본 연구에서는 AI 예측 모델을 활용하여 하드포인트 및 부싱/스프링 강성을 포함한 설계 변수 범위 내에서 최적 설계안을 도출하였다.
DOE 기법으로 생성한 설계 조합을 Adams 시뮬레이션으로 해석하고, 그 결과를 AI 학습 데이터로 활용하였다. 이 과정에서 Adams 결과 파일 병렬 처리 시스템을 구축하여 데이터 처리 시간을 98% 단축하였으며, 기구학 특성을 연동하여 해석 정확도를 향상시켰다. 또한 차량 제원 변경 시 관성 모멘트와 무게중심이 자동으로 반영되도록 시스템을 구현하였다.
검증 결과, AI 모델이 높은 예측 정확도를 보였으며, 성능 목표를 만족하는 설계안을 효과적으로 도출하였다. 이를 통해 기존 4주 소요되던 R&H 성능 예측 프로세스를 2주로 단축하여, 차량 개발 프로세스의 효율성을 크게 향상시켰다.

트럭, 버스와 같은 상용차량의 타이어 편마모(또는 과속마모)는 차량의 주행안정성 저하 및 유지비용 증가의 주요 원인 중 하나로, 이를 사전에 예측하고 제어할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다.
본 연구에서는 다물체 동역학 해석 소프트웨어인 Adams를 활용하여, 차량의 휠 얼라인먼트(토우, 캠버, 캐스터 등) 및 무게 중심 편차와 같은 설계인자가 타이어의 과속마모 및 편마모에 미치는 영향을 동역학적으로 분석하였다. 이를 위해 실제 상용차량의 서스펜션 및 차체 구조를 반영한 고정밀 동역학 모델을 구축하고, 다양한 주행 조건(직진, 코너링, 제동 및 하중 변화 등) 하에서 타이어 접지력 분포, 하중 전달 특성, 그리고 마모 발생 위치 등을 시뮬레이션하였다. 성능인자로는 타이어의 마모율, 접지력 불균형, 편마모 지수 등을 도입하였으며, 설계인자 변화에 따른 민감도 분석을 통해 타이어 마모에 영향을 주는 주요 인자를 도출하였다.
특히, 토우, 캠버 및 캐스터각 변화가 타이어 접지면의 하중 분포에 미치는 영향을 정량적으로 분석함으로써, 마모 발생 메커니즘을 해석하고 이를 기반으로 한 설계 최적화 방향을 제시하였다. 또한, 무게 중심 편차가 좌우 타이어 간 마모 불균형을 유발하는 현상을 모델링하여, 차량 적재 조건에 따른 마모 예측 가능성을 검토하였다.
본 연구는 상용차량의 타이어 수명 예측 및 마모 제어 기술 개발에 기초 자료를 제공하며, 향후 차량 설계 초기 단계에서의 타이어 마모 저감 설계 가이드라인 수립에 기여할 수 있다. 또한, 동역학 기반의 해석 접근법은 실차 시험의 한계를 보완하고, 다양한 설계 변수에 대한 시뮬레이션 기반의 정량적 평가를 가능하게 함으로써, CAE 기반 차량 개발 프로세스의 효율성을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다.

전기차는 내연기관에서 주요 소음·진동원으로 지목되던 엔진이 사라지고 전·후륜에 전기 모터가 배치됨에 따라 비교적 낮은 주파수의 NVH 문제인 주행진동이 고객에게 주는 불편함이 커졌다.
본 연구에서는 NVH 주행진동을 해석하기 위해 차량의 바디, 스티어링, 시트 등의 유연체 모델이 포함된 Adams/Car 해석 모델을 이용한 사례를 소개한다. 또한, 그 진동 특성을 분석하기 위해 Adams/Vibration을 이용해 모달 특성을 파악하고 분석했다.
특히, 본 연구에서는 전기차 후륜 임팩트 이후에 발생하는 전후방향 여진 구간에서의 재증폭 현상을 규명하기 위해 매커니즘을 분석한 사례에 대해서 집중적으로 소개한다. Adams/Car 해석 모델을 이용해 여진 재증폭 현상에 대한 실제 시스템을 이해를 하고, 그 원인을 분석했다.

전기자동차의 경우, EDU (Electric Drive Unit)의 고주파 소음이 더 두드러지는데, 이를 가리기 위한 엔진 소음이 없기 때문에 소음이 더 거슬릴 수 있다. 전기자동차의 사용이 증가함에 따라 NVH (Noise, Vibration, 경도) 성능이 점점 중요해지고 있다.
웨이브 와셔(Wave Washer, WW)는 베어링에 예압을 가하는 부품으로 많이 사용되며 시스템의 강성과 감쇠 특성에 관여한다. 스플라인(Spline)은 두 축 또는 축과 기어를 연결하는 토크 전달 요소로, 비틀림 하중을 안정적으로 전달하는 기능을 가진다. 실제 제조 및 조립 공정에서 발생할 수 있는 스플라인 피치 에러(Spline Pitch Error, SPE)는 이상 토크 변동, 비선형 응답, 럼블 소음(Rumble Noise) 등의 원인이 된다. 웨이브 와셔와 스플라인 피치 오차는 NVH 성능에 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서 설계 인자에 걸친 진동을 고려한 최적의 구조가 중요하다.
이에 따라 본 연구에서는 다물체 동역학(Multi-Body Dynamics, MBD) 해석 기법을 활용하여, WW와 SPE의 유/무에 따른 베어링 진동 변화를 시간에 따라 해석하였다. WW의 적용 여부는 원가 절감 및 조립 공정 단순화와 직결되는 중요한 결정 요소이므로 WW 유무에 따른 진동 영향도를 분석하였다. 또한 SPE의 경우 품질 기준 상한 등급이 명확히 정의되어 설계 및 제조 공정에서 중요한 검토 항목이므로 품질 상한 등급과 이상적인 조건 간의 시스템 응답을 비교하였다. 이를 통해 WW와 SPE가 EDU 시스템 진동에 미치는 영향을 분석하고, EV 구동 시스템 설계에 반영할 수 있는 결과를 제공하고자 한다.

특정 목적이나 산업을 위한 PBV (Purpose Built Vehicle)개발이 본격화 되면서 샤시 설계에 있어 승용차, SUV와 다른 특수한 요구조건들이 대두되고 있다.
수화물로 인하여 중량은 증가되고 CG height 또한 높아지는데 이러한 조건에서 제한된 Cost 내에서 주행성능을 확보하는 샤시 시스템을 개발해야 한다. 이러한 조건 만족을 위해서 기존 승용차나 SUV 개발에서 활용했던 설계 방안 및 성능 목표를 그대로 사용하는 것은 적절치 않다. 수화물이 많은 PBV 특성상 주행성능보다 안정성이 보다 더 고려되어야 한다. 높은 하중조건에서도 최대한 Stability를 잃지 않도록 하는 샤시 시스템이 설계되어야 하기 때문이다. 이런 PBV 특수한 상황을 고려한 주행 안정성 성능 목표 및 샤시 설계 방안이 필요하다.
본 연구에서는 선회주행 안정성, 롤 안정성 확보를 위한 전후륜 롤 강성과 전후륜 댐퍼 특성에 대한 설계방안을 제시하였다. 선회안정성은 높은 횡가속도 영역에서 언더스티어 특성을 통하여 롤강성을 검토하였다. 롤 안전성은 정적 롤 특성와 동적 롤 특성으로 구분하고 안티롤바에 의한 정적 롤 강성 배분비와 댐퍼에 의한 동적 롤 강성 배분비를 검토하고 목표치로 삼을 수 있는 적정 수준를 검토하였다. 이것으로써 PBV 주행안정성을 확보할 수 있는 샤시 설계 방안을 제시하였다.

메카넘 휠을 이용한 AGV (Autonomous Guided Vehicle)는 별도의 조향장치 없이 전후좌우 및 회전이 가능한 전 방위 구동시스템으로 협소한 장소에서 활발히 이용되고 있으며, 일반적인 기계 구조물뿐 아니라 항공기 및 로켓 운반 용으로도 사용된다.
메카넘 휠은 진동이 발생하기 쉬우며 구조적으로 응력 집중으로 인한 파손에 취약하다. 본 연구에서는 Adams 유연 다물체 동역학 시뮬레이션을 통하여, 진동 및 응력집중을 억제하고 로울러의 수명을 증가시킬 수 있는 AGV 메카넘 휠을 개발한 예를 소개한다.

Romax 제품군은 오랫동안 기어박스 시스템의 설계 및 해석에 이용되어 왔다.
특히 자동차산업의 경우 내연기관에서 모터로 패러다임이 바뀌고 난 후로, 더욱 다양한 연구개발에 함께 해왔다.
2017년부터 모터감속기시스템인 인휠이나 PE시스템을 연구개발하면서 유용했던 Romax 제품의 기능이나 설계부터 해석에 이르기까지 적용되었던 사례들을 소개하고자 한다.

본 연구는 한국형 전투기 캐노피 사출 시스템의 하중을 해석 위해 기존의 정하중 해석 외에 다물체 동역학 모델과 외연적 유한요소 모델을 사용하여 동적 하중 해석을 추가 수행하였다.
기존의 정하중 해석으로는 복잡한 사출 시스템의 하중 예측이 어려우며, 동적 증분 하중 추가 해석이 필요하다. 연구 결과, 캐노피 사출시 시간에 따른 각 구조물의 동적 증분 하중을 분석하고, 이를 항공기 기동 하중과 결합하여 캐노피 사출 하중을 효과적으로 해석할 수 있음을 확인하였다.
이 연구는 전투기 캐노피 사출 시스템의 성능 및 안전성을 향상시키는 데 기여할 것이다.

이차전지 건식 전극 제조 공정은 바인더와 용매를 사용하지 않고 분말을 직접 압축하여 전극을 형성하는 방식으로, 공정 단축과 친환경적 제조가 가능하다는 장점을 지닌다.
이를 구현하기 위한 핵심 장비는 다단 롤프레스(Multi-Stage Roll Press)이며, 다단 압연을 통해 전극 분말을 균일한 두께와 밀도로 성형하는 것이 요구된다. 특히 롤 간 간극(Gap)의 미세한 변화는 전극의 두께 균일성과 기계적·전기화학적 특성에 직접적으로 영향을 미치므로, 간극의 동특성 분석은 장비 설계와 공정 최적화의 필수 단계이다. 본 연구에서는 아담스(Adams)를 활용하여 다단 롤프레스의 구조적 요소(롤, 베어링, 프레임, 구동부)를 포함한 다물체 동역학 해석 모델을 구축하였다.
이를 통해 압연 과정에서 발생하는 하중 전달, 롤 및 지지부 변형, 구동 불균일성 등이 간극 변화에 미치는 영향을 동역학적으로 규명하고자 하며, 다단 압연 조건에 따른 간극 변동의 시간적 거동을 실험적인 결과와 비교·분석하고, 전극 두께 편차 발생 메커니즘을 고찰할 수 있는 모델 도출을 목표로 한다. 연구 결과는 건식 전극 제조용 다단 롤프레스 장비의 설계 및 구조 안정성 평가에 기여할 수 있으며, 향후 정밀 간극 제어 기술 개발의 기반 자료로 활용될 수 있다.

기계학습(Machine Learning, ML) 기반 회전기기의 상태기반정비(Condition Based Maintenance, CBM) 기술은 불필요한 정비 감소와 함께 기기 고장 및 성능 열화의 조기 탐지 등을 가능하게 하여 최근 여러 산업 분야에서 주목받고 있다.
이러한 ML 기반의 CBM 기술은 전통적으로 고품질의 학습데이터셋을 요구하는데, 이로 인해 유발되는 근원적 기술 현안 중 하나는 CBM 적용 대상의 실제 회전설비들로부터 결함(이상 혹은 고장) 데이터셋을 포함한 고신뢰성의 빅데이터 구축이 인해 쉽지 않다는 것이다.
Adams와 같은 물리 기반의 전산 모델링 기법은 이러한 기술 현안을 해결할 수 있는 대안 중 하나로서, 본 연구에서는 Adams를 통해 회전기기의 기계학습 결함 데이터를 생성하여, 데이터에 대한 물리적 엄밀성, 기술성 검토와 함께 그 실현가능성과 타당성을 기초적으로 검토하였다.

본 연구는 단섬유 복합재가 적용된 자동차 FEM 캐리어의 기계적 거동을 정밀하게 예측하기 위하여 역공학 기반의 물성 예측 방법을 활용한 성형-구조 연계 해석 기술을 개발하였다.
사출 공정에서 섬유의 배향은 제품의 기계적 물성에 큰 영향을 미치기 때문에, 기존의 균질 재료 가정으로는 실제 거동을 충분히 설명하기 어렵다. 이를 극복하기 위하여, 사출 해석을 통해 도출된 섬유 배향 정보를 구조 해석에 반영하였으며, 동시에 역공학 기법을 통해 실험적 데이터로부터 유효 물성을 추정하였다. 개발된 해석 기술은 복합재료의 미세구조적 배향 특성을 고려함과 동시에 거시적 구조 응답을 반영할 수 있도록 하여, 해석 모델의 신뢰성을 향상시켰다. 또한 사출공법으로 제조된 FEM 캐리어를 대상으로 강성 평가 시험을 수행하고, 해석 결과와 비교함으로써 해당 기술의 타당성을 검증하였다. 섬유 배향 효과와 물성 예측치를 반영한 해석이 기존 단순 균질 모델보다 실제 제품의 강성을 높은 정확도로 예측할 수 있음을 확인할 수 있었다.
본 기술은 복합재 사출품의 설계 및 성능 예측에 있어 섬유 배향 해석과 역공학 기반 물성 예측의 통합적 활용 가능성을 제시하였으며, 향후 고성능, 경량화 요구되는 플라스틱 복합재 분야에 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

항공기 복합재 기체 구조의 설계 및 해석에는 CMH-17 (Composite Materials Handbook)에 따라 통계적 개념이 적용된 복합재 물성인 설계 허용치(Allowable)가 사용된다. 그러나 이러한 설계 허용치를 얻기 위해서는 다수의 시편 시험이 요구되며, 이에 따라 상당한 시간과 비용이 소요된다.
Digimat-VA는 복합재 물성 시험을 해석적으로 모사하고 가상의 설계 허용치(Virtual Allowable)를 계산할 수 있는 소프트웨어로, 기존 시험 기반 접근법에 비해 시간과 비용을 크게 절감할 수 있다. 국방과학연구소에서는 최근 자체 개발한 국산 항공용 복합재의 물성 시험 결과를 토대로 Digimat-VA를 활용한 물성 시험 해석 및 가상 설계 허용치 계산을 수행하였다. 또한 실제 복합재 물성 시험 및 설계 허용치 계산 결과와의 비교를 통해, Digimat-VA 기반 복합재 물성 시험 해석 결과와 설계 허용치 계산 결과의 타당성을 검토하였다.
이를 바탕으로 국방과학연구소는 복합재 물성 시험 결과의 확장 방안으로 Digimat-VA 활용 가능성을 검토하고 있으며, 향후 항공기 복합재 기체 구조 개발 과정에서 그 적용 방안을 지속적으로 모색할 예정이다.

This presentation will explore the versatile application of Cradle CFD in the electrical and electronics industry, covering its utility from the initial conceptual design phase of PCBs to 3D enclosure thermal energy path analysis.
We will demonstrate how Cradle CFD facilitates robust thermal design by providing insights into heat distribution and management within electronic products. Furthermore, the talk will highlight its crucial role in optimizing PCB manufacturing processes, specifically addressing the analysis of solder temperature distribution during reflow and mitigating thermal deformation across the entire board. Through practical application examples, attendees will gain a comprehensive understanding of how Cradle CFD can enhance product reliability and manufacturing efficiency.

적층제조는 재료를 층층이 쌓아 원하는 형상을 구현하는 차세대 제조 기술로, 기존 절삭·주조 공정으로는 불가능한 복잡 형상을 한 번에 제작할 수 있다.
이러한 특징은 부품 수 감소, 경량화, 설계 자유도 확대 등 제조 혁신을 가능하게 한다. 그중 금속 레이저 분말 적층 융합(Laser Powder Bed Fusion, L-PBF)은 미세 금속 분말을 얇게 도포한 뒤 고출력 레이저로 선택적으로 용융·응고시켜 정밀 부품을 제작하는 대표 공정이다. 높은 형상 정밀도와 우수한 재료 활용 효율 덕분에 항공·우주, 의료, 국방 등 고부가가치 산업에서 폭넓게 활용된다. 특히 강도-중량비와 내식성이 뛰어난 티타늄 합금은 이러한 산업군의 핵심 소재지만, L-PBF 공정에서는 급격한 국부 온도 변화와 열응력으로 인한 열변형 균열, 불충분한 서포터로 인한 변형이 형상의 복잡도와 크기에 비례하여 발생한다. 이는 고가 소재 손실과 제작 지연 등으로 이어져 전체 생산성에 큰 영향을 미친다.
당사는 이러한 문제를 해결하기 위해 Simufact Additive (SA) 시뮬레이션을 도입, 제작 전 단계에서 열분포와 변형을 정밀 예측·보정하는 설계 최적화 체계를 구축했다. 이를 통해 균열 발생 가능 부위를 사전 보완하고 서포트 배치를 최적화하여 제작 성공률을 향상 시켰으며 (40% 미만 → ~85%), 소재·공정 비용을 약 50% 절감했다. 본 발표에서는 L-PBF 티타늄 부품 제작에서 SA 기반 시뮬레이션이 불량률을 획기적으로 줄이고 경제성을 확보한 실제 산업 적용 사례를 소개하고, 향후 항공·우주·의료·국방 분야로 확장 가능성을 제시한다.

플라스틱 제품의 요구 성능과 종류가 다양해짐에 따라 제품 개발 주기는 점차 단축되고 있으며, 이는 개념 설계부터 도면 작성, 금형 설계, 조립, 시험, 성형 및 양산까지 많은 시간이 소요됨을 의미한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 설계 단계에서 전산 해석(CAE)을 활용하여 잠재적인 성형 문제와 결함을 예측하고, 가상 결과를 기반으로 설계를 수정 및 재해석함으로써 최적 설계를 도출하는 접근법이 제시되고 있다.
또한 CAE 기반 최적화 파라미터를 실제 성형 공정의 초기 조건으로 적용함으로써 설계 주기와 시행착오를 최소화할 수 있다. 특히 섬유강화플라스틱(FRP)은 고용량, 저비용, 빠른 사이클 타임이 요구되는 다양한 산업군에서 적용 확대되고 있다. 기존의 FRP 성형성 해석은 외관 품질에 영향을 주는 요인을 중심으로 수행되어 왔으나, 최근에는 섬유 배향에 따른 강도 및 강성의 구조적 해석이 요구되며, 이를 통해 성형 해석 결과 기반의 구조 최적화가 가능해 졌다. FRP의 품질과 기계적 물성은 수지 및 섬유 종류에 의해 정의되지만, 섬유의 종류, 체적분율, 배향 또한 중요한 변수이며 최종 제품의 형상과 두께가 섬유 배향에 큰 영향을 미친다. 성형 시 섬유 배향 해석은 3차원 배향 분포를 정확히 예측할 수 있어 잠재적 결함을 사전에 파악할 수 있다. 또한 유한요소해석(FEA)과 연계 시 배향에 따른 기계적 성능 차이를 등고선 시각화를 통해 예측할 수 있으며, 이를 통해 최종 제품의 강도를 향상시키고 비용 절감을 실현할 수 있다. 따라서 FRP 복합재 구조 해석에서는 성형 공정에서 발생하는 미세구조의 이방성 및 비선형성을 반드시 고려해야 한다.
본 발표에서는 사출 및 압축 성형 해석을 통해 섬유 배향 텐서 데이터를 생성하고, 이를 최적 구조 해석 메쉬로 전달하여 구조 및 충돌 해석에 적용하는 절차를 제시한다. 성형 해석으로부터 도출된 제조 데이터를 활용함으로써, 가공 조건이 최종 제품 성능에 미치는 영향을 반영하여 보다 정밀한 구조 해석을 수행할 수 있음을 논의한다.

운송 장비는 대부분 유체 속을 운동하는 구조물이기 때문에 반드시 유동에 노출된다. 구조물 표면에 발달하는 난류경계층은 비정상(Unsteady)적으로 거동하기 때문에 벽면압력섭동(Wall Pressure Fluctuation, WPF)을 일으키고, 이는 구조물 표면을 가진하여 진동을 유발한다. 유체유발진동(Fluid Induced Vibration, FIV)은 비정상 유동 현상으로부터 비롯되지만, Actran TBL Excitation 기법은 비교적 해석 부하가 작은 정상 유동 해석 결과(Steady RANS)를 활용하여 벽면압력섭동을 모사할 수 있다. 참조
시험 결과에 대해 Actran TBL excitation 기능을 활용한 유체유발진동 해석을 검증하였다.

CAE (Computer-Aided Engineering)는 항공, 자동차, 전자, 기계 등 다양한 산업 분야에서 제품의 설계 및 제조 과정에 활용되며 그 적용 범위를 지속적으로 확장하고 있다. 그러나 해석 과정의 복잡성, 전문 인력 부족, 과도한 해석 시간 등의 문제로 인해 CAE의 확산에는 여전히 제약이 존재한다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 프로세스 자동화 및 인공지능(AI)을 활용한 기술개발이 활발히 진행되고 있다.
본 발표에서는 제조 현장의 생산성 향상을 목표로, AI 기반의 CAE 혁신을 통해 구조, 동역학, 유체, 소음 등 다양한 해석 솔루션의 활용 대상을 기존의 CAE 전문가에서 설계자, 제조 및 품질 엔지니어까지 확대하는 방안을 제안한다. 특히, 방대한 해석 데이터를 학습하여 누구나 쉽게 활용 가능한 예측 모델을 구성하고, 이를 기반으로 한 플랫폼 전환 기술을 소개한다.
헥사곤 D&E 사업부는 이러한 기술 개발을 통해 다양한 분야의 엔지니어들이 제품 설계부터 제조에 이르는 전 과정에서 CAE 기술을 손쉽게 활용할 수 있도록 지원하며, Digital Twin을 포함한 디지털 전환(Digital Transformation)의 가속화에 기여하는 CAE Democratization의 미래를 제시하고자 한다.

자율주행 차량 센서의 오염 상황을 효과적으로 모델링하기 위한 가상환경 기반 시뮬레이션 방법론을 제안한다. 자율주행 기술 고도화에도 불구하고 실제 도로 주행 환경에서 발생하는 센서 오염은 환경 인식 성능을 저하시켜 시스템의 안전성과 신뢰성에 심각한 영향을 미친다. 특히 악천후나 오프로드 주행 시 카메라 및 라이다 센서가 비, 눈, 먼지, 진흙 등으로 오염되면 객체 인식률이 현저히 감소하여 자율주행 기능 작동이 제한될 수 있다. 실차 테스트 기반 센서 오염 평가는 안전 위험성, 오염 조건의 낮은 재현성, 과도한 시간·비용 소모, 센서 하드웨어 손상 가능성 등 여러 기술적 제약이 있다.
이에 본 연구에서는 VTD(Virtual Test Drive) 시뮬레이션 플랫폼을 활용하여 다양한 센서 유형과 오염 조건을 정밀하게 재현할 수 있는 방법론을 개발하였다. 제안된 방법론은 카메라 센서 모델을 적용하고, 오염 종류를 5가지 파라미터(활성화, 크기, 색상, 밝기, 위치)로 정교하게 제어한다. 라이다 센서는 3D 모델 기반 접근법을 채택하여 센서 전면에 오염 물질을 적용하거나, 기상조건에 따라 Lidar의 PCD가 개별 영향을 받도록 구성하여 다양한 오염 수준을 시뮬레이션 할 수 있다.
본 연구는 자율주행 센서 개발 초기 단계에서 악조건 대응 성능을 비용 효율적으로 검증할 수 있는 도구를 제공하며 가상주행 시나리오와 연계하여 센서 하드웨어 사양 최적화, 오염 대응 알고리즘 개발 등에 활용될 수 있다. 이는 궁극적으로 다양한 환경 조건에서 자율주행 시스템의 안전성과 신뢰성 향상에 기여할 것으로 기대된다.

수학적 기법을 이용한 생성설계 기법 중 하나인 위상최적설계는 1960년대 Rozbany와 Prager에 의해 레이아웃 설계라는 이름으로 시작되었다. 이러한 위상최적설계는 기존의 크기 최적설계나 형상 최적설계에 비해 초기설계가 없어도 적용될 수 있어서 제품의 개념 설계 단계에서 유용하게 적용할 수 있다.
이러한 위상최적설계는 최근 3D프린팅 기술 성숙도가 올라가면서 재조명 되고 있다. 일반적으로 항공 및 우주 플랫폼에 적용되는 구조물을 비행 시간 및 비행 하중 조건을 최소화 하기 위해서 경량화 설계가 적용이 되어야 하며, 다양한 하중 조건에서 구조적인 건전성을 확보하기위해 적절한 강성을 유지하여야 한다. 기존의 항공 및 우주 플랫폼에 적용되는 구조물을 경량화 설계를 적용하기 위해서는 엔지니어가 각 개인의 설계 경험을 바탕으로 설계를 진행하고 해석적인 기법을 통해 확인을 하면서 경량화 설계를 진행하여야 했으므로, 각 개인의 경험이 매우 중요하게 작용하여 많은 설계 시간이 투입되었음에도 각 엔지니어가 도출하는 결과물이 매우 상이하다.
본 발표에서는 항공에 들어가는 정밀 짐벌 구동부에 대해서 Hexagon Generative Design S/W를 이용하여서 엔지니어의 경험이 배제된 경량화 설계 수행 및 APEX를 이용한 구조 건전성 검토를 통해 설계 검증을 하여 설계의 적절성을 검증하였다.

먼저, 항공 및 방위 사업에서 활용되는 탑재체는 플랫폼 무게 요구사항 만족을 위한 경량화 설계 및 부품 통합을 위해 적층 제조 기술이 적용되고 있다. 하지만, 항공 및 방위 사업 부품으로 적용하기 위해서는 설계 된 성능을 내기 위해 공차를 만족해야 하나 적층 변형 및 설계자의 경험 차이로 인해 서포터 설계의 문제로 성능을 만족하지 못하는 경우가 있다.
두번째로, 기존 기계 가공 방식으로 냉각판 제작 시, 제작 한계로 인해 냉각판 성능을 균일하게 설계하는 것이 어려운 단점이 있다. 본 발표에서는 방위사업 분야에서의 Simufact Additive 및 Cradle을 활용한 해석 및 설계 최적화 사례를 소개한다.
먼저, Simufact를 활용하여 위상 최적화 된 정밀 구동체를 적층 제조 방식으로 제작하기 위한 해석 및 보상 설계 사례를 다룬다. 이어서, Cradle을 활용한 유동 해석을 통해 냉각판 위치에 따른 온도 편차를 최소화 하도록 유동 최적화를 진행하여 설계 후, 이를 기반으로 실제 3D프린팅을 통해 제작한 모델을 소개한다.