태성SNE: 국내 CAE 교육의 허브

국내에서 CAE 분야를 가장 깊이 있게 배우고 싶다면, 단연 국내 대표 기업들의 교육 프로그램을 활용해야 합니다. 체계적인 커리큘럼과 전문성을 통해 독학의 한계를 넘어설 수 있습니다.

태성SNE는 현재 Ansys의 국내 파트너사 중 한 곳이지만, 한 때는 Ansys 국내 총판으로 “앤시스(Ansys) = 태성SNE“라고 할 만큼 대명사에 가까웠는데요. 과거의 명성처럼 현재에도 국내 Ansys 관련 교육 및 기술 자료가 가장 많은 곳입니다. 태성SNE는 자체 e-러닝 사이트와 전문 잡지를 통해 다양한 자료들을 유/무료로 공개하고 있습니다.

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태성SNE e-Learning 사이트

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태성SNE 예제 사이트

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태성SNE CAE 전문 잡지

알테어: 방대한 교육 자료

HyperWorks, SimLab 등 강력한 솔루션을 제공하는 알테어의 한국 지사 역시 방대한 학습 자료를 제공합니다. 초급자를 위한 무료 온라인 교육부터 특정 주제를 깊이 파고드는 유료 오프라인 교육까지, 수준별 맞춤 학습이 가능합니다. 알테어의 공식 블로그와 유튜브 채널은 실무 적용 사례와 유용한 팁으로 가득하며, 특히 SimLab 러닝 센터는 소프트웨어 활용법을 익히는 데 최적화되어 있습니다.

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알테어 유료 오프라인 교육 사이트

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알테어 유/무료 온라인 교육 사이트 / Simlab 무료 온라인 교육 사이트

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알테어 블로그 / 유튜브

반디통: 실무자의 살아있는 노하우

반디통은 유일한 국산 CAE 해석 소프트웨어 회사인 마이다스아이티(Madas IT)에서 운영하는 블로그와 유튜브입니다. 국산 소프트웨어답게 어렵기만한 CAE 관련 용어들을 한글화 하는 데에 많은 노력을 하고 있는데요. 또, 실무 전문가의 ‘꿀팁’을 얻을 수 있는 곳입니다. ‘반디통’은 현업 엔지니어의 시각에서 CAE 지식과 노하우를 공유하여 많은 이들에게 도움을 주고 있습니다.

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반디통 블로그 / 유튜브

구글 영문 검색

국내 자료만으로는 해결되지 않는 문제가 있다면, 시야를 전 세계로 넓혀야 합니다. CAE 분야의 핵심적인 논문, 포럼 토론, 고급 튜토리얼의 90% 이상은 영어로 되어 있습니다. 그래서 처음부터 구글에서 영어로 검색하는 습관을 들이는 것이 권장장합니다. “FEA tutorial”, “CFD convergence issue forum”과 같은 키워드로 검색하면 국내에서는 찾을 수 없었던 양질의 정보를 발견하게 될 것입니다.

“영어가 어려운데…” 라고 걱정할 필요가 없습니다. 크롬, 엣지 등 최신 웹 브라우저는 매우 뛰어난 ‘페이지 전체 번역’ 기능을 기본으로 제공합니다. 단 한 번의 클릭으로 해외 전문가들의 글을 우리말처럼 편안하게 읽을 수 있습니다. 이것은 더 이상 선택이 아닌 필수 스킬입니다.

마치며…

지금까지 소개해드린 채널들은 분명 여러분의 학습에 강력한 무기가 될 것입니다. 하지만 한 가지 중요한 사실을 기억해야 합니다. 이러한 정보들은 ‘학습’을 위한 것이지, ‘실제 제품 개발’의 모든 문제를 해결해주지는 못한다는 점입니다.

실무 프로젝트에서는 다음과 같은 변수들이 항상 존재합니다.

결과의 신뢰성: 내가 수행한 해석 결과가 실제 현상과 일치하는지 어떻게 검증할 수 있을까요?

시간과 비용: 수많은 시행착오를 거치며 프로젝트 일정을 맞출 수 있을까요?

문제의 복잡성: 교과서에 나오지 않는 복합적인 물리 현상은 어떻게 해석해야 할까요?

이것이 바로 전문가의 컨설팅과 검증된 상용 소프트웨어가 필요한 이유입니다. 자전거를 배우는 것과 자동차를 운전하는 것이 다르듯, 기초 지식을 쌓는 것과 실제 제품의 성공을 책임지는 것은 전혀 다른 차원의 문제입니다.

독학으로 CAE의 기초를 다지는 것은 훌륭한 시작입니다. 하지만 여러분의 진짜 목표가 ‘학습’을 넘어 ‘성공적인 제품 개발’이라면, 이제는 더 스마트한 방법을 선택해야 할 때입니다.

수많은 시행착오에 드는 시간과 비용을 절약하고, 프로젝트 초기부터 올바른 방향으로 나아가고 싶으신가요? 여러분이 마주한 문제에 대한 가장 정확하고 빠른 해결책을 찾고 계신가요?

지금 바로 저희 전문가 팀에게 문의하세요. 이외에도 CAD/CAM/CAE 분야와 관련하여 더 궁금한 점이 있으시다면, 언제든지 댓글이나 1:1 문의 또는 카카오톡을 통해 편하게 문의해 주시기 바랍니다.

감사합니다

게시물 구조 해석 유체 해석, 독학의 벽에 부딪혔나요? 초보자를 위한 필수 사이트이 이거 DAM에 처음 등장했습니다.

유체 해석은 구조 해석과 달리 해석 전문 소프트웨어를 사용하는 것이 일반적이기 때문에, All-in-One 제품의 유체 해석 솔루션의 국내 사용자가 상대적으로 적은데요. 구조 해석의 경우에는 All-in-One 소프트웨어의 해석 솔루션이 해석 전문 소프트웨어보다 비교적 비용이 저렴하고, 기술 서비스 및 정보 검색이 잘 되는 편이기 때문에 그나마 사용자가 많이 있습니다.

그러나 유체 해석의 경우에는 비용도 큰 차이가 없고, 눈에 보이지 않아 거동을 예측하기 어려워 해석 난이도가 높기 때문에 기술 지원 또는 정보 검색의 용이성 측면에서도 큰 이점이 없습니다. 그렇기 때문에 All-in-One 제품의 해석 솔루션 보다는 해석 전문 소프트웨어를 사용하는 것이죠.

그럼에도 불구하고 한 번 알아 놓는 것 정도는 나쁘지 않겠죠.

SolidWorks Flow Simulation

가장 먼저 소개해드릴 소프트웨어는 솔리드웍스(Solidworks)입니다.

솔리드웍스(Solidworks)에서 제공하는 열유체 해석(CFD; Computational Fluid Dynamics) 솔루션은 솔리드웍스 플로우 시뮬레이션(Solidworks Flow Simulation)입니다. 솔리드웍스는 다쏘시스템(Dassult Systems) 사의 제품으로, 국내에서 가장 많이 사용되는 3D CAD 중 하나입니다. 그래서 솔리드웍스에서 제공하는 구조 해석 솔루션인 솔리드웍스 시뮬레이션(Solidworks simulation)과 함께 그나마 사용자가 있는 편입니다.

*아래 이미지들의 출처는 솔리드웍스 플로우 시뮬레이션 공식 홈페이지 입니다.

솔리드웍스의 유체 해석 모듈은 Flow Simulation, HVAC Module, Electronics Cooling Module 총 3가지의 패키지로 구성되어 있습니다. Flow Simulation은 일반적인 열유체 해석 대부분을 할 수 있고, HVAC Module은 HVAC(Heating, Ventilation, Air Condition) 및 복사 열전달에 관련하여 특화되어 있으며, Electronics Cooling Module은 PCB(Printed Circuit Board) 등 전자기에서 발생하는 열관리 연구에 특화되어 있습니다.

영상으로 확인하고 싶으신 분들은 아래 영상과 링크를 통해 확인하세요

Autodesk CFD

다음은 과거 오토데스크(Autodesk) 사에서 인수 합병한 오토데스크 CFD(Autodesk CFD)입니다. 인벤터(Inventor)와 연동하여 사용할 수도 있고 별도로 사용할 수도 있습니다. 한때는 인벤터와 연동할 수 있다는 장점으로 사용되었지만, 현재는 사용자가 거의 없습니다.

*아래 이미지들의 출처는 오토데스크 CFD 공식 홈페이지 입니다.

오토데스크 CFD의 주요 기능은 아래 이미지를 참고하시면 됩니다. 기본적인 열유체의 흐름뿐만 아니라 정상 상태(Steady-state) 해석 시 회전체의 움직임을 모사하는 MRF(Moving Reference Frame) 기능도 포함되어 있으며, 모션 시뮬레이션도 가능하다고 합니다.

영상으로 확인하고 싶으신 분들은 아래 영상과 링크를 통해 확인하세요

마치며…

이번 포스팅에서는 All-in-One 제품군에 속해 있는 열 유체 해석 솔루션에 대해서 알아보았습니다. 이번에 소개해 드리지 않은 것 중에 NX UG에서 사용할 수 있는 NX Flow도 있지만 마찬가지로 국내 사용자도 거의 없을 뿐더러 정보도 거의 없기 때문에 생략했습니다.

혹시 구매 등 추가적으로 궁금한 사항이 있으시다면 상담은 무료이니 부담 없이 댓글 또는 1:1 문의를 통해 질문해 주시면 감사하겠습니다.

포스팅의 정보가 도움 되셨길 바랍니다.

화이팅입니다~!

게시물 유체 해석 소프트웨어 종류 – 2편이 이거 DAM에 처음 등장했습니다.

바로 시작해보죠~!

Ansys

이​번 포스팅에서는 앤시스 제품군 중 범용 열 유체 해석(CFD) 전문 솔루션인 Fluent(플루언트)와 CFX, Discovery(디스커버리)에 대해 소개하겠습니다.

*아래 이미지들의 출처는 Ansys 공식 홈페이지 입니다.

1. Ansys Fluent & CFX

Ansys Fluent(앤시스 플루언트)는 하이엔드급 FVM(Finite Volume Method) 솔버를 갖춘 Ansys Fluent는 전세계적으로 가장 많이 사용하는 범용 열 유체 해석 전문 솔루션으로, 각종 Sci급 논문 연구 및 국내 대기업 및 방산, 정출연 등에서 활용하고 있습니다. 국내에서 기계공학 전공을 하신 분들이라면 재학 중 한 번쯤 사용해보셨을텐데요. 저도 대학원 시절부터 다수의 과제 또는 연구에 사용했었습니다.

Fluent는 Ansys가 인수합병한 소프트웨어로, Ansys의 통합 mesh(메쉬) 생성 기능 외에도 Fluent meshing이라는 별도의 mesh 생성 알고리즘을 제공합니다. Fluent meshing을 사용하여 Fluent에 더 적합하고 강력한 mesh를 생성할 수 있습니다. 또한 Fluent meshing은 Tetra 및 Hexa mesh 뿐만 아니라 Poly mesh 유형도 지원하여 다양한 mesh 선택이 가능합니다.

Ansys CFX는 터보 기계 및 가스 터빈과 같은 회전체의 열 유체 해석에 특화되어 있습니다. 그래서 블레이드 설계 및 최적화, 항공 역학 등에 특장점이 있죠.

Ansys CFD 라이선스 등급은 Pro, Premium, Enterprise로 3개로 나눠집니다. Pro는 Fluent를 기반으로 일반적인 열유동 해석 및 압축성 유동, 가스확산, 회전체 유동을 할 수 있습니다. Premium부터 이번에 소개해드린 Fluent 와 CFX 소프트웨어를 사용할 수 있으며, 대다수의 열 유동 해석은 모두 가능해집니다.

Enterprise는 별매품을 제외한 Ansys CFD 제품군을 모두 사용할 수 있는 모듈로, 고분자의 유동 해석 및 FSI(Fluid-Solid Interaction) 연성 해석 등을 할 수 있습니다.

가장 많이 사용되는 Premium 기준 1억 원 정도 가격대를 형성하고 있으며, 기본적으로 사용할 수 있는 CPU Core가 4개로, CFD 해석을 하기 위해선 다소 부족합니다. 그래서 약 5천 만원 상당의 HPC Pack을 추가하여 8개의 CPU Core를 추가해야 합니다. 그럼 영구 구매로, 총 약 1억 5천만 원 정도 비용이 발생합니다.

하지만 전세계적으로 사용자가 가장 많아 정보를 구하기 쉽고, 뛰어난 성능이 보장되어 있기 때문에 전문적인 CFD 해석을 해야 하는 분들은 필수적으로 사용해야 한다고 생각합니다.

2. Ansys Discovery CFD

Ansys Discovery(디스커버리) 제품군은 하나의 플랫폼 내에서 구조 해석과 유체 해석, 전자기 해석이 가능한 소프트웨어로, CFD의 경우엔 Fluent solver를 사용한다고 합니다. Fluent와 비교하여 기능적으로 제한 사항이 많지만, 전문 해석 엔지니어를 비롯하여 설계 엔지니어도 충분히 고려해 볼만한 소프트웨어 입니다.

Discovery 제품의 장점은 mesh를 사용자가 생성하지 않아 전처리 작업에 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있습니다. 또, 변경되는 경계 조건을 실시간으로 반영하여 빠르게 해석 결과를 확인해볼 수 있습니다. 끝으로 보여주는 결과물이 아주 예뻐서 눈이 즐겁습니다.

Siemens _ Star CCM+

S​iemens(지멘스)는 Simcenter(심센터)라는 시뮬레이션 제품군을 서비스하고 있으며 구조와 열, 유체 해석 등이 가능합니다. 그 중에서도 범용 열 유체 해석 전문 솔루션인 Star CCM+(스타 씨씨엠 플러스)는 Ansys의 Fluent와 어깨를 나란히 할 정도의 하이엔드급 FVM 솔버를 갖고 있죠. 그래서 전세계적으로 Ansys의 Fluent를 이어 사용자가 많다고 할 수 있습니다.

*아래 이미지들의 출처는 Siemens Star CCM+ 공식 홈페이지 입니다.

국내에서는 CATIA가 자동차 분야에서 많이 사용되지만 세계적으로는 Siemens의 CAD/CAM/CAE 제품인 NX UG가 자동차 분야에서 많이 사용되기 때문에 같은 회사 제품인 Simcenter의 Star CCM+도 자동차 분야에서 많이 사용된다고 합니다.

Ansys와 마찬가지로 Tetra와 Hexa mesh를 비롯해 Poly mesh 유형도 제공하고 있네요.

Altair _ Acusolve (SimLab & Hyperworks)

A​ltair(알테어)의 Acusolve는 하이엔드급 범용 열 유체 전문 해석 솔루션으로, 글로벌 기업답게 위의 두 회사 다음으로 유명한 솔루션입니다.

*아래 이미지들의 출처는 Altair 공식 홈페이지 입니다.

Acusolve는 위에서 소개해드린 솔루션들과 다르게 FVM이 아닌 FEM을 차용하고 있습니다. 그 이유는 FSI 연성 해석에 특장점을 가지고 가기 위함인데요. 구조 해석에서 활용되는 FEM과 일반적인 유체 해석에서 활용되는 FVM은 계산되는 위치(질점, node)가 서로 다릅니다. 그래서 FSI 연성 해석을 진행할 경우, 보간과 mapping(매핑) 과정을 거치며 에러가 발생하는데 구조와 열 유체 해석 솔루션의 계산 방식이 FEM으로 동일하다면 이 과정이 생략되어 정확도를 더 높일 수 있다는 장점이 있습니다.

Acusolve는 Altair에서 제공하는 두 CAE 해석 플랫폼인 Hypwerworks(하이퍼웍스)와 SimLab(심랩)에서 사용할 수 있습니다. Altair의 경우 패키지와 유닛으로 구성되어 있기 때문에 구매 시 구조 및 열유체를 비롯한 기타 다양한 해석을 모두 할 수 있는 조건입니다. 연간 2천만 원 후반에서 5천만 원 정도의 비용이 발생합니다. 영구로 구매하는 방법도 있으며 연간 구매 비용의 약 3배 정도 됩니다.

Dassualt System _ XFlow

원​래 Dassualt System(다쏘시스템)에는 Abaqus(아바쿠스) CFD가 있었지만 2016년 부터는 단종되었다고 하던군요. 그래서 그 대안으로 XFlow 라는 솔루션을 제공하고 있습니다.

*아래 이미지들의 출처는 Dassualt systmes 홈페이지 입니다.

XFlow는 일반적인 CFD와는 다르게 입자 기반의 Lattic-Boltzmnn 기법을 사용하여 mesh를 생성하지 않는 meshless CFD라고 합니다. 위에서 안내드렸던 Ansys의 Discovery은 사용자가 mesh를 생성하진 않지만 mesh를 백그라운드에서 생성합니다. 이 XFlow는 입자 기반이기 때문에 mesh를 생성하지 않아도 되죠.

물론 타 솔루션들도 입자 기반의 해석을 할 때는 Lagrangian 기법을 활용하여 mesh를 생성하지 않고 구조 또는 유체 해석을 진행합니다. 부르는 사람 또는 솔루션에 따라 약간씩 다르지만 일반적으로 입자(Particle) 해석 또는 이산요소법(DEM : Discrete Element Method), SPH(Smooth Particle Hydrodanamics) 해석이라고 불립니다.

타 Meshless CFD인 Ansys의 Discovery는 높은 레벨의 유체 해석은 제한되었으나 XFlow는 다상(Multi-phase) 해석, 복사(Radiation), 비뉴턴유체(Non-Newtonian flows), 무빙 파트(Moving parts) 생성이 가능하다고 합니다.

마이다스아이티 _ midas NFX CFD

마​이다스아이티(MIDAS Information Technology)는 국내 유일 CAE 솔루션 개발 및 서비스 회사답게 midas NFX CFD도 전부 한글화가 되어 있어 초보자가 접근하기에 유리하다고 생각합니다.

*아래 이미지들의 출처는 마이다스아이티 공식 홈페이지에서 제공하는 midas NFX CFD 브로셔 입니다.

midas NFX CFD는 midas NFX 플랫폼에서 구동되며, 일반적인 열 유체 해석 뿐만 아니라 midas NFX의 구조 해석과 FSI 연성 해석도 가능하며 입자 기반의 유체 해석, 다상(Multiphase) 해석 등 다양한 기법을 적용할 수도 있습니다.

마치며…

이번 포스팅을 통해 열 유체 해석 전문 소프트웨어에 대해 소개드렸습니다. 다음에는 All-in-One 소프트웨어의 열 유체 소프트웨어에 대해서 알아보겠습니다.

추가적으로 궁금한 사항이 있으시다면, 상담은 무료이니 부담 없이 댓글 또는 1:1 문의를 통해 질문해 주시면 감사하겠습니다.

포스팅의 정보가 도움 되셨길 바랍니다.

화이팅입니다~!

게시물 유체 해석 소프트웨어 종류 – 1편이 이거 DAM에 처음 등장했습니다.