크기와 재료 투과성에 어떤 영향을 미치는지 쉽게 이해할 수 있다.

기존 도구의 범위에서는 앤시스 애디티브 프린트(ANSYS Additive Print)가 지원되는 재료의 범위를 넓힐 뿐 아니라 얇은 벽 구조를 고려해 강성을 높여 속도가 더욱 빨라졌다. 세밀한 지오메트리에서는 모델의 크기가 충실도에 큰 영향을 미치는데, 앤시스 워크벤치 애디티브(ANSYS Workbench Additive)는 새로운 메시 생성 옵션인 다층 사면체 요소를 통해 모델 크기를 적합하게 유지하면서 동시에 정확도를 높일 수 있다.

향상된 임베디드 소프트웨어

임베디드 소프트웨어 제품군은 자율 주행 차량 같은 자동차 애플리케이션이나 멀티코어 코드 작성 및 테스트와 같은 분야에서 활용도 및 중요성이 증대되고 있다. 향상된 워크플로와 기능을 통해 업종에 상관없이 엔지니어링 부담을 줄이고, 인증에 드는 비용 및 시간을 절감하면서, 세이프티 크리티컬 제품을 설계하고 출시할 수 있다.

자동차 애플리케이션에 사용되는 스케이드(SCADE) 제품군은 향상된 기능과 함께 자율 주행 차량에 사용되는 모델 기반 시스템 및 소프트웨어 개발 시 오토사(AUTOSAR), ISO 26262와 같은 업계 표준을 더욱 쉽고 빠르게 준수할 수 있게 되었다. 또한 사용자는 모델 커버리지와 코드 커버리지를 한 번에 달성하여 테스트 비용을 줄이고 인증을 빠르게 획득할 수 있다. 앤시스 2019 R1에는 독점 제공하는 도구를 통해 효율성과 오류 식별을 동시에 해결함으로써 사용자가 임베디드 소프트웨어의 모델 커버리지와 코드 커버리지를 한 번에 달성할 수 있다.

더욱 안전한 시스템 구현

시스템 제품군에서는 앤시스 VR익스피리언스(ANSYS VRXPERIENCE)에 새로운 카메라 모델 2개가 통합되었다. 이로써 사용자가 야간 주행 조건에서 인지 알고리즘을 테스트할 수 있다. 새롭게 통합된 두 모델 역시 물리 테스트를 통해 재현하기 어려운 조건을 자동차 시스템 시뮬레이션을 통해 검증할 수 있다. 또한 VR익스피리언스에는 헤드 램프, 센서 및 HMI 사용 사례에 따라 교통 상황 및 차량 동역학 시나리오를 시뮬레이션할 수 있는 고급 기능이 내장되어 있으며, 그 밖에 스케이드 플러그인 인터페이스도 탑재되어 있어 사용자가 조명 또는 ADAS 제어 법칙에 적합한 프로토타입을 빠르게 만들 수 있다.

이 밖에도 앤시스 메디니 애널라이즈(ANSYS medini analyze)를 활용하여 사용자는 DO-178C를 비롯한 기타 항공기 시스템 표준에 따라 기능 안전 분석을 더욱 빠르고 정확하게 실시할 수 있다. ISO 26262와 함께 새롭게 마련된 ISO PAS 21448(SOTIF 표준)은 자동차와 기타 지상 차량의 전기/전자(E/E) 시스템 오작동이 없는데도 불구하고 발생하는 위험에 대해서 주목하고 있다. SOTIF 문제는 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)과 자율 주행 차량(AV) 시스템에서 특히 중요하게 여겨지고 있으며, 앤시스 메디니 애널라이즈에 새롭게 추가된 기능은 자동차 및 AV 사용자가 SOTIF와 관련해 E/E 시스템을 분석하는데 효과적으로 작용할 것으로 보인다.

광학 제품 업데이트

광학 제품군 중에는 앤시스 스페오스(ANSYS SPEOS)에서 고속 반복 루프를 통해 가상 설계를 생성하고, 테스트하고, 검증할 수 있는 예측 설계 기능이 한층 강화되었다. 앤시스 스페오스 역시 SAE International, 국제전자기술위원회(IEC), 미국 고속도로 안전보험협회(IIHS) 등을 포함한 국제 표준 및 규정을 준수하고 있다. 또한 앤시스 스페오스에 추가된 HUD 설계 및 분석은 사용자가 개발 초기 단계부터 흐릿한 이미지 같은 인지 문제를 예상하여 시뮬레이션할 수 있어, 시간과 비용이 많이 드는 프로토타입 테스트의 필요성을 크게 줄일 수 있다.

3D 설계의 확장 물리 기능

3D 설계 제품군에서는 토폴로지 최적화 기능을 앤시스 디스커버리 라이브(ANSYS Discovery Live)에 추가하였다. 앤시스 디스커버리 라이브의 속도와 사용 편의성에 힘입어, 이제 엔지니어는 실시간 형상 최적화를 통해 중량을 크게 줄이는 동시에 강도를 유지하면서 이전에 하지 못했던 형상을 생성함으로써 새로운 아이디어를 구현할 수 있게 되었다. 또한 앤시스 디스커버리 AIM(ANSYS Discovery AIM)에는 항공우주 및 방위 산업에 종사하는 엔지니어에게 유용한 기능인 랜덤 진동 솔루션이 추가되면서 물리 기능의 범위가 한층 넓어졌다.

그 밖에도 앤시스 디스커버리 스페이스클레임(ANSYS Discovery SpaceClaim)에 스케치 구속(constraint)과 특징점 추적을 통해 개념 모델을 생성하고 파라미터화할 수 있는 베타 기능 두 가지가 추가되었다.

기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.

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