제품 설계 과정에서 이런 상황, 한 번쯤 겪어보셨을 겁니다.

설계자가 도면을 완성한 뒤 해석 엔지니어에게 CFD 검토를 요청합니다. 며칠 후 결과가 돌아오는데, 유동 특성이 맞지 않아 형상을 수정해야 한다는 피드백이 옵니다. 설계자는 다시 도면을 수정하고, 해석 엔지니어는 다시 해석을 돌립니다. 이 사이클이 두세 번 반복되고 나면, 개발 일정은 이미 수주가 밀려 있습니다.

이 문제의 본질은 설계와 해석이 분리된 구조에 있습니다. 설계자는 해석 툴을 다루기 어렵고, 해석 엔지니어는 설계 의도를 온전히 파악하기 어렵습니다. 두 역할 사이에 놓인 간격이 시간과 비용을 잡아먹는 셈입니다.

Ansys Discovery는 이 간격을 좁히는 방식으로 접근합니다.

 

 

기존 CFD 해석의 병목, 어디서 생기나

전통적인 CFD 해석 프로세스는 크게 세 단계로 나뉩니다. 형상 준비, 메시(Mesh) 생성, 그리고 해석 실행입니다. 이 중 메시 생성은 해석 정확도를 좌우하는 핵심 단계인 동시에, 가장 많은 시간과 전문 지식을 요구하는 병목 구간이기도 합니다.

복잡한 형상일수록 메시 생성에만 수 시간에서 하루 이상이 소요되는 경우도 드물지 않습니다. 설계 초기 단계처럼 형상이 수시로 바뀌는 시점에, 변경할 때마다 메시를 다시 생성하고 해석을 새로 돌리는 것은 현실적으로 쉽지 않습니다.

결국 해석은 설계가 어느 정도 확정된 이후에야 수행되고, 이 시점에 문제가 발견되면 수정 비용은 기하급수적으로 커집니다.

 

 

 

Ansys Discovery의 접근: Explore에서 Refine으로

Ansys Discovery는 해석 과정을 두 단계로 나눠 이 문제를 다르게 풉니다.

Explore 단계: 형상과 동시에, 실시간으로

Explore 단계에서는 메시를 별도로 생성하지 않습니다. GPU 기반의 연산 방식을 활용해 형상이 바뀌는 즉시 유동, 열, 구조 해석 결과를 실시간에 가깝게 확인할 수 있습니다.

정밀도보다 속도에 초점이 맞춰진 단계입니다. 설계자가 덕트의 단면을 넓히거나, 유입구의 위치를 바꾸거나, 내부 형상을 수정할 때마다 압력 분포나 유동 패턴이 어떻게 달라지는지 바로 눈으로 확인할 수 있습니다. 수치의 정밀도보다 “이 방향이 맞는가”를 빠르게 판단하는 데 적합한 단계입니다.

설계자가 스스로 이 탐색을 수행할 수 있다는 점이 핵심입니다. 해석 엔지니어에게 요청을 넘기기 전에, 유망한 설계 방향을 먼저 좁혀 올 수 있습니다.

 

 

Refine 단계: 확정된 방향, 정밀하게

방향이 정해졌다면 Refine 단계로 넘어갑니다. 여기서는 Explore 단계와 동일한 형상 및 해석 조건을 그대로 유지한 채, 메시 기반의 정밀 해석이 수행됩니다.

별도의 세팅을 처음부터 다시 구성할 필요가 없습니다. Explore에서 탐색한 결과물이 Refine의 출발점이 되고, 여기서 높은 정확도의 해석 결과를 얻을 수 있습니다. 필요에 따라 Ansys Mechanical이나 Ansys Fluent 솔버를 애드인해 더욱 전문적인 해석으로 확장하는 것도 가능합니다.

 

 

 

 

프로세스가 달라지면 무엇이 바뀌나

두 단계 구조가 가져오는 변화는 단순히 해석 속도의 문제가 아닙니다.

설계자는 해석 결과를 기다리지 않고, 설계와 탐색을 동시에 진행할 수 있습니다. 해석 엔지니어는 이미 방향이 검토된 형상을 받아 정밀 검증에 집중할 수 있습니다. 설계 변경이 잦은 초기 단계의 반복 횟수가 줄고, 개발 후반부에 발생하는 대형 수정을 예방할 수 있습니다.

 

 

제품 설계 후 변경이 진행될 경우 최대 10배 이상의 수정 비용이 발생할 수 있다는 점을 감안하면, 선행 시뮬레이션이 갖는 의미는 시간 절감을 넘어서 리스크 관리의 영역에 닿아 있습니다.

 

 

어떤 상황에서 특히 유효한가

Ansys Discovery의 Explore & Refine 구조는 다음과 같은 상황에서 특히 효과적입니다.

• 개발 초기, 설계 컨셉을 다양하게 검토해야 할 때
• 설계자와 해석 엔지니어 간의 피드백 사이클을 줄이고 싶을 때
• 복잡하지 않은 형상에 대해 빠르게 해석 방향을 잡아야 할 때
• 해석 경험이 많지 않은 엔지니어가 팀에 합류했을 때

반대로, 복잡한 난류 조건이나 다상유동(Multiphase Flow)처럼 높은 정밀도와 전문 세팅이 필수적인 해석은 Fluent나 CFX 같은 전문 해석 솔버가 더 적합합니다. Discovery는 해석의 모든 영역을 대체하는 툴이 아니라, 설계 프로세스에서 해석이 개입할 수 있는 시점을 앞당기는 도구입니다.

 

 

좋은 설계는 빠른 피드백에서 나옵니다. 설계와 해석 사이의 간격이 좁을수록, 더 많은 가능성을 탐색하고 더 나은 결론에 도달할 수 있습니다.

Ansys Discovery는 그 간격을 줄이는 방식으로 설계 프로세스에 접근합니다. 처음부터 완벽한 해석을 목표로 하기보다, 올바른 방향을 빠르게 찾고 거기서부터 정밀하게 파고드는 흐름입니다.

유동해석을 설계 프로세스 안으로 끌어들이는 것, Ansys Discovery가 제안하는 변화입니다.

Ansys Discovery 도입을 검토 중이시거나, 우리 회사 설계 프로세스에 어떻게 적용할 수 있을지 궁금하시다면 모아소프트로 문의주세요.

 

 

관련 문의: 📞 02-6945-2156 / Contact us – (주)모아소프트

 

*본 게시글은 AI 도구를 활용하여 생성한 이미지가 포함되어 있습니다.