슈퍼컴퓨팅 M&S 기술지원 성과사례집(2014~2016)

(1)

(2)

서울시립대학교

화성 위성 촬영 데이터의 극사실화

기술개발 배경 및 목적 - 김정락 박사는 NASA와 함게 화성 착륙점을 연구 개발을 진행 하고 있다. - 빅데이터급 (약 4테라) 위성 데이터를 분석하여 Visualization을 할 수 있는 기관이 없음. - 극사실을 위해서는 가시화 뿐 아니라 디자인, 영상을 다루는 툴 활용자 필요. 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 우선 빅테이터급 정보를 슈퍼컴을 활용하여 불러 들인다음 쉽게 풀 수 있는 방법을 모색한다. - 불필요한 정보를 제거하고, Coding을 통한 기존 툴과 연동성을 만든다. - 상용 툴 및 일반 PC(워크스테이션급)에서도 작업이 용이 할 수 있도록 최적화 시킨다. - Paraview, Rhinoceros4.0, 3DMax, V-ray 등의 Tool를 활용하여 과학적 데이터를 극

사실화 시킨다 기술개발의의 - 화성 착륙 지점의 위치 선택 용이 - 화성 착륙지점 선점 용이로 연구 개발 행위 기간 단축 (최소 5년 이상) 기술개발 결과 - 그림과 같이 시각적으로 보이지 않았던 데이터를 슈퍼컴을 활용하여 Visualization을 하였다. 김정락 박사 위성 데이터 분석 및 Visualization www.uos.ac.kr 서울특별시 동대문구 서울시립대로 163(전농동 90) 홍정우(KISTI) 기환종(KISTI) Paraview, Rhinoceros 4.0, 3D Max, V- ray 등 3D Rendering IBM P5 595 (GAIA), AKIREC

20

억원

36

개월

2

억원

8

개월

(주)비엠인터내셔널

그물망 해석 코드의 병렬화 코드 적용 지원

기술개발 배경 및 목적 - 그물망 해석을 위해 장시간 소요되는 문제의 해결 필요 - 코드에 병렬 기능을 추가하여 계산 단축 적용 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 병렬 계산을 수행할 수 있도록 OpenMP를 적용 - 슈퍼컴퓨팅의 계산 자원을 활용할 수 있도록 하는 코드 병렬화 기술개발의의 - 신규 개발하는 그물망에 대한 병렬 계산으로 신속한 해석 결과 확보 가능 기술개발 결과 - 기존 단일 코드에 대해 병렬 코드 기능을 구현하여 병렬 컴퓨팅 수행으로 신속한 계산이 확 보됨 박성호/김성헌 Fishing gear, 그물망 제작 등 http://kr.bminternational.co.kr 부산광역시 강서구 녹산화전로 45 윤태호(KISTI) -선형 동적 구조해석 IBM P6 (GAIA)

2

억원

12

개월

0.5

억원

6

개월 그물망 적용 해석 코드 윈도우 기반 병렬 수행 결과 Trawl 코드 병렬화 적용 성능 No. of Cores Speed Up 0 1 2 3 4 5 5 4 3 2 1 0

(3)

어스그린코리아㈜

일진복합소재(주)

가로수 보호판의 내국압시험해석

복합재를 적용한 중공 토션바의 응력 해석

기술개발 배경 및 목적 - 2세대 제품을 판매 중이며, 3세대 제품을 개발 중 - 3세대 제품의 설계안(제품도)에 대한 구조적 안전성 검토 필요 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 2세대 제품에 대한 한국화학융합시험연구원의 test report 분석 - KS F 4760 : 2008 분석을 통한 시험조건 정립 - 3세대 가로수 보호판의 가로 및 세로방향 최대국부압축하중 예측 기술개발의의 - 시험규격(KS F 4760 : 2008) 분석을 통한 설계조건 확보 - FE 해석을 통한 3세대 가로수 보호판 설계안에 대한 구조적 안전성 검증 기술개발 배경 및 목적 - 복합재를 적용한 해석 시뮬레이션 인원 부재 - 중공 토션바의 복합재 적용시 비틀림각에 대한 시뮬레이션 평가 필요 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 경계조건의 단순 적용 부터 복합적용으로의 확대 해석 - 복합재료 적층각에 따른 비틀림각을 계산 기술개발의의 - 금속재질 대비 복합재료 사용시의 비틀림각 수준의 확보 - 납품사에서 요구하는 복합재료 해석 적용 수준을 확보함 기술개발 결과 - 복합재료 적층각에 대한 구조해석 특성 확보함 한경수, 박용순 띠녹지보호판, 가로수보호대, 박승권 가로수지지대, 중앙차선분리대 복합재료 고압탱크 제작 www.earthgreen.co.kr 서울시 양천구 신월로 315 청호빌딩 5층 www.composite.co.kr 전북 완주군 봉동읍 완주산단5로 97-46

김호윤(KISTI) MIDAS NFX 윤태호(KISTI) ANSYS

Mechanica

선형 정적 구조해석

IBM P6 (GAIA) IBM P6 (GAIA)

(4)

엔아이비(주)

전시과학

중력주조 방식의 티타늄 BOX 정밀 주조 해석

3D Printer를 활용한 우주선 모형 제작

기술개발 배경 및 목적 - 주조 해석 가능 인력의 부재 - 티타늄 주조방안 3가지에 대한 주조해석 비교 필요 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 주조해석의 3가지 주조방안에 대한 시뮬레이션 결과 비교 기술개발의의 - 주조방안에 대한 주조시의 영향성을 사전 시뮬레이션을 통해 검토함 기술개발 결과 - 주조 방안 3가지에 대한 시뮬레이션 비교 후 동일 성능 확인함 기술개발 배경 및 목적 - (주)전시과학은 전시 및 시공 전문 업체임 - 우주선과 같이 형상이 복잡하고, 모형의 스케일이 작으면 일반적으로 제작이 어려움. - 문제점을 해결하기 위해 3DPrinter를 활용하기로 함 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 일반적으로 쉽게 접근할 수 있는 Sketch-up 프로그램으로 제작된 모형 제공 받음 - 3DPrinter에 최적화된 모델링으로 작업 - KISTI 보유 3D Printer 장비를 활용한 우주선 모형 7건 제작 기술개발의의 - 기존 모형사 제작 대비 제작 시간 단축 (약 7개월 ▶ 약 1개월) - 모형 제작 비용 절감 기술개발 결과

- 슈퍼컴 활용으로 원자로의 무거운 도면 수정(2D/3D data를 3D Printer 전용 Modeling 으로 수정) - 3D printer 활용으로 제작 기간 단축 강황진 정밀 주조 및 정밀가공부품 제작 이창룡 전시, 시공 www.nibtitan.com 전북 전주시 덕진구 팔복로 251-21 www.scix.co.kr 서울시 광진구 중곡동 614-3 동일 304전시 빌딩 윤태호(KISTI) 홍정우(KISTI) 기환종(KISTI) MIDAS NFX Rhinoceros4.0, Zprint 비정상상태 열유동 해석 3D printer

IBM P6 (GAIA) IBM P5 595 (GAIA),

(5)

㈜케이엔알시스템

패러다임

항공용 티타늄 부품 피로해석

3D Printer를 활용한 해양 플랜트 모형 제작

기술개발 배경 및 목적 - 신규 제품에 대한 경험적, 실험적 설계기법 부족, 시제품 제작을 통한 평가는 시간과 비용이 많이 소모

- 공학해석기법을 활용, Ti G5(Ti- 6Al-4V)를 적용한 Fluxture의 피로수명 예측 필요

슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - Ti G6(Ti- 6Al-4V)의 피로한계선도 확보 - 부품 및 조립방안 분석을 통한 경계조건 결정 및 내압조건을 고려한 정적구조해석 수행 - 정적구조해석 결과를 이용한 Fluxture의 피로수명 예측 기술개발의의 - Ti G6(Ti- 6Al-4V)의 피로한계선도 확보 및 적용 - 신규 제품 개발 과정에 공학해석기법을 적용, 제품개발에 필요한 시간 및 비용 절감 기술개발 배경 및 목적 - 패러다임은 전시 및 제품 디자인, 로봇 설계 제작 업체 임 - 해양 플렌트에 대한 모형 제작 의뢰가 들어와 빅데이터의 처리 방법을 놓고 해결을 못하고 있었음. - 문제점을 해결하기 위해 KISTI의 슈퍼컴을 활용, 3DPrinter를 활용하기로 함 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법

- 3D Modeling Data ▶ KISTI 보유 3D 프린터 장비에 맞는 Modeling 데이터로 수정 - 3D Printing 전용 Modeling 기법 교육 - 3D Printer 활용 모형물 제작 기술개발의의 - 기존 모형사 제작 대비 제작 시간 단축 (약 5개월 ▶ 약 1개월) - 모형 제작 비용 절감 기술개발 결과 - 슈퍼컴 활용으로 해양 플렌트의 무거운 도면 수정 후 3D Printer 활용 김명한 시뮬레이터급 시험기, 유압로봇, 정용진 바이오진단기기 전시, 제품 디자인, 로봇 설계 www.knrsys.com 경기도 용인시 처인구 남사면 원암리 199 대전광역시 서구 월평동 244 306호 김호윤(KISTI) 홍정우(KISTI) 기환종(KISTI) ANSYS Mechanical Rhinoceros4.0, Zprint 선형 정적 구조해석 3D printer

IBM P6 (GAIA) IBM P5 595(GAIA),

(6)

㈜한국에어로

갑을오토텍

산업용 압축기 Assembly 지지대 구조 해석

비선형 구조해석에 대한 고급해석기술 컨설팅

기술개발 배경 및 목적 - 산업용 압축기 어셈블리의 지지대 부분 구조 해석 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 산업용 압축기 및 기타 부품 등이 조합된 지지대의 구조 해석 - 압축기 용량에 따른 서로 다른 크기의 지지대에 대한 구조 해석을 통해 취약 부분 검토 기술개발의의 - 최대 응력 발생 지점 및 변위 발생 지점 예측 - 구조 보완 사항 제시 기술개발 배경 및 목적 - 내부적으로 FE 해석을 수행하고는 있으나, 복잡한 비선형 문제에 대한 해석은 최근 시도 중 - 소재 및 대변형 비선형을 포함한 고급해석기술의 확보가 필요 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 다양한 해석도구를 활용, 소재 및 대변형 비선형 문제에 대한 해석기법 정립 및 매뉴얼 화 - 비선형 문제의 수렴성 향상을 위한 해석조건 파악 및 기업에서 제공하는 문제에 대한 시범 적용 및 교육

- 차량 tilting 시 회전각도에 따른 EVAP hose의 변형결과 예측

기술개발의의 - 제품의 특성상 비금속 소재를 주로 사용하므로, 이러한 소재 및 대변형 비선형 문제의 해석 방안 정립 - 플라스틱 또는 복합재를 적용한 튜브 등의 고급해석기법 확보 김왕환 공기압축기 시스템, 공조 시스템 박효상 차량공조시스템, 특수장비용 공조시스템, 가전용 열교환기 www.air-ro.co.kr 대전광역시 유성구 탑립동 842 www.kbautotech.com 충청남도 아산시 탕정면 선문로 245번길 10

손일엽(KISTI) midasNFX 김호윤(KISTI)

2014 R2버전 ANSYS Mechanical, MIDAS NFX 선형 정적 구조해석 비선형 정적 구조해석 IBM p595 (GAIA) IBM P6 (GAIA)

0.1

억원

1.2

억원

12.0

개월

3

개월

0.0

억원

0.7

억원

2.0

개월

1

개월 사양1 모델링 및 변위, 응력 해석 사양2 모델링 및 변위, 응력 해석 EVAP Hose 1차 해석 및 수렴조건 변경 Joint 생성 및 45˚회전 Fixed Support 해석조건 및 수렴조건 분석 조건별 최종해석 결과

L- channel rigid body로 설정 L- channel rigid body로 설정

Flexible

(7)

㈜데크

㈜대금지오웰

복합소재를 적용한 브레이크 디스크의 파손한계 예측

중장비용 미끄럼 베어링 형상에 따른 윤활유 거동 분석

기술개발 배경 및 목적 - 냉각효율이 우수한 초경량 복합재를 활용한 자동차용 브레이크 디스크 개발 - 냉각효율 향상을 위해 벤트홀을 생성하여 구조적 안전성이 저하됨 → 제품 별 한계회전수 파 악 필요 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 회전수(RPM ) 을 단계적으로 증가시키면서 각 모델 별 브레이크가 파손되는 한계회전수 예측 - 경게조건 및 재질 변경에 따른 브레이크 디스크의 한계회전수 변화 비교 - 모델 별 공통형상을 고려한 한계회전수 영향인자 파악 기술개발의의 - 냉각효율 향상을 위한 벤트홀이 한계회전수에 미치는 영향성 파악 - 초경량 복합재 브레이크 디스크의 모델별 한계회전수 파악 및 우수 형상특성 선정 기술개발 배경 및 목적 - 부쉬(bush)는 왕복 또는 회전 구동이 반복되는 연결구조 부품에 사용되는 내마모성 부품 - 고하중하에서 내마모성 및 내충격성이 동시에 요구되는 기계 부품 - 마찰계수 감소 및 윤활유 온도 상승을 저감할 수 있는 최적 설계 기술 확보 필요 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - Bush 내벽 패턴의 변화에 따른 윤활유의 유동을 정량적으로 산출하여 비교 - 작은 조립 공차 내 작은 공간 내에서 유동해석을 수행함으로써 형상 수정 및 오차 발생을 감 안하여 진행 - 기준모델(경쟁사)과 패턴 변경 모델간의 비교분석을 통한 설계 데이터 축적 기술개발의의 - Bush 내벽 패턴에 따른 정량적 비교 분석 - 2-phase 기법을 활용한 윤활유 거동 가시화 김광수 초경량 구조용 복합재 이승우 자동세륜기, 세차/소독설비, 제동장치, 철도부품, 부쉬 등 www.dacc21.com (본사)경상남도 창원시 성주동 24-12 http://daekeum.co.kr/geowell/ (항공공장) 전북 완주군 봉동읍 둔산리 948-13 인천광역시 남구 장고개로 92번길 38

김호윤(KISTI) ANSYS 박경서(KISTI)

(8)

부국산업㈜

㈜비스티온인테리어스

스웨이징 타입 브레이크 튜브 커넥터의 구조적 특성 분석

자동차 콘솔 박스의 충격 성능 해석

기술개발 배경 및 목적 - 스웨이징 타입의 자동차 브레이크 튜브용 커넥터를 신규 개발 추진 - 개발한 설계안 4종 중 내압에 대한 구조적 특성이 우수한 형상 및 설계안의 개선방향 정립 필요 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 부품 특성 및 신뢰성 평가기준을 고려, 변위경계조건 등 해석조건 정립 - 설계안 4종에 대한 내압해석 수행 - 내압에 대한 구조적 특성이 가장 우수한 설계안 선정 및 해당 특성을 향상시킬 수 있는 개선 방향 제시 기술개발의의 - 구조적으로 가장 안전한 모델 선정 및 한계내압 예측 - 내압에 대한 구조적 안전성에 영향을 미치는 형상인자 파악 및 개선방향 도출 기술개발 배경 및 목적 - 개발 제품의 구조 안전성 평가 검증 - 성능 불만족 문제 발생 시 개선 방안 검토 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 콘솔의 해석 모델 구성 방법 검토

- FMH(Free Motin Headerform) 법규에 따른 Head Impact 타격 지점 설정 - Impact Dummy를 24.1kph로 충격시험 시 3ms 구간의 80g 이하 성능 만족 검토

기술개발의의

- 콘솔 구조 안전성 검토

- 개발자들에게 초기 설계 제품에 대한 FMH 충격 성능 확인

김수인 Plastic Tube, Fuel Tube, 이종숙

Brake Tube 등 자동차용 튜브

자동차 부품 제조업 (Instrument Panel, Door Trim, Console)

www.boogook.co.kr 울산광역시 울주군 상북면 길천산업2길 24-19 www.visteon.co.kr 충남 아산시 영인면 창용리 16-4번지

김호윤(KISTI) ABAQUS 손일엽(KISTI) ABAQUS 6.12

선형 정적 구조해석 선형 동적 구조해석 IBM P6 (GAIA)

-302.5

억원

2.0

억원

3

개월

6

개월

0.5

억원

0.5

억원

1

개월

1

개월 ※슬리브 항복 응력: 215MPa ※튜브 항복 응력: 170MPa 슬리브 최대 인장 주응력: 267MPa 슬리브 최대 압축 주응력: 116.9MPa 튜브 최대 인장 주응력: 86.3MPa 튜브 최대 압축 주응력: 255MPa Geometric 모델 및 FE 모델 응력분포 및 변형양상 해석조건 설정 한계내압 예측 가정: 고무호스 무시 하중: 제품의 내부에 시험압력(300kgf/cm2) 작용 변위: 튜브의 바깥쪽을 고정(fixed)로 설정 접촉: Frictional 조건 적용(접촉은 유지하되, 미끄러짐 발생) 내압-최대응력선도 내압(kgf/cm2 ) 최대 응 력 (MPa ) 슬리브 한계 내압 = 510kgf/cm2 (Stress : 497MPa < UTS : 505MPa)

(9)

㈜원광이엔텍

㈜경인기계

CFRP Drive Shaft 체결 돌기 비틀림 강도 해석

냉각탑 내부 구조에 따른 유동 특성 비교

기술개발 배경 및 목적 - 신규 자동차형 샤프트 복합재 구조의 형상을 갖는 구조의 체결돌기의 강도 확인 필요 - 체결 돌기 형상에 따른 비틀림 강도 수준의 확인 - 요구되는 비틀림 강도를 확보할 수 있는 설계 기준 마련 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 체결 돌기의 강도 파악을 목적으로 복합재료 구조의 단순화를 위해 균질 재질로 고려한 물 성 적용 모델링 - 체결 돌기의 형상에 따른 영향의 문제로 상세 메쉬 모델링 구성 - 비틀림 하중에 따른 체결 돌기의 설계 종류별 결과 비교 기술개발의의 - 비틀림 적용 Drive shaft의 구조 거동에 대한 응력 분포 양상 확인함 - 체결돌기 및 샤프트 구조형상의 문제점 파악함 기술개발 결과 - Drive shaft 구조 거동의 결과 응력 분포로 부터 체결 돌기 및 샤프트 구조형상의 문제점 확인됨 기술개발 배경 및 목적 - 냉각탑 관련 해석 프로그램 ,국내·외 기술 및 시장 정보 등이 부족한 실정임 - Fill과 Water collector 사이 간격 변화에 따른 냉각탑 내부의 유동 특성 분석 - 냉각탑의 직렬 연결시 냉각탑 내·외부에서의 유동 특성 분석

슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법

- Cold water basin 상부의 Fill 부분 공기 유동 사각지대 발생여부 파악 - 4 sides open과 2 sides open(2 sides closed)의 차이점 파악

- Fill과 Eliminator를 porous media(다공성 매질) 영역으로 설정하고 시뮬레이션 수행 - Fan 조건으로 해석을 수행한 후 여러 입구로의 유입 유량을 비교 분석함 기술개발의의 - 여러 설계 변수 변화에 따른 냉각탑 내부의 성능 변화를 분석 - Fill 직전 단면에서의 속도분포를 이용하여 유동 균일도를 계산하고 정량적으로 비교함 기술개발 결과 - 그림과 같이 Fill 직전 단면에서의 속도분포를 이용하여 유동 균일도를 계산 이동근 생산 가공 조립 자동화, 탄소복합소재응용 구제병 냉각탑 전문 기업

http://wkentec.com 전북 익산시 왕궁면 궁성로 400-7 www.kimcoct. com 인천광역시 중구 항동 7가 53-1번지

윤태호(KISTI) MIDAS NFX 황재순(KISTI) Fluent 15.0

IBM P5 595 (GAIA) 정상상태 유동해석 비선형 정적 구조해석 IBM P5 595 (GAIA)

0.6

억원

0.1

억원

16

개월

3

개월

0.05

억원

0

억원

4

개월

2

개월

Case 1-0 Case 1-1 Case 1-2 Case 2 Case 3

유동균일도 0.7136 0.7542 0.7825 0.7100 0.7111

Case 1 - 0 Case 1 -1 Case 1 -2 Case 2 Case 3

(10)

㈜교원

㈜두산에코비즈넷

CFD 해석을 통한 정수기 내 열전모듈의 온도 해석 및

폐공간 내 공기청정도 유동 해석

전산유체역학 해석을 통한 현장용 미생물 배양기의 개발

기술개발 배경 및 목적 - 정수기 열전모듈의 온도분포 특성을 파악하기 위한 CFD 시뮬레이션 - 폐공간 내 공기청정기의 유동패턴 파악을 위한 CFD 시뮬레이션 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - CFD 해석을 통한 정수기 내 열전모듈의 온도장 해석 - 폐공간 내 공기청정기 유동장 해석 기술개발의의

- 열전모듈 내 heat sink와 냉각용 fan 부근의 온도분포 특성 파악 - 공기청정기 유동에 의한 입자분포의 가시화 기술개발 배경 및 목적 - 현장용 미생물 배양기 내부의 유체 및 배양 물질의 원활한 혼합 특성을 파악하기 위한 배양 기 내부 전산유체역학(CFD) 시뮬레이션 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 임펠러 위치가 서로 다른 두가지 배양기 사양에 대한 유동 해석 - 유동 해석 결과로 부터 임펠러 위치 변경에 따른 유동 특성 차이점 분석 - 두 모델간 혼합 성능 비교 기술개발의의 - 임펠러 위치에 따른 유동 특성의 가시화 - 개발자들에게 유동 특성에 따른 성능 개선 아이디어 제시 장평순 생활가전사업 유재성 (정수기, 비데, 공기청정기)/교육문화사업 미생물 배양기, 배지 및 종균 제조/판매, 미생물 비료, 보조 사료 www.kyowon.co.kr 서울특별시 중구 을지로 51 www.ecobiznet.com 강원도 춘천시 소양강로 56 바이오벤처프라자 4-1, 4-2

손일엽(KISTI) SC/tetra V10 손일엽(KISTI) ANSYS

(11)

디투웍스

더쉐이크크리에이티브

제설용 기구성능 향상을 위한 유동 해석

KIOST 전용 케릭터 3D Rendering & Printing

기술개발 배경 및 목적 - 겨울철 노면이나 골목길 등에 빙판이 생겨 보행자 및 차량 등의 안전사고가 발생함 - 현재 염화칼슘 등을 활용하여 빙판을 제거하고 있으나 환경 문제를 야기함 - 디투웍스는 염화칼슘 등을 사용하지 않는 친환경 빙판 제거장치를 개발하였고, 그 성능을 개선하고자 함 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 연소기로부터 발생되는 열과 연소가스의 열기를 겨울철 눈이나 얼음 바닥에 골고루 전달하 기 위한 열유동 해석 - 제설용 기구가 1/2 대칭형상이기 때문에 대칭조건으로 시뮬레이션 수행 기술개발의의 - 시뮬레이션을 통해서 열전달부 및 90도 하부 방향의 효율적 열전달 예측 가능 - 가이드 형상에 따른 하부 오픈 챔버 내부의 공기 유동 및 그에 따른 온도, 압력, 속도 분포 고찰 기술개발 배경 및 목적 - (주)더쉐이크크리에이티브는 KIOST 등 케릭터 및 기타 전시물을 기획 및 창작하는 업체이다. - 평상시 시제품 제작시 많은 시간 소요가 비용의 낭비로 이어지고는 악순환 구조에 있었다. - KISTI의 슈퍼컴 활용과 3D Printer의 활용으로 문제점을 해결하려고 한다. 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법

- 원격으로 창작된 결과물을 극사실화(AKIREC Render farm 활용) - 두 대의 서버를 활용하여 Maya 전용 Render farm 구축

- 사용자에 적합한 환경 Setup 기술개발의의 - 시간 활용의 극대화로 경쟁력 향상 - 약 일주일 동안 2개월 정도의 일을 마무리 함. 기술개발 결과 - 3D 실시간 렌더링 지원/ 3D Printer 활용 시제품 제작 지원 김형석 친환경기계, 빙판제거, 곽수진 폐가스제거, 녹색산업기계 케릭터 개발, 전시 기획 등 www.d2works.kr 경기 시흥시 경기과기대로 270 (경기과학기술대 제2중소기업관 J202호) 서울특별시 종로구 장사동 116-4 박경서(KISTI) 홍정우 (KISTI) 기환종 (KISTI) MIDAS NFX Rhinoceros 4.0, 3D

Max, V- ray, Zprinter 등 정상상태 열유동해석 3D Rendering IBM P5 595 (GAIA) IBM P5 595(GAIA), AKIREC 자원

2.0

억원

24

개월

0.2

억원

2

개월

Opensoftware 활용 Coding으로 Visualization 각종 시각화 툴을 활용한 극사실화

(12)

㈜디지아이

㈜랩웍스

산업용 잉크젯 프린터의 구조해석

원자력 시설 배기계통의 입자시료채취용 Shroud Nozzle 설계

기술개발 배경 및 목적 - 종이류의 신규원단의 무게는 기존 원단에 비해 10배 이상으로 예상 - 프린팅 후 권취되었을 때의 중량을 고려한 와인더 설계 필요 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 종이류 신규 원단 와인딩으로 인한 롤봉 및 기타 관련 부품의 구조해석 - 한계변형량 이하의 롤봉 형상 및 치수 결정 - 정적상태에서 한계변형량 이하의 사이드판 최소두께 예측 기술개발의의 - 종이류의 신규원단을 사용할 경우에 적용가능한 와인더 롤봉의 규격 확보 - 확립된 롤봉, 사이드판 등의 설계기술을 유사 산업용 프린터 와인더 개발에 적용 기술개발 배경 및 목적 - 슈퍼컴퓨터를 이용한 shroud 노즐 설계 및 성능 평가 - shroud 노즐의 스택 설치 조건에서의 성능 평가 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 대표 유량 조건에서의 shroud 노즐 흡인부 기체 유동 해석 지원 - 공기 역학 및 입자 시뮬레이션을 통한 흡인률 및 전송율 예측 기술개발의의 - 최종 설계 이전 제품의 공기역학적 특성 예측 - 성능평가 시험 구축을 위한 기초 자료 및 시험 평가 결과와 비교 최관수 솔벤트 프린터, 텍스타일 프린터, 커팅 플로터 김호영 원자력 및 신재생에너지 부품 www.dgi-net.com 경기도 양주시 고읍동 271-6 www.gobizkorea.com/labworks 광주광역시 북구 용봉동 300 전남대학교 창업보육센터 509

김호윤(KISTI) ANSYS 손일엽(KISTI)

Mechanical ANSYS FLUENT 15 비선형 정적 구조해석 정상상태 유동해석

IBM P6 (GAIA) IBM p595

(13)

목포대학교산학협력단

㈜부강테크

3D Printer 활용 세라믹 양초 조명 기기 개발

FMX 멤브레인 블레이드의 유동 성능 해석

기술개발 배경 및 목적 - (주)메가크리에이트는 세라믹 도자기 제조 방식으로 스마트폰 스피커 및 기타 제품을 만드는 곳이다. - 새로운 제품 제작 시 재료 특성상 수공예 로 만들어야 하는 단점을 극복해야 하는 시점이다. - 신제품 개발시 실패 비용이 회사 수익의 30%이상 소비되고 있는 시점에서 다른 대안점이 필요하다. 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 슈퍼컴퓨팅을 활용한 모델링 검증 - KISTI 내 3D 프린팅 기법의 전반적 활용 으로 신제품 개발시 시간 및 비용 절감 - 자유로운 곡선 처리 및 설계, 양산을 위한 Nurbs 방식 모델링 지원으로 소비자 Needs 반영 모델 개선

- Rhinoceros4.0 Modeling Tool 교육으 로 슈퍼컴퓨팅 활용 접근성 향상 기술개발의의 - 한국적 디자인이 감이된 세라믹 도자 제조 방식으로 감성적 제품 라인을 구축 하고 있고, - 이에 따라 소비자의 반응에 신속히 대응하 여햐 하는 시장 상품군으로 슈퍼컴사용이 불가피 함. 기술개발 결과 - 그림과 같이 시제품 개발 시 최소 1달 이상 걸리던 모델링 단 몇일 만에 손으로 잡아 볼 수 있게 되었다. 기술개발 배경 및 목적 - 고농도 폐수처리 시 막오염을 최소화할 수 있는 회전형 분리막 장치에 대한 시뮬레이션 - 고정된 원형 분리막 사이에 와류 유도체가 회전 운동을 하며 유동을 발생함 - 분리막 장치 내부의 회전하는 디스크 형상의 와류 난류 유동이 막오염을 최소화함 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 디스크 형상에 따른 내부 유동 패턴을 비교·분석하기 위해서 무늬가 없는 디스크와 일정한 형태의 무늬가 있는 디스크에 대한 유동 해석 실시

(14)

㈜시그너스파워

정우금속공업㈜

다리우스형 풍력발전기의 유동 성능 해석

Press Fitting용 동관 누수방지체크 오링의 변형해석

기술개발 배경 및 목적 - 다리우스형 풍력발전기는 수직형으로 고속회전 시 원심력이 작용하지 않는 것으로 알려져 있으나, 실제 로 원심력에 의한 블레이드 파손이 빈번하게 발생하고 있음 - 2013년 지식멘토링서비스 기술지원으로 다리우스형 풍력발전기의 강도 해석 및 고유진동수 분석을 완료하였고, 2014년도에는 유동해석을 통해 풍력발전기의 유동특성을 고찰하고자 함 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 외부 풍속 조건하에서 다리우스형 풍력발전기의 블레이드 회전 시 유동 특성 분석 - 블레이드는 슬라이딩 메쉬(Sliding mesh) 방법을 이용하여 비정상상태 해석 수행 - 비정상상태 해석을 위한 Time step size의 간격은 각 회전수 조건마다 블레이드가 3도 회

전하는 시간임 기술개발의의 - 여러 외부 풍속과 회전수 조건에 따른 풍력발전기 주위의 유동 특성을 분석함 기술개발 결과 - 해석 결과의 안정성 및 주기성을 확보한 후 1주기(120도) 해석 결과(속도분포)를 나타냄 기술개발 배경 및 목적 - 신규 돌기형 오링의 특허 개발에 대한 홍보 자료 구성 필요 - 프레스 피팅 전후의 오링의 누수 체크 기능 역할 확인 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 사이즈별 돌기형 오링의 효과를 확인하기 위한 상세 모델링 적용 - 프레스 피팅 전후의 영향을 확인하기 위한 단계별 해석 기술개발의의 - 프레스 피팅 전후에 대한 누수 체크 기능을 확인하기 위해 구조해석적 공간 여부로 확인 - 바이어를 상대로 한 돌기형 오링의 특허 기능에 대한 홍보 자료 확보 기술개발 결과 - 3가지 동관 지름 사이즈에 대한 프레스 피팅 전후의 돌기형 오링의 누수 방지 체크 기능 확 보함 윤양일 수직축 풍력발전장치 개발 및 판매 이광원 동관 파이프 제작 www.jwmetal.co.kr 광주광역시 북구 첨단벤처소로 38번길 19-5호 경기도 양주시 남면 감악산로 199번길 71-30

황재순(KISTI) Fluent 15.0 윤태호(KISTI)

(15)

㈜전시과학

카키브라운

3D Printer를 활용한 원자로 모형 제작

AKIREC 활용 Interior Modeling & Rendering

기술개발 배경 및 목적 - (주)전시과학은 한국원자력연구원의 용역 업체로 본원의 홍보관 구축을 의뢰함. - (주)전시과학은 국내에서 활용되고 있는 원자로 모형 제작을 위해 3D printer를 활용하기로 함 - 데이터의 보안성과, 빅테이터급의 자료로 KISTI와의 협력을 요청 함. 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 슈퍼컴퓨팅 기술로 2D 도면을 3D 디지털 데이터로 제작 - 어셈블리 되어 있는 데이터를 가볍게 정리 및 분할한 다음 Rhinoceros4.0 64bit 프로그램 을 활용하여 손쉽게 작업 기술개발의의 - 기존 모형사 제작 대비 제작 시간 단축 (약 12개월 ▶ 약 1개월) - 국내 원자로 의 3D 데이터 확보 기술개발 결과

- 슈퍼컴 활용으로 원자로의 무거운 도면 수정(2D/3D data를 3D Printer 전용 Modeling 으로 수정)

- 3D printer 활용으로 제작 기간 단축

기술개발 배경 및 목적

- 카키브라운은 대전시 내 전문 인테리어 업체임

- 규모에 맞는 렌더팜 구축을 원했으나 비용적 문제와 관리 비용 문제로 구축 어려움이 있음. - 문제점을 해결하기 위해 KISTI와 대전문화산업진흥원의 공동 연구실인 AKIREC Render

farm 활용

슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법

- 3D Max Modeling & Rendering 지원

- AKIREC Render farm 사용자에 환경에 맞는 Setup 지원 - ray위주의 Rendering 작업 환경 구축

기술개발의의

- Render farm의 적극적 활용 업체로 AKIREC과 KISTI의 TEST 업체로 성장 가능 - 타 업체의 모범 사례로 관련 업체의 지원 가능 기술개발 결과 - 기존 PC 제작 대비 제작 시간 단축 (약 4개월 ▶ 약 2주) 이창룡 전시, 시공 이신영 인테리어 디자인, 시공 www.scix.co.kr 서울시 광진구 중곡동 614-3 동일 304전시 빌딩 대전광역시 서구 탄방동 812 홍정우(KISTI 기환종(KISTI) 홍정우(KISTI) 기환종(KISTI) Rhinoceros4.0, Zprin 3D Max, V- ray

3D Printer IBM P5 595 (GAIA), 3D Rendering

AKIREC 자원, 3D printer IBM P5 595 (GAIA), AKIREC 자원

1.0

억원

1.5

억원

3

개월

6

개월

0.2

억원

0.3

억원

1

개월

1

개월

(16)

㈜코어벨

㈜필로스

컴퓨터 시뮬레이션을 통한 유체 흐름 분석 및 기구 간섭 회피 설계/검증

수처리용 가압형 분리막 모듈의 구조 안정성 평가

기술개발 배경 및 목적 - 공기청정기의 핵심인 공기 흐름에 관한 역학적 해석 및 설계 검증 필요 - 기존의 로봇 청정기의 디자인 파일을 중심으로 공기의 흐름을 슈퍼컴퓨터를 활용하여 분석 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 청정 로봇 내·외부의 공기 흐름 및 청정 효율 분석 - Fan 사양에 따른 내부 유동 특성 분석 - 헤파 필터 설치 유·무에 따른 흡입 공기량과 토출 공기량 분석 기술개발의의 - 제품의 개발 소요시간 단축과 비용 최소화 및 제품 완성도 향상 - 개발 중인 로봇 공기 청정기는 현재 상품화된 제품이 없기 때문에 시장 선점에 유리 기술개발 배경 및 목적 - 직경이 8~12 인치이고, 길이가 80 인치의 중공사막 모듈로 플라스틱 재질(PVC, ABS)의 하우징에 접착 되어 있는 분리막(Membrane)을 통해서 폐수를 처리하는 가압형 모듈에 대한 시뮬레이션 - 유체에 의한 내부 압력 변화에 대한 사출품의 안정성 검증 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 개별 부품 및 조립된 상태의 제품의 분석을 통한 경계조건 설정 - 최대 압력 가압 시, 초기 설계안에 대한 구조해석 및 개선안 정립 및 개선 모델 설계 - 개선안에 대한 구조 해석 및 개선내용 분석 - 재질 변화(PVC, ABS)에 따른 구조적 안정성 평가 기술개발의의 - 가압형 모듈의 구조 및 재질 변화에 따른 안정성 검토 - 기업에서 최종적으로 결정한 설계조건에서의 한계 내압 예측 최훈 방송 및 무선통신기기 제조업 김정학 멤브레인 및 필터 전문 기업 (브레이드 보강막, 중공사막, 평막)

www.corebell. com 대전광역시 유성구 가정로 168 신관 3층 www.philosmembrane.com 경기도 광명시 소하동 1345번지

(17)

㈜하도

㈜한일중공업

교반기에서의 블레이드 안전성 확보 위한 해석 기술 컨설팅

오일 히터 내부 열전달 해석

기술개발 배경 및 목적 - 블레이드 안전성 해석 적용 위한 적용 방법 확보 필요 - 비뉴턴 유체에 대한 해석적 접근 기술 확보 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 기술 자문 컨설팅임 기술개발의의 - 블레이드와 슬러지에 대한 구조 안전성 해석 적용 방법 확보 - 비뉴턴 유체 관련 기술 제공 기술개발 결과 - 블레이드 구조 안전성 해석 적용 방법 확보 및 비뉴턴 유체 관련 기술 제공 기술개발 배경 및 목적 - 산업용 오일의 heating을 위한 오일 히터내부의 열유동 현상 해석 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 오일의 온도를 증가시키기 위한 히터 장치의 초기 설계안에 대한 heating 성능 검토가 목적 - heater 내부 구조인 파이프의 형상 적합성과 목표 온도 달성을 위한 열원의 열발산 성능 예측 기술개발의의 - 최종 설계 이전 제품의 성능을 예측 - 실제 제품 개발시 발생할 수 있는 문제점 사전 예방 옥평권 교반기 제작 박정원 보일러, 열교환기, 가열로, 해상 구조물 www.hado.co.kr 인천광역시 서구 가재율로 95 www.hanilhi.com 경상남도 창원시 신해구 남문동 1189~1190번지

윤태호(KISTI) - 손일엽(KISTI) SC Tetra

(18)

한진디엔비

비나텍(주)

강풍에 따른 장심도 시추기 구조거동 해석

슈퍼캐피시터 가속수명시험 동향 조사 및 신뢰성 테스트 산출식 도출

기술개발 배경 및 목적 - 해석을 전문적으로 다룰 수 있는 인원이 부재한 상태임 - 신규 시추기 개발 시 설계 조건 변경에 따른 구조 안전성 확인이 어려움 - 바이어들이 개발 시추기에 대한 분석자료를 요청할 경우 이에 대응할 기술 자료의 사전 준비 필요 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 강풍에 대한 유체 압력의 경우 구조물에 적용되는 작용력의 단순화 수식으로 통해 확보함 - 복잡한 설계 도면의 하중 거동에 대한 중요 부위 이외의 형상은 단순화 적용함 - 시간에 따른 동적거동이 아닌 하중력의 증가에 따른 거동으로 모사하여 복잡한 해석을 간략 화 수행 기술개발의의 - 강풍이 작용시의 시추기 구조 거동 에 대해 시뮬레이션을 통해 안전성 확인하게 됨 - 바이어를 상대로 한 시추기 개발 기술 수준 확보 홍보 가능 기술개발 결과 - 그림과 같이 80 m/s 강풍이 불 경우의 시추기 거동에 대한 분석 및 구조 거동 가시화 홍보 자료 구성 기술개발 배경 및 목적 - 슈퍼캐피시터에 대한 가속수명 동향 필요 - 업체 요청 신뢰성 테스트 결과 산출식 도출 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 기술 동향 조사 및 기본 산출식 추출 방법 활용이므로 슈퍼컴퓨팅 기술이 필요하지 않음 - 신뢰성 데이터 추출량이 많을 경우 슈퍼컴퓨팅 기술 필요함 기술개발의의 - 슈퍼캐피시터 수명가속 수식의 확보 기술개발 결과 - 가속수명에 대한 최신 기술 동향 확인 및 신뢰성 테스트 결과에 대한 산출식 도출 방법 제시 한문석 시추기 제작, 토목공사용 장비 성도경 슈퍼캐피시터 제조 www.hanjindnb.com 광주광역시 광산구 하남산단 10번로 49 www.vina.co.kr 전라북도 전주시 덕진구 운암로 15

윤태호(KISTI) MIDAS NFX 윤태호(KISTI)

(19)

씨아이제이

쎄코

휴대형 산소호흡기용 산소탱크 내압해석

진공 챔버 내 증착 구조 변경에 따른 성능 예측

기술개발 배경 및 목적 - 긴박한 재난상황에서 신속하게 착용할 수 있는 소형크기의 휴대용 산소호흡기 개발 - 화재 등으로 인한 고온환경하에서 산소탱크의 내구성능 확인 필요 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 3D scanning을 통한 산소탱크의 기하모델 확보 - 온도변화에 따른 산소탱크 내부압력 변화 계산 - 내압해석을 통한 산소탱크의 구조적 안전성 검토 및 한계사용온도 예측 기술개발의의 - 개발된 휴대용 산소호흡기의 한계사용온도 파악 - 한계사용온도를 향상시킬 수 있는 설계방안 확보 기술개발 배경 및 목적 - 진공 챔버 내에 구조 변경에 따른 시료 기체의 거동을 수치로 표기함으로써 정성적인 성능 비교를 목적 으로 함 - 2-phase 기법을 이용하여 초기 분사구에서 증착 패널 표면에 도달한 시료 기체의 양을 측정 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 내부 형상 변경에 따른 증착 조건을 파악하기 위해 증착돔의 높이, 각도, 분사구 크기를 변화 시키면서 증착률을 예측 - 내부를 진공으로 가정하여 해석하되, 진공 적용에 따른 오차를 감안하여 경향성을 분석 기술개발의의 - 진공 챔버 내 증착패널의 조건 변경에 따른 증착률 변경 예측 - 시간별로 돔에 증착되는 양을 예측하기 위한 방안 모색 백종태 김홍철, 김현중 나노표면 개질, 진공 증착용 나노 표면처리제, 기능성 진공증착 기술 컨설팅 등 www.ceko.co.kr 경기도 성남시 중원구 둔촌대로 519 중일아인 스프라츠 3차 9F

김호윤(KISTI) ABAQUS 박경서(KISTI) Fluent 15.0

선형 정적 구조해석 정상상태 유동해석 (Mixture) IBM P6 (GAIA) IBM P5 595 (GAIA) 증착 패널 챔버내 체적 분율 분포 증착 패널의 체적 분율 분포

Phase 2. Volume Fractiom Contour 1 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0.00 온도변화에 따른 소재의 기계적 성질 변화 파악 한계사용온도 예측 FE 모델 설정 온도에 따른 내부압력 변화

(20)

㈜엔유씨전자

㈜오이솔루션

당근 착즙에 대한 구조해석적 적용 방법 검토

LED 발원에 의한 광부품 방열 해석

기술개발 배경 및 목적 - 해석을 전문적으로 다룰 수 있는 인원이 부재한 상태임 - 신규 시추기 개발 시 설계 조건 변경에 따른 구조 안전성 확인이 어려움 - 바이어들이 개발 시추기에 대한 분석자료를 요청할 경우 이에 대응할 기술 자료의 사전 준비 필요 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 당근의 착즙 과정에 대한 구조해석적 모사 방법 수행 (SPH와 ALE방식) - 당근의 착즙률을 계산할 수 있는 방법 확인 기술개발의의 - 착즙기의 착즙 계산 방법을 확보함 - 착즙률 향상 위한 스크류 최적 형상 설계를 위한 해석 적용 가능성 확인 기술개발 결과 - SPH 방법의 구조해석으로 당근에 대한 착즙 과정 모사 확인 및 착즙률 계산 방법 확보함 기술개발 배경 및 목적 - 해석을 수행할 수 있는 인력의 부재 - 광부품에 대한 Heat sink 블럭에 대한 신빙성 있는 방열 해석의 비교 결과 필요 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - LED온도에 따라 파손을 막는 TEC 기능을 적용할 수 있도록 적용 - 광부품의 작은 단위 구조의 상세 모델링 수행 기술개발의의 - 방열 해석으로 챔버 조건에서 Zn과 Al의 실제 블록 재질의 변경시에도 큰 영향 없음을 확인함 - 해석 소프트웨어의 구입 및 설계자의 해석 적용에 대한 기술 자문 기술개발 결과 - 챔버 70도 온도에서의 방열해석에서 Zn과 Al 재질의 Heat sink 블록의 재질 변경시의 영 향 없음 확인함 김종부 녹즙기 제작 박용관 광부품 제작 www.nuc.co.kr 대구광역시 북구 노원로 280 www.oesolutions.com 광주광역시 북구 첨단연신로 30-53

윤태호(KISTI) LS Dyna 윤태호(KISTI) SC Tetra

비선형 동적 구조해석 비정상상태 열유동해석 IBM P6 (GAIA) IBM P5 595 (GAIA)

1

억원

6

개월

0

억원

3

개월 부품별 구성품 모델링 격자 구성 열 분포 Case(Zn)

SUS430 렌즈(플라스틱) SUS430, Kovar

방열 부품(Kovar) LED 부품(ALN, Kovar, Ag Epoxy etc)

SPH 방식 모델링 시뮬레이션 결과 착즙률 계산 방법

Time : 0.000 sec Time : 0.500 sec Time : 0.700 sec Time : 1.000 sec

Time : 5.500 sec Time : 3.000 sec Time : 2.000 sec Time : 1.500 sec

Particle의 부피감소 (질량은 동일) 물 + 찌꺼기 물 + 찌꺼기 1.200e- 09 1.180e- 09 1.160e- 09 1.140e- 09 1.120e- 09 1.100e- 09 1.080e- 09 1.060e- 09 1.040e- 09 1.020e- 09 1.000e- 09 density 20% 15%

(21)

우양금속

㈜잘만테크

로타리 인덱스 테이블의 서보모타와 스핀들 직결시의 구조해석

히트싱크 히트파이프 팬 조합형 CPU 쿨러의 열유동해석

기술개발 배경 및 목적 - 서보모타에서 웜샤프트를 거쳐 웜기어를 회전시키는 구조에서의 최적화된 기술이 부족한 실정 - 힘 전달의 핵심구조인 웜과 웜샤프트 간에 부하 발생시의 구조 역학적인 자료 부족 - 웜 기어 동작에 대한 토크별 응력 및 동적 거동 결과 가시화 데이터 제공 요청 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 서브모터 토크별 응력데이터 확보 - 출력부의 토크력에 따른 최대 응력 데이터 확보 - 동적 거동 결과 가시화 데이터 확보 기술개발의의 - 자동차 산업뿐만 아니라 IT, 반도체, 항공, 의료 등 고정밀 다기능 복합 제품에서 활용 가능 - 개발된 제품 판촉시의 전 동적 해석 시뮬레이션 결과의 홍보 활용 효과 기술개발 배경 및 목적 - 초소형 경량 CPU 쿨러 개발을 위한 열유동해석 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - CPU 열량 변화에 따른 쿨러의 방열 해석 - 쿨링 팬 회전에 따른 열유동 해석 기술개발의의 - 체적 및 중량 변화에 따른 쿨러의 열유동 해석결과 확보 - CPU 발열량 조건에 따른 냉각효율 평가 - 실제실험을 위한 기초자료 확보에 따른 방열 성능시험 가능 서병길 유공압 부품, 자동차 부품, 박민석 메카트로닉스 부품 등 컴퓨터용 냉각장치, 3D LCD 모니터, 게이밍마우스, 헤드폰 등

www.wooyangmetal. com 대구광역시 북구 노원 3가 58-39 www.zalman.co.kr 경기도 안양시 만안구 일직로 88 잘만타워

윤태호(KISTI) LS Dyna 정민중(KISTI) SC-Tetra

(22)

동남테크

목포대학교산학협력단

인조잔디매트의 재료압축 시험 및 충격 성능 해석

미생물 발효차(보이차) 용기 개발

기술개발 배경 및 목적 - 드라이버 매트의 충격 성능 평가 및 개선을 통해 골프채를 잘못 휘둘러 매트를 직접 때릴 경 우 발생되는 사용자의 상해를 줄이기 위함. 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 드라이버 매트 종류에 따른 재료 물성 시험 수행 - 드라이버 헤드가 매트에 충돌 시 매트의 충격 성능 해석 수행 기술개발의의 - 드라이버 매트의 종류에 따른 충격 흡수 에너지 상대 비교 평가 - 개발자들에게 충격 성능 개선 아이디어 제시 기술개발 배경 및 목적 - 국내 차 생산량 및 발효차 수입이 증가함에 따라 보성산 찻잎을 이용한 미생물 발효차를 개발 - 기존 발표차들은 유통 과정 중 변질 되어 상품의 가치가 하락 함 - 발효차(보이차)의 글로벌 시장 보급을 목적으로 신선도 유지 용기 개발 시급 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 슈퍼컴퓨팅 자원을 활용한 산업체 원격 지원 서비스로 제품 개발 시간 단축 (약 3개월 단축) - AKIREC Render farm의 서버별 지원 및 Merge test 를 통한 상황별 맞춤 지원 - 자유로운 곡선 처리 및 설계, 양산을 위한 Nurbs 방식 모델링 지원으로 소비자 Needs 반영 - 슈퍼컴퓨터와 3D프린터의 조합으로 제품 개발에 필요한 신속한 의견 반영 기술개발의의 - 글로벌 환경 변수를 고려한 발효차 시장 분석을 시작으로 - 제품의 운송, 보관, 사용성 및 심미성을 고려한 설계를 진행하여 시각화 및 양산화 함 기술개발 결과 - 그림과 같이 제품 소재 선택에서 부터 사용성을 고려한 용기설계, 패키지 디자인을 포함하여 양산화 진행 유영진 기타 고무제품 제조업(자동차용 카페트, 마승진 고무매트, 트렁크 매트, 기능성 매트) 보성차 특화 및 발효식품 상품화 www.dongnamtech.com 경북 구미시 공단2동 315-4번지 iacf.mokpo.ac.kr 전라남도 무안군 청계면 영산로 1666 목포대학교 손일엽(KISTI) 홍정우(KISTI) 기환종(KISTI) ABAQUS 6.12 Rhinoceros 4.0, Keyshot 3.0 , V- ray, 3DMax 비선형 동적 구조해석 3D printer - IBM P5 595 (GAIA),

(23)

㈜비에스지

셀렉

스포츠용 섬유 원단의 공기역학적 특성 분석

젓갈 저장고 코팅액 개발

기술개발 배경 및 목적 - 스포츠 웨어 공기저항 감소를 위한 섬유패턴 디자인의 공기역학적 성능분석 - CFD를 활용하여 섬유패턴의 항력을 계산한 국내외 사례 및 자료가 거의 없음. 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 섬유 패턴의 일부를 3D 스캐너를 활용하여 디지털화 하고 표면 패턴을 정형화 - 정형화된 패턴을 가상의 원형 실린더 표면에 모사하고 10m/s의 속도로 air가 불어옴을 가정 - 각 패턴에 따라 항력계수 (Drag coefficient)값을 구하여 비교 기술개발의의 - 섬유 표면에서 발생할 수 있는 공기역학적 현상을 가시화 - 향후 새로운 섬유패턴 디자인에 CFD 해석 방법론 정립 기술개발 배경 및 목적 - 셀렉은 문제점 해결 분석 및 제품 개발 기업이다. - 젓갈 저장고의 비위생적 보관 방법을 해결해야 하는 시점임. (중금속 용출 방치) - 현재 사용되고 있는 저장고를 최소의 비용으로 해결하는 것이 목적 임. 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 슈퍼컴퓨팅 정보 수집 활용으로 현 문제점 해결 방법 모색 - 슈퍼컴퓨팅으로 구축되어 있는 제조업 및 기타 인프라을 활용하여 협력 구도 형성 - KISTI 주도하에 제품 개발 및 역할 분담으로 최소의 비용으로 문제점 해결 제품 개발 기술개발의의 - 국민의 안전한 먹거리 확보 - 음식 저장 뿐만아니라 시설물의 안전성, 부식성 개선으로 수명 연장 가능 기술개발 결과 - 코팅액 개발 및 신뢰도 구축으로 사업화 개시 홍종윤 투습방수섬유 김나현 코팅액 개발 및 문제점 해결 제품 디자인 및 개발, 제조 대구광역시 북구 3공단로 48길 6 대전 유성구 봉명동 559-42번지 손일엽(KISTI) 홍정우(KISTI) 기환종(KISTI)

SC Tetra Business Generation

(24)

썬텍㈜

㈜컴테크케미칼

생물성 분해 스텐트의 패턴별 구조 거동 해석

인체 족부의 평판에서의 족부압 해석 방법 확보

기술개발 배경 및 목적 - 경쟁사 대비 자사 패턴에 대한 제품 구조 효율성 파악 필요 - 자사 개발 패턴들에 대한 우선 구조 성능 우수 패턴 확보 - 동적 구조 거동에 따른 제품 홍보용 동영상 준비 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 4가지 패턴에 대한 동일 폴리머의 구조 재료 특성 반영 - 풍성 효과 반영 위한 원통형 쉘 구조의 탄소성 물성으로 가정 - 각 패턴별 응력 특성 확보 위한 상세 메쉬 반영 모델링 구성

- 4단계의 해석 적용 (cramping > spring back > inflation > spring back)

기술개발의의 - 경쟁사 대비 자사 패턴에 대한 구조적 특성 확인함 - 시뮬레이션을 활용한 설계 능력 검증 확보함 기술개발 결과 - 4가지 패턴(A~D) 별 동적 구조해석 시의 변위 양상 비교함 (그림의 경우 자사용으로 case B) 기술개발 배경 및 목적 - 각각의 신체 족부 사이즈별 특화된 신발의 제작을 위한 시뮬레이션 필요 - 사전 표준 족부 모델의 모델링 구성 후 평판 및 신발을 적용한 신체 편의성 확인 방향으로의 단계적 접근 슈퍼컴퓨팅 기술개발 방법 - 족부 표준모델의 인대 및 연골 등의 FE 상세 모델링 구성 - 평판과 족부와의 접촉력에 의한 족부압 확인 기술개발의의 - 표준모델 구성을 위한 족부의 형상자료로부터 FE 모델링 구성 방법 확보 - 족부압의 해석 적용 시뮬레이션 설정 방법 확보로 기능성 신발의 적용시 영향성 확인 가능 할 것임 기술개발 결과 - 족부 형상 자료로부터 족부의 FE모델 상세 구현 및 족부압 해석 방법 확보 김경태 자동차 부품, 의료용 스텐트 임대휘 기능성 신발 제조/유통 www.sun-tech.com 서울특별시 금천구 가산동 481-4 www.ctc-bionics.com 벽산디지털밸리 6차 10층 1010호 경상남도 김해시 분성로 727번길 8-48

윤태호(KISTI) Ansys Mechanical 윤태호(KISTI)

14.0 -비선형 정적 구조해석 비선형 정적 구조해석 IBM P5 595 (GAIA) IBM P5 595 (GAIA)

1

억원

6

개월

0

억원

5

개월 실측 족부형상 및 모델링 데이터 평판에서의 족부압 해석 결과 미드솔에서의 족부압 해석 결과

cramping spring back1 inflation spring back 2

cramping spring back1 inflation spring back2

(25)

(26)

(27)

㈜인진

일진복합소재㈜

도서지역 디젤발전을 대체하는 On-Shore 파력발전 기술 지원

복합재료 압력용기의 패턴에 대한 적합 파손해석

기술개발 배경 및 목적 - 신재생 에너지 수요의 급증에 따라 다양한 소스로부터의 발전 모색 필요 - 다자유도 파력발전기의 메커니즘을 기구동역학 적으로 분석, M&S를 통한 성능예측 필요 기술개발 방법 및 내용 - RecurDyn을 이용한 다자유도 파력발전기의 동역학 모델링 및 해석 - 입자동역학 기반 부유체-파랑하중 접촉거동 해석 - 다자유도 파력발전기의 성능 예측 및 개선방안 수립 기술개발의의 - 시범단지 건설비용(4.5억 원/set) 절감 - On-Shore 용 파력발전기 전용 시뮬레이터 개발기반 확보 경제적 효과 - 시험단지 조성 및 운영: 제주 북촌(15.12) - KST 등 투자 검토(2건, 약 8억 원) - 특허출원 5건(예정) 기술개발 배경 및 목적 - 복합용기의 패턴에 대한 여러 방식의 파손식 검토로부터 시험결과에 적합한 조건 확보 기술개발 방법 및 내용 - 와이어 패턴이 적용된 복합재 3D 모델링 구성 - Ansys Mechanical를 사용한 다양한 파손식 적용 - 시험 결과에서 나타났던 파손 위치에 대해 적합한 결과가 가능토록 해석에서의 파손식 검토 기술개발의의 - 제공된 해석 방식 활용으로 신규 제품 개발시의 시험비용 저감 및 최고의 용기제작 기술력이 확보됨 경제적 효과 - 적절한 패턴 개발로 구조적 안전성이 최대로 확보된 제품 을 만들어 판매 극대화 성용준 신재생에너지 박승권 CNG탱크, 수소탱크, 상용 CNG 모듈 www.ingine.co.kr 서울시 용산구 대사관로34길 22, 7층 www.composite.co.kr (한남동, 지오브레스) 전북 완주군 봉동읍 용암리 802-15 김호윤(KISTI), 손정현(부경대) 윤태호(KISTI), DNDE RecurDyn, In-house code ANSYS Mechanical 비선형 동적 구조해석 선형 정적 구조해석 IBM P6 (GAIA) IBM P6 (GAIA)

5

억원

0.7

억원

0.3

개월

21

개월

0.5

억원

0.05

억원

0.1

개월

4

개월 파랑 및 부유체의 상호작용 각 방향 파랑하중 및 부유체에의 적용 파랑 및 부유체의 상호작용 부유체의 Surge방향 움징임 부유체의 궤적 0.2(sec) 0.6(sec) 0.4(sec) 0.8(sec) Heave Surge 하중 및 경계조건 3D 모델링

Maximum strain failure criteria Tsai-Wu failure criteria

(28)

전진엔텍㈜

풍산방산기술연구원㈜

FPSO Topside 플랜트 Separation System 내 액-액 분리를

위한 Coalescer 기술 개발

고속탄환 항력 감소를 위한 CFD 해석 기술 개발

기술개발 배경 및 목적 - 불순물이 섞여 있는 원유의 불순물을 효과적으로 제거할 수 있는 액-액 분리 Coalescer 개발 - Wire-mesh type의 액-액 분리기의 내부 유동 해석을 통해 속도별 압력 손실과 유동 특 성을 분석함. 기술개발 방법 및 내용 - ANSYS FLUENT를 활용한 유동 해석 수행 - 실제 Wire mesh는 형상이 불규칙하므로 규칙적인 형태를 가지는 형상으로 모델링 - 설계 변수를 변화시키면서 유동 해석을 통해 설계인자에 대한 유동의 특성을 분석함. 기술개발의의 - Wire mesh의 주요 설계 변수 판정 - 설계 변수의 변화에 따른 액-액 분리기 내의 유동 특성 분석 경제적 효과 - 자체 설계 능력 확보를 위한 액-액 분리기내 유동 특성 지식 확보 - 실제 성능 테스트를 위한 시험 장치 설계에 대한 기초 자료로 활용 기술개발 배경 및 목적 - 유동 해석을 통해 고속 탄환 주변의 유동 현상과 항력 저감을 위한 사전 연구가 필요 - 기존의 탄환 형상에 대한 CFD 연구를 통해 향후 실제 개발 탄환체 주변의 공기역학적 현상 에 대한 사전 탐구 기술개발 방법 및 내용 - ANSYS FLUENT를 활용한 공력 해석 수행 - 기존 문헌에 소개된 유사 형상의 탄환에 대한 공력 해석을 통해 실험 및 이전 해석 결과와의 비교를 통한 시뮬레이션 방법론 정립 기술개발의의 - 초음속 영역 CFD 해석 방법론 정립 - 향후 다양한 형상의 탄환체에 대한 공력 해석 기법 적용 경제적 효과 - 2.5억원의 매출 증가 효과 유발 - 특허 등록 1건

김병국 Tower Internals, Reactor Internals, 최한명

Separation System, Quick Opening Closure

군용탄약, 스포츠탄, 추진용 탄약 및 탄약 부분품

www.jet21c.com 부산광역시 사상구 학감대로 178번길 17 www.poongsan.co.kr 대전시 유성구 테크노2로 266

손일엽(KISTI) ANSYS 손일엽(KISTI)

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㈜하이텍산업개발

하이플라이밸브㈜

Travelling screen 시스템의 정수압에 따른 구조강도 해석

고온용 버터플라이 밸브(Butterfly Valve)의 열해석

기술개발 배경 및 목적

- Travelling screen 시스템의 개발 수주 위한 구조 안전성 검토 검토 자료 필요 - Travelling screen 투과율에 따른 구조 강도 평가

기술개발 방법 및 내용

- Travelling screen 시스템의 프레임 자중 반영 및 상단 부분의 부분품에 대해 mass 부가 - 정수압 작용 및 동압 작용에 대한 스크린 투과율 0.57과 0.53의 고려 압력 산출 - 자중 + 정수압+ 동압을 반영한 정적 구조해석 수행 기술개발의의 - 구조안전율 1.5 이상의 결과 확인으로 - 평가기준 데이터 확보하여 제품 수주 가능함 경제적 효과 - 신규 Travelling screen의 납품을 위한 시뮬레이션 검토 결과 구조안전정의 확인으로 제 품에 대한 수주 기대 기술개발 배경 및 목적 - 고온 유체로부터의 열전달에 의해 Air Cylinder의 고무제품에 열 손상이 발생하여 실린더의 작동이 원활하지 못한 경우가 발생 - 열 손상 최소화를 위해 열전달 해석을 통한 열 분포확인 필요 기술개발 방법 및 내용 - 보온재 표면온도 예측을 통한 해석 신뢰성 확보 - 밸브 내부의 실 작동조건을 고려한 열전달 해석 및 스탬 온도 예측 - 압력 및 유속변화에 따른 스탬 온도분포예측기법 정립 기술개발의의 - 유사 제품 개발 시, 별도의 열전달 해석없이 스탬의 온도분포 예측 가능 - 대형 및 소형 제품에 적용가능한 온도분포 그래프 확보 경제적 효과 - 유사기종 설계시 온도유추를 통한 개발납기 단축 및 비용감소 - 1300A 버터플라이밸브 실린더 위치결정에 활용

박지혜 Travelling Water Screen, 발전기자재 추연칠 버터플라이 밸브, 나이프 게이트 밸브

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㈜금창

동아하이테크㈜

자동차용 액티브 후드힌지 시스템의 동적거동 해석

PTC Heater의 방열 및 유동 성능 해석

기술개발 배경 및 목적 - 액티브 후드힌지 시스템 개발을 위한 액티브 후드 힌지 거동 영향 파라미터 확인 기술개발 방법 및 내용 - 액티브 후드힌지 이외에 충돌체, 후드부의 단순화 모델링 고려

- Ansys LS - DYNA를 사용해 링크부위 스프링 계수 고려 case에 대한 동적 거동 영향 확인 기술개발의의 - 신규 액티브 후드힌지 시스템 개발 및 자동차 부분품 수출 기대 경제적 효과 - 보행자 위주의 보호장치의 요구로 시장에서 구매 요구 급증 예상 기술개발 배경 및 목적 - 자동차 HVAC 모듈에 적용되는 PTC Heater의 개발에 있어서 과거 개발 이력에 의존 - 신제품 개발에 있어서 시간과 비용을 절약하고 기존 제품의 설계 최적화를 위한 열/유동 해 석 기법이 요구 기술개발 방법 및 내용 - ANSYS CFX를 활용한 CFD 해석 수행

- 히터 방열 해석을 위해 고체- 유체 포함 Conjugate Heat Transfer 고려

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㈜데크카본

탄소-세라믹 브레이크 디스크의 열유동 해석

기술개발 배경 및 목적 - 브레이크 디스크의 브레이크 동작 사이클에 따른 회전 및 열유동에 의한 시간별 온도분포 확인 기술개발 방법 및 내용 - 브레이크의 회전 주기에 따른 해당 모델 구성

- ANSYS CFX를 사용한 AMS Fade 조건의 브레이크 작동 반영 열유동 및 열전달 해석