최근 자동차, 전자, 화학, 제약, 중공업, 신소재 등 주요 산업분야에서 슈퍼컴퓨팅을 활용한 제품의 설계 및 해석이 연구개발 기반기술로서 그 중요성이 매우 커지고 있는 추세입니다. 이러한 시기에 산업체의 경쟁력 향상을 위해서는 고기능, 고정밀도 및 고신뢰도 제품의 설계가 산업체에 당면한 과 제가 되었고 따라서 슈퍼컴퓨팅 자원을 절실히 필요로 하게 되었습니다. 하지만 산업체의 경우 막대 한 투자비용으로 인해 슈퍼컴퓨터와 응용 소프트웨어를 도입하기에는 아직 많은 어려움이 있습니다. 그리고 슈퍼컴퓨팅 기술의 활용에 필요한 전문인력이 대부분 부족한 형편입니다. 이에 KISTI 슈퍼컴퓨팅센터는 고성능 컴퓨팅 기술을 통해 산업체가 당면한 문제를 해결할 수 있도 록 슈퍼컴퓨팅 자원을 제공하고 전문인력을 연계하여 주는 산·학·연 파트너쉽을 활용한 산업체 지원 사업을 시행해 오고 있습니다. 작년 한해에는 부산·경남 지역 및 광주·전남지역을 중심으로 24개의 산업체를 지원하였으며 약 10억원의 개발비용 절감과 10,000시간의 개발시간 단축이라는 성과를 창출하였습니다. 이제 작년 한해의 산업체 지원 사업으로 창출된 우수한 성과들을 정리하여 산업체의 슈퍼컴퓨팅 활 용에 대한 현주소와 앞으로 나아갈 방향을 제시하고자 활용사례집을 발간하게 되었음을 기쁘게 생 각합니다. 저희 KISTI 슈퍼컴퓨팅센터가 추진하고 있는 산업체 지원 사업에 앞으로도 지속적인 관심을 가져 주시고, 많은 성원을 보내 주시기를 부탁드립니다. 2006년 1월 한국과학기술정보연구원 슈퍼컴퓨팅센터장
KISTI
Director’
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21세기는 지식기반사회,
국가과학기술의 중추기관
KISTI
가 앞장서겠습니다.
최근 자동차, 전자, 화학, 제약, 중공업, 신소재 등 주요 산업분야에서 슈퍼컴퓨팅을 활용한 제품 의 설계 및 해석이 연구개발 기반기술로서 그 중요성이 매우 커지고 있는 추세이다. 이러한 시기 에 산업체의 경쟁력 향상을 위해서는 고기능, 고정밀도 및 고신뢰도의 제품의 설계가 산업체에게 당면한 과제가 되고 따라서 슈퍼컴퓨팅 자원을 절실히 필요로 하게 된다. 하지만 산업체의 경우 막대한 투자비용으로 인해 슈퍼컴퓨터와 응용 소프트웨어를 도입하기에는 아직 많은 어려움이 있 다. 그리고 슈퍼컴퓨팅 기술의 활용에 필요한 전문인력이 대부분 부족한 형편이다. 1988년 슈퍼컴퓨터 1호기 도입 이후로 KISTI 슈퍼컴퓨팅센터의 슈퍼컴퓨팅 파워는 물리·화학· 생물, 항공, 기계, 대기·지구과학 등 여러 분야에서 걸쳐 대학과 연구소를 중심으로 활발히 이용 되고 있다. 이에 KISTI 슈퍼컴퓨팅센터에서는 이러한 산업체의 한계를 인식하고 KISTI 슈퍼컴퓨 팅센터의 슈퍼컴퓨팅 자원을 초고속연구망 기반으로 슈퍼컴퓨팅 응용기술 전문가(연구소, 대학)와 연계하는 슈퍼컴퓨팅 응용기술 기반 산업체 지원사업을 추진하고자 한다. KISTI 슈퍼컴퓨팅센터에서는 1998~2000년까지 초고속응용기술지원사업(정보통신부, 산·학· 연 파트너쉽을 활용)을 통해 50여개 산업체 기술지원을 별도로 추진한 경험이 있다. 2003년에는 구조 및 열유체 분야의 3개 업체를 선정하여 산·학·연 협력을 통한 기술 지원을 수행하였다. 하지만 2003년도 수행 결과를 종합하여 본 결과, 2004년도에는 사업을 확대 발전시켜야 할 필요성이 제기되고 있다. 왜냐하면, 산업체에서는 슈퍼컴퓨팅 관련기술 전수 및 이전을 매우 필요로 하고 있으나, 2003년도에는 수요 및 필요성에 비해 소규모의 과제만을 지원하였기 때 문이다. 따라서 2004년도에는 이를 확대 적용하였다. 2005년도에는 본 지원사업을 전국단위 로 확대 운영하였다.
산업체지원 사업 소개
KISTI
Supercomputing Center 02●KISTI 문 의 처 KISTI 슈퍼컴퓨팅센터 이상민 박사 :Tel. 042-869-0561 / e-mail. swlee
@
kisti.re.kr
오광진
박사
:
Tel. 042-869-0593 / e-mail. koh
@
kisti.re.kr
김정호
박사
:
Tel. 042-869-0559 / e-mail. aresto
@
1
2
KISTI
Supercomputing Center 06 힘반영 3차원 모델링 소프트웨어 07 1.5MW급 풍력발전기의 유동/구조 연성해석 08 알루미늄 CASE의 프레스 공법 개발 09 상층대기 전리층의 지자기 폭풍 시기의 충격특성 해석 10 엔진 발전기 세트의 음향 차폐장지에 대한 소음해석 11 자동차배출 매연의 정밀측정을 위한 희석장치(Dilution Chamber) 해석 12 다중 안테나 시스템의 공간 다이버시티 성능 분석 13 자동차용 시트의 충돌안전도 법규해석 및 설계 14 RecurDyn 성능 최적화 15 컨테이너 크레인 전산유동해석 16 효율적인 금형설계를 위한 해석기술개발 및 적용 17 기체용 열식 유량계의 보정을 위한 센서부위 유동장 해석18 Wiper Blade의 Contact 해석
19 유체이송 고효율 로타를 개발하기 위한 3차원 유동구조 분석 20 청정실 기류 특성 평가를 3차원 유동해석 21 초정밀 스템핑금형 개발을 위한 스프링백과 주름 해석기법 개발 22 인터넷 보안감시 강아지 로봇의 낙하/충격 해석 23 고점성 고무부품의 압출성형해석 24 고온 축열식 가열기 열유동 해석 25 슈퍼컴퓨팅 응용 점탄성 소재를 이용한 제진 장치 개발 26 3차원 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 얻어진 결과들을 종합하여 당사 단결정 제조 법인 수직-수평 온도구배법 상의 최적화된 성장로 구조 및 성장조건 도출 27 시뮬레이션을 통해 최적의 효율로 반응할 수 있는 TPA 반응기를 설계 28 버스공조기의 팽창밸브 다음에 설치되는 분배기(distributor) 내부의 냉매분배형태에 대한 유체해석 29 풍력발전시스템 블레이드에 대한 유동-구조 연성해석 30 졸-젤법을 이용한 electrochromic 디바이스 제조 공정 중 혼합탱크에서 스터링에 따른 수용액의 점성과 압력의 변화 예측을 위한 유동 해석 ● ●
KISTI Director
’
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산업체지원 사업 소개
Contents
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6
●성공사례
31 미세 피치 리드 프레임의 스템핑 공정에 대한 해석 32 반응기 모형을 제작하여 임펠러의 영향을 모사 33 펩타이드 및 단백질의 3차원적 구조 설계 및 구조 분석34 배출 소음기(vent silencer)의 디퓨져(diffuser)에 형태 및 연결방식(이중, 삼중 등)에 따른 소음 저감 성능분석과 스플리터(splitter)의 치수 및 배열 방법에 따른 소음 저감 특성 분석을 통한 최적 설계 35 냉장고용 왕복동형 압축기의 충격특성 해석 36 공간 다이버시티 결합 방식을 제안하고, 프레임 크기와 인터리버 크기를 변화시켜 결합 방식별 비트 에러 성능을 시뮬레이션 37 바이오디젤 전체 공정도 제작 및 그에 따르는 공정별 Parameter 검토 38 Steamer의 설계
39 펌프 내부유동에 대한 시뮬레이션을 통해 설계인자(clearances, port shape, viscosity etc)에 대한 유동, 성능의 특성변화를 고찰하고 포트의 최적설계인자 도출 40 대형버스 차체의 근간을 이루는 망상구조물(Reseau Body)의 충돌해석 41 석회석과 돌로마이트를 이용하여 토양중화제 및 석회비료를 생산하기 위한 반응기의 최적조건 도출 42 Detent Spring과 볼트 체결부의 경계조건을 3차원 비선형 접촉문제로 고려한 해석 방법 정립후, 볼트의 체결력 및 체결력이 미치는 영향을 도출
43 Plate Type 및 Double Wavy Type 열교환기 내 비정상 열유동 해석
002
대상업체 : 유한회사 한진산업 자문위원 : 부산대학교 김경천 교수 사용소프트웨어 : CFX/ANSYS 슈퍼컴퓨팅 자원 : IBM p690(1,000시간) 기술지원의 배경 및 목적 풍력발전 시스템은 예측하기 힘든 자연환경에 대해 고도의 신뢰성을 확보해야 한다. 이러한 신뢰성을 확보하기 위하여 풍력발전 시스템의 설계 및 해석과정이 중요하며 이는 유한요소 모델링 해석을 수반한 다. 풍력발전 시스템에서 이러한 유한요소 해석은 유동현상과 밀접한 관련이 있으므로 이에 대한 해석 을 위해서는 유동/구조 연성해석이 필수적이다. 그러나 유동/구조 연성해석을 위한 소프트웨어와 해석 기술의 확보는 중소기업의 상황에서 현실적으로 어려움이 있다. 따라서 상기와 같은 애로사항에 대하여 슈퍼컴퓨팅 응용기술 기반 산업체 기술지원을 통하여 산·학 협동으로 극복하고자 한다. 기술지원 방법 블레이드에 대한 유동/구조 연성해석을 슈퍼컴퓨팅 자원을 이용하여 수행한 후 그 결과를 기업체에 보고 한다. 기술지원의 의의 블레이드 주위의 유동의 가시화 블레이드 설계시 기초자료로 활용 제안된 블레이드의 구조적 성능 평가 향후 계획 3익 블레이드에 대한 full domain에서의 계산 비정상 상태에서의 블레이드 주위의 유동변화에 관한 연구 유동에 의한 타워의 영향에 관한 검토 기술지원 결과 자문효과1.5MW급 풍력발전기의
유동/구조 연성해석
산업체지원 성공사례집●07The procedure of one way FSI analysis
The pressure profile along the flow direction
Wind speed-maximum stress curve
The velocity field around the blade The pressure field around the blade
003
대상업체 : (주)LG전자 PLS 사업부 자문위원 : 부산대학교 김병민 교수 사용소프트웨어 : LS-DYNA 슈퍼컴퓨팅 자원 : IBM p690(890시간) 기술지원의 배경 및 목적기존 알루미늄 CASE는 Die Casting으로 제작되며, 낮은 생산성 및 높은 단가로 원가 경쟁력이 떨어진다. 알루미늄의 프레스 공법 적용에는 낮은 연신율, 소성 이방성계수 등 문제점을 가지고 있다.
프레스 공법 개발을 통하여 높은 생산성 및 원가 경쟁력을 확보한다. 기술지원 방법
004
대상업체 : (주)에스이랩 자문위원 : 서울대학교 김웅태 교수 사용소프트웨어 : Fortran 90, IDL(Interactive Data Language) 6.2. 슈퍼컴퓨팅 자원 : IBM p690(1,000시간)기술지원의 배경 및 목적 3차원 공간상의 전리층 모의 실험
SAMI2 Open Source Project(2D)의 3D 확장 지자기 폭풍시의 동역학적 진화 양상 모의실험 고도에 따른 전리층의 이온 구성 변화 급격한 태양 활동 시의 전리층 변화 해석 한반도 상공의 TEC 맵 제작 기술 개발 GPS 신틸레이션 예보 기술 개발의 인프라 구축 기술지원 방법
006
대상업체 : 주식회사 솔지 자문위원 : 계명대학교 김태권 교수 사용소프트웨어 : FLUENT 슈퍼컴퓨팅 자원 : IBM p690(100시간) 기술지원의 배경 및 목적Dilution Tunnel(디젤엔진에서 배출되는 입자상 물질의 계측)의 핵심 부품인 Dilution Chamber(희석 장치) 설계 기술확보
Test 방법 대응 : 정적인 방법(D-13 Mode 등) Transient Mode Cycle
희석챔버(Dilution Chamber)의 벽면에 입자상물질의 부착을 최소화 및 Transient Mode에서의 최적 유동설계
기술지원 방법
Transient Mode Cycle 운전조건을 적용한 Dilution Chamber 유동해석 지원
009
대상업체 : FunctionBay, Inc 자문위원 : 한양대학교 배대성 교수 사용소프트웨어 : RecurDyn, ABAQUS 슈퍼컴퓨팅 자원 : HP SMP(1,000시간) 기술지원의 배경 및 목적과학 기술 연구 개발에 필요한 Model들의 System 자유도가 커짐에 따라 많은 Solving 시간과 Memory를 사용하게 되었다. 현재 상용 동역학 해석 프로그램인 RecurDyn은 MDB(Multi Body Dynamics) 와 FEM(Finite Element Method)를 합한 MFBD(Multi Flexible Body Dynamics)방법으 로 해석 하기 때문에 Solving 시간과 메모리를 최적화 하는 작업이 필요하게 되었다. 기술지원 방법 CPU사용 최적화하여 Solving 속도 향상 자유도가 큰 문제를 해석하기 위한 Memory 최적화 기술지원의 의의 더 큰 자유도의 Models을 더 빠르게 해석 가능 다른 타 회사의 제품보다 경쟁력을 가짐 향후 계획
Linux 클러스터링을 이용하여 RecurDyn 프로그램의 Solving 속도 향상 기술지원 결과 14●KISTI
RecurDyn 성능 최적화
자문효과 Motion ■ 대게 MFBD의 Model의 자유도가 크기 때문에 최적화 작업을 통하여 속도 향상을 하게 되었다.Rigid motion deformation(displacement)Rigid motion +
Unknowns Position and orientation Position
Governing equations
< Test Model > Kinematics and dynamics Continuum mechanics
012
대상업체 : (주)하이트롤 자문위원 : 한양대학교 이도형 교수 사용소프트웨어 : FLUENT 슈퍼컴퓨팅 자원 : IBM p690(2,740시간) 기술지원의 배경 및 목적 열식 유량계의 측정량에 대한 신뢰는 센서가 위치한 지점에서 측정되는 질량 유속(mass flux)이 평균 유속을 반영한다는 것을 전제로 하나, 유량계의 현장 설치 및 운전결과 실제 유량으로부터 벗어난 수치 를 지시하고 있다. 이는 센서부에 가해지는 유속이 유동장의 성격을 대표하고 있지 않음에 의한 것이다. 따라서, Fully-Developed된 유동장 조건 하에서도 센서부에서 구현되는 유동의 성격과 유속의 변이, 및 그 원인을 정확히 고찰하여야 한다. 기술지원 방법 실험적 기법에 의한 유동장 고찰의 시도는 센서부 주변의 공간이 협소한 이유로 프로부(probe) 접근의 어려움 및 유동장 왜곡 야기 등 측정의 난이도는 증가하고 경제성은 저하하므로, 수치 해석적 접근을 통 하여 결과를 도출하고, 아울러 기존 확보된 현장 데이터와의 비교를 통하여 실용적 가치를 확보하였다. 기술지원의 의의 국내의 모든 유량계 제조업체는 연구 및 개발에 필요한 인력 구성 및 학술적 기반이 취약한 중소기업이 므로, 본 연구의 결과는 상기의 업체들에 대한 고급 기술의 지원으로서 선진기술을 보유한 외국 업체에 대한 경쟁력 확보에 일조를 할 것으로 기대된다. 향후 계획 참여 기업의 연구 개발의지가 지속될 경우, 현장에서 빈번히 발생하는 복잡한 배관 형상에 의한 유동장 의 왜곡과 이로 인한 측정량 오차의 정량화 및 원인 분석을 계획중이다. 기술지원 결과 자문효과기체용 열식 유량계의
보정을 위한 센서부위 유동장 해석
산업체지원 성공사례집●17 유동장의 유속 분포 유동장의 온도 분포 결 론 센서 주위의 평균 속도는 입구주위의 유속에 비해 5~8% 증가되었고 이에 따라 추가적인 온도 감소가 나타 난다. 본 수치 해석에서 계산된 유동장 및 온도장의 데이터에 근거하여 적절한 유량 보정을 수행하여야 한다. 측정점에서 보다 안정적인 유속 및 온도의 변화 구현을 위해서는 센서가 있는 유로의 면적 변화가 급격하지 않고 완만히 converging 및 diverging 할 수 있도록 형상 설계가 되어야 한다. 센서 인접부 의 온도 분포 센서 관로내의 속도 증가는 유동장의 온도를 감소시키고 센서의 온도에 영향을 가함 센서 인접부의 온도장에 대한 해석이 필요 온도 변화량에 따른 센서의 온도변화를 보정하면 열식 유량계의 오차를 줄 일 수 있음 전체 형상의 격자 및 구성 전체 유동장의 유속 분포 센서 인접 부의 유속 변화 열식 유량계의 가장 중요한 센서부의 유속분포 고찰 센서 주위의 유속이 센서를 지남에 따라 유로 면적의 변화에 의한 속도 증가 센서 인접부의 평균 유속은 센서 입구 유속에 비해 약 5~8%로 증가 센서 인접부의 온도 분포 x-z 축의온도 분포 전체 형상의 격자 구성 전체 유동장의 유속 분포 센서 관내의 유속 분포 z-y 축의 센서 전 6mm, 센서 중앙, 센서 후 6mm 의 x방향 속도 x-z축의 x 방향 속도Schematic diagram of sensing part Contour of static temperature in sening part
018
대상업체 : (주)에너지 소프트 자문위원 : 부산대학교 조진래 교수 사용소프트웨어 : CFX 슈퍼컴퓨팅 자원 : IBM p690(2,000시간) 기술지원의 배경 및 목적 기술지원의 배경 - H/W 및 S/W의 부재와 FEM 전문기술의 취약 해석/설계 품질 향상의 한계 컴퓨팅 시간의 장기화 초래 업체 기술 향상 한계 봉착 Large-Scale 문제의 한계 기술지원의 목적- FEM 기술 자문 & KISTI 슈퍼컴퓨터 + 고가의 S/W
컴퓨팅 시간 급격한 단축 해석/설계의 고품질화 대형문제 해결능력 확보 사업영역의 확대 기술지원 방법 기술지원의 의의 전통적 방식의 제조 공정 답습- 급변하는 시대 적 환경과 소비자의 요구에 부응할 수 없음 전산해석 기법 도입 중소기업의 어려움- 고비용 의 전산해석 장비와 전문기술인력의 부족 슈퍼컴퓨팅센터 자원- 중소기업 및 산업체에 제 공하여 기술적인 문제 해결 자문위원- 연구 인력 미확보 산업체에 슈퍼컴퓨 팅 자원 활용 자문 수행 향후 계획 품질/생산성 향상을 위한 공정 설계기술 개발 와류 제어용 Breaker Plate 설계기술 고품질 다이 설계기술 생산성 향상을 위한 Twin Dies 설계기술 Brake plate 및 Die 개선안 적용 실험
019
대상업체 : (주)기경 IE&C 자문위원 : 부산대학교 하만영 교수 사용소프트웨어 : FLUENT 6.2 슈퍼컴퓨팅 자원 : IBM p690(1,000시간) 기술지원의 배경 및 목적 항공기 엔진개발을 위해 사용되는 고온 축열식 가열기는 항공 우주분야의 중요한 실험장비이다. 기초 역학을 기본으로 하기때문에 축열식 가열기의 개발은 어렵지 않으나, 형상에 따라 계산과 해석이 복잡 한 관계로 설계에 적용하기에 어려운 점이 있다. 형상변화에 따른 축열시간, 열전달 현상 및 온도 분포 를 예측하는 것이 설계온도의 설정과 성능예측의 주요기술이라 할 수 있다. 이러한 기술을 확보하여, 지 상에서 고공환경을 모사할 수 있는 실험설비 설계와 엔지니어링 능력을 갖추고자 한다. 기술지원 방법022
대상업체 : 비엔이테크 자문위원 : 전남대학교 강춘형 교수 사용소프트웨어 : FLUENT 슈퍼컴퓨팅 자원 : 1,000시간 결과 : 시뮬레이션을 통해 최적화된 TPA 반응기내 여러 물성들의 분포 기술지원 결과 자문효과 산업체지원 성공사례집●27시뮬레이션을 통해 최적의 효율로 반응할 수 있는
TPA 반응기를 설계
기술자문 전 5,000만원 12시간 기술자문 후 3,000만원 5.8시간 항목 개발비용 개발시간 비엔이테크(주)에서 TPA 생산 공정은 공비점을 형성하기 때문에 분리가 어려워, 물질분 리를 최적의 조건으로 공비혼합물 증류탑에서 안정적이고 고효율의 제품을 생산하기 위 한 공정을 검토하고, 그 중에서 증류탑에 안정적인 원료를 공급하기 위한 반응조 설계를 위하여 KISTI 슈퍼컴을 이용하여 최적의 반응기 설계를 할 수 있는 기술력을 확보하였음 총 경제적 효과 ▲ 난류점성 ▲ 속도 1.19e+[ 1.13e+[ 1.07e+[ 1.01e+[ 9.53e+[ 8.93e+[ 8.34e+[ 7.74e+[ 7.14e+[ 6.55e+[ 5.95e+[ 5.36e+[ 4.76e+[ 4.17e+[ 3.57e+[ 2.98e+[ 2.38e+[ 1.79e+[ 1.19e+[ 5.96e+[ 1.74e+[ X Y Z ▲ 동적압력Contours of Dynamic Pressure (pascal) Dec 16, 2004 FLUENT 6.1 (3d, segregated, ske)
Contours of Turbulent Viscosity (kg/m/s) Dec 16, 2004 FLUENT 6.1 (3d, segregated, ske)
023
대상업체 : 동환산업 자문위원 : 한국과학기술원 권장혁 교수 사용소프트웨어 : FLUENT 슈퍼컴퓨팅 자원 : 1,000시간 결과 : 전산해석을 통하여 차량용 공조기 의 팽창밸브이후 분포기 내부의 냉매분배형태를 관찰하였으며, 주 어진 조건에서는 큰 문제가 없이 분배가 되고 있음을 확인할 수 있 었음 기술지원 결과 28●KISTI버스공조기의 팽창밸브 다음에 설치되는
분배기(distributor) 내부의 냉매분배형태에 대한
유체해석
자문효과 기술자문 전 500만원 4,320시간 기술자문 후 100만원 720시간 항목 개발비용 개발시간 개발비용의 절감보다 개발기간의 단축에 의한 신제품 출시를 앞당길 수 있으므로 신제품 개발기간의 단축으로 인한 경제적 절약효과를 가져옴 총 경제적 효과 ▲ 분배기 내부 냉매의 유량속도 ▲ 분배기 내부 냉매의 부피비 Grid Dec 08, 2004 FLUENT 6.1 (3d, segregated, mixture, ske) 해석에 사용된 분배기의 격자계026
대상업체 : 동호에이텍 자문위원 : 부산대학교 김병민 교수 사용소프트웨어 : ABAQUS, LS-DYNA 슈퍼컴퓨팅 자원 : 980시간 결과 : 7mm Punch 압축실험에서 Punch가 파단되는 Stroke에서 해석으로 구한 최대 유효응력도 2.56GPa로 거의 유사하게 나타남. 10mm Punch 압축실 험에서 Punch가 파단되는 Stroke에서 해석으로 구한 최대 유효응력은 2.93GPa로 나타남. 따라서 Punch의 타발 해석 시, Punch의 최대 응력이 2.56GPa을 넘어선다면 Punch의 파손을 예측할 수 있음 기술지원 결과 자문효과 산업체지원 성공사례집●31미세 피치 리드 프레임의
스템핑 공정에 대한 해석
기술자문 전 10,000만원 8,640시간 기술자문 후 8,300만원 7,200시간 항목 개발비용 개발시간 연간 300억대의 고부가 초미세 리드 프레임 시장에서 연간 100억대의 매출액을 올리 수 있을 것으로 사료됨 총 경제적 효과Max. Effective Stress : 2.56Gpa
x 50 scaling
▲▶ 시뮬레이션 결과와 실제 압축실험과의 비교 7mm Punch Fracture Test
Experimental Analysis
027
대상업체 : 에이지광학 자문위원 : 전남대학교 김병훈 교수 사용소프트웨어 : FLUENT 슈퍼컴퓨팅 자원 : 100시간 기술지원 결과 32●KISTI반응기 모형을 제작하여
임펠러의 영향을 모사
자문효과 기술자문 전 200만원 10시간 기술자문 후 150만원 5시간 항목 개발비용 개발시간 전량 수입에 의존하고 있는 광학유리의 소재를 국내에서 생산 할 수 있는 능력을 키웠음 총 경제적 효과 ▲ 상대속도 7.95e+[ 7.55e+[ 7.15e+[ 6.75e+[ 6.36e+[ 5.96e+[ 5.56e+[ 5.17e+[ 4.77e+[ 4.37e+[ 3.97e+[ 3.58e+[ 3.18e+[ 2.78e+[ 2.38e+[ 1.99e+[ 1.59e+[ 1.19e+[ 7.95e-[ 3.97e-[ 0.00e+[ Y X Z ▲ 총 압력 ▲ 난류세기 4.65e+0 4.24e+0 3.82e+0 3.41e+0 2.99e+0 2.58e+0 2.16e+0 1.75e+0 1.33e+0 9.19e+0 5.04e+0 8.91e+0 -3.26e+ -7.40e+ -1.16e+ -1.57e+ -1.98e+ -2.40e+ -2.81e+ -3.23e+ -3.64e+ 5.79e+[ 5.51e+[ 5.22e+[ 4.94e+[ 4.66e+[ 4.38e+[ 4.10e+[ 3.81e+[ 3.53e+[ 3.25e+[ 2.97e+[ 2.68e+[ 2.40e+[ 2.12e+[ 1.84e+[ 1.56e+[ 1.27e+[ 9.91e+[ 7.09e+[ 4.27e+[ 1.44e+[ Y X Z Y X Z Dec 16, 2004 FLUENT 6.1 (3d, segregated, rke) Contours of Relative Velocity Magnitude (m/s)Dec 16, 2004 FLUENT 6.1 (3d, segregated, rke)
028
대상업체 : 애니젠 자문위원 : 조선대학교 김시욱 교수 사용소프트웨어 : 분자모델링 소프트웨어 슈퍼컴퓨팅 자원 : 630시간 기술지원 결과 자문효과 산업체지원 성공사례집●33펩타이드 및 단백질의
3차원적 구조 설계 및 구조 분석
기술자문 전 3,600만원 4,320시간 기술자문 후 2,000만원 3,600시간 항목 개발비용 개발시간 기존 peptide 제품의 구조 분석 및 신규 peptide 합성에 필요 한 구조 분석과 이에 따른 구조 시뮬레이션 등에 소요되는 개 발 시간과 개발 비용을 30% 정도 절약 할 수 있었음 총 경제적 효과 ▲ 시뮬레이션을 통해 얻은 Agatoxin의 구조 Animation5.avi029
대상업체 : 엔알텍 자문위원 : 계명대학교 김원진 교수 사용소프트웨어 : sysnoise 슈퍼컴퓨팅 자원 : 95시간 기술지원 결과 34●KISTI배출 소음기(vent silencer)의 디퓨져(diffuser)에
031
대상업체 : 성일정보통신 자문위원 : 호남대학교 나현식 교수 사용소프트웨어 : MATLAB 및 기타 슈퍼컴퓨팅 자원 : 90시간 기술지원 결과 36●KISTI공간 다이버시티 결합 방식을 제안하고, 프레임 크기와
인터리버 크기를 변화시켜 결합 방식별 비트 에러 성능을
시뮬레이션
자문효과 기술자문 전 5,000만원 700시간 기술자문 후 3,000만원 400시간 항목 개발비용 개발시간 기술자문에 따른 개발비용절감과 개발기간의 단축으로 약 3,000만원 정도의 비용절감 효과를 가져옴 총 경제적 효과 ▲ SCSTC를 적용한 공간 다이버시티 결합모델 : (a) TypeⅠ, (b) TypeⅡ, (c) TypeⅢ033
대상업체 : 셈베스트 자문위원 : 전남대학교 선우창신 교수 사용소프트웨어 : FLUENT 슈퍼컴퓨팅 자원 : 23.5시간 결과 : Steamer 설계에 있어 steam 조 건과 steamer 구조 설계 변수 (steam 공급 노즐의 직경 및 steam 위치와 크기)에 따른 steam 공정의 시간별 steamer 내의 압력 및 온도 분포를 시뮬레 이션 함으로써 steamer의 적정 설계 변수를 파악할 수 있는 기초 를 마련하였음 기술지원 결과 38●KISTISteamer의 설계
자문효과 기술자문 전 20,000만원 8,760시간 기술자문 후 4,000만원 1,440시간 항목 개발비용 개발시간 기술자문 전의 상황에서 생산성의 효율을 고려해 볼 때 저생산 성과 고비용을 요구하는 공정이었으나, 기술자문 후의 공정은 저비용 고생산의 효과를 갖을 것으로 기대 됨 총 경제적 효과 Y Z X 2.73e+01 2.62e+01 2.53e+01 2.45e+01 2.37e+01 2.29e+01 2.21e+01 2.13e+01 2.04e+01 1.96e+01 1.88e+01 1.80e+01 1.72e+01 1.64e+01 1.55e+01 1.47e+01 1.39e+01 1.31e+01 1.23e+01 1.14e+01 1.06e+01 9.81e+00 9.00e+00 8.18e+00 7.36e+00 6.54e+00 5.72e+00 4.91e+00 4.09e+00 3.27e+00 2.45e+00 1.64e+00 8.18e-01 0.00e+00 2.73e+01 2.62e+01 2.53e+01 2.45e+01 2.37e+01 2.29e+01 2.21e+01 2.13e+01 2.04e+01 1.96e+01 1.88e+01 1.80e+01 1.72e+01 1.64e+01 1.55e+01 1.47e+01 1.39e+01 1.31e+01 1.23e+01 1.14e+01 1.06e+01 9.81e+00 9.00e+00 8.18e+00 7.36e+00 6.54e+00 5.72e+00 4.91e+00 4.09e+00 3.27e+00 2.45e+00 1.64e+00 8.18e-01 0.00e+00 ▲▶ 입구노즐의 수가 11개인 경우 스티머 내부 스팀의 속도분포 (정상상태 도달시간 11분) 2.73e+01 2.62e+01 2.53e+01 2.45e+01 2.37e+01 2.29e+01 2.21e+01 2.13e+01 2.04e+01 1.96e+01 1.88e+01 1.80e+01 1.72e+01 1.64e+01 1.55e+01 1.47e+01 1.39e+01 1.31e+01 1.23e+01 1.14e+01 1.06e+01 9.81e+00 9.00e+00 8.18e+00 7.36e+00 6.54e+00 5.72e+00 4.91e+00 4.09e+00 3.27e+00 2.45e+00 1.64e+00 8.18e-01 0.00e+00 2.73e+01 2.62e+01 2.53e+01 2.45e+01 2.37e+01 2.29e+01 2.21e+01 2.13e+01 2.04e+01 1.96e+01 1.88e+01 1.80e+01 1.72e+01 1.64e+01 1.55e+01 1.47e+01 1.39e+01 1.31e+01 1.23e+01 1.14e+01 1.06e+01 9.81e+00 9.00e+00 8.18e+00 7.36e+00 6.54e+00 5.72e+00 4.91e+00 4.09e+00 3.27e+00 2.45e+00 1.64e+00 8.18e-01 0.00e+00 Y Z X Y X Z Y X Z Dec 29, 2004 FLUENT 6.1 (3d, segregated, lam)Contours of Velocity Magnitude (m/s) Dec 29, 2004 FLUENT 6.1 (3d, segregated, lam) Contours of Velocity Magnitude (m/s)
Dec 30, 2004 FLUENT 6.1 (3d, segregated, lam)
Contours of Velocity Magnitude (m/s) Dec 30, 2004 FLUENT 6.1 (3d, segregated, lam) Contours of Velocity Magnitude (m/s)
034
대상업체 : 대림기업 자문위원 : 부산대학교 성승학 교수 사용소프트웨어 : CFX-TASCflow 슈퍼컴퓨팅 자원 : 100시간 결과 : 포트의 기본형상은 치형이 결정된 후 내부와 외부 치형이 만들어내는 단면 적을 바탕으로 회전 중에 최대의 단면적 을 구성하는 각도에서 최대의 유체수송이 일어나도록 입출구 포트형상을 결정함 기술지원 결과 자문효과 산업체지원 성공사례집●39펌프 내부유동에 대한 시뮬레이션을 통해 설계인자
036
대상업체 : 호남석회공업 자문위원 : 전남대학교 윤정한 교수 사용소프트웨어 : FLUENT 슈퍼컴퓨팅 자원 : 3.34시간 결과 : 반응기 내부 반응물들의 다양한 유동특성을 조사함으로써 반응기의 크기와구성형태, 반응인자들의 촤적조건을 도출함 기술지원 결과 자문효과 산업체지원 성공사례집●41석회석과 돌로마이트를 이용하여
토양중화제 및 석회비료를 생산하기 위한
반응기의 최적조건 도출
기술자문 전 20,000원 26,280시간 기술자문 후 18,000원 21,900시간 항목 개발비용 개발시간 저생산과 고비용이 요구되는 공정이었나 자문결과 저비용 고생 산의 효과가 있을 것으로 기대됨 총 경제적 효과 1.78e+[ 1.67e+[ 1.55e+[ 1.43e+[ 1.31e+[ 1.19e+[ 1.07e+[ 9.47e-[ 8.27e-[ 7.07e-[ 5.88e-[ 4.68e-[ 3.48e-[ 2.28e-[ 1.09e-[ 1.12e 1.31e 2.51e 3.70e 4.90e --6.10e - Y X Z ▲ 정적압력 3.70e+0 3.22e+0 2.75e+0 2.27e+0 1.80e+0 1.32e+0 8.44e+0 3.68e+0 -1.08e+ -5.85e+ -1.06e+ -1.54e+ -2.01e+ -2.49e+ -2.97e+ -3.44e+ -3.92e+ -4.39e+ -4.87e+ -5.35e+ -5.82e+ Y X Z ▲ 난류세기 9.11e+[ 8.18e+[ 8.52e+[ 8.22e+[ 7.93e+[ 7.63e+[ 7.34e+[ 7.04e+[ 6.75e+[ 6.45e+[ 6.16e+[ 5.86e+[ 5.57e+[ 5.27e+[ 4.98e+[ 4.69e+[ 4.39e+[ 4.10e+[ 3.80e+[ 3.51e+[ 3.21e+[ 2.92e+[ 2.62e+[ 2.33e+[ 2.03e+[ 1.74e+[ 1.44e+[ 1.15e+[ 8.54e+[ 5.60e+[ 2.65e+[ Y X Z Dec 17, 2004 FLUENT 6.1 (3d, segregated, rke) Contours of Turbulence Intensity (%)Dec 17, 2004 FLUENT 6.1 (3d, segregated, rke)
Contours of Radial Velocity (m/s) Dec 17, 2004 FLUENT 6.1 (3d, segregated, rke) Contours of Static Pressure (Pascal)
038
대상업체 : 디이에이치티 자문위원 : 부산대학교 전충환 교수 사용소프트웨어 : FLUENT 슈퍼컴퓨팅 자원 : 100시간 결과 : 세계적으로 아직 Wavy 열교환기 내의 3차원 비정상 유동을 통해 설계 해 석을 한 결과는 아직 전무한 실정임. 따 라서 Enhancement effect 및 Fouling 제거 효과를 보다 세부적으로 확보하기 위하여 Double Wavy에 대한 복잡한 내 부 유동 현상 및 입자 유동을 포함한 해 석을 시도하여야 함. 뿐만 아니라, 실제 설계에 고려되는 복잡한 Geometry에 대 한 열전달 해석을 수반하여야 함 기술지원 결과 자문효과 산업체지원 성공사례집●43Plate Type 및 Double Wavy Type
039
대상업체 : DIEART 자문위원 : 제주대학교 정동원 교수 사용소프트웨어 : autoform 슈퍼컴퓨팅 자원 : 100시간 기술지원 결과 44●KISTI현장 애로기술중에
가장 난이도가 높은 Reinforce Sill Side-Outer 판넬과
SA ROOF 판넬을 해석
자문효과 기술자문 전 10,000만원 5,000시간 기술자문 후 7,000만원 3,800시간 항목 개발비용 개발시간 자문에 따른 인력충원 효과, 품질향상, 원가절감, 리드타임 단 축, 경험의존도 낮춤, 다른 기술개발에 큰도움이 됨, 회사의 연 구개발 계획수립 기여 등 큰 효과가 있음 총 경제적 효과 ▲ 최종 성형상태에서의 Reinforce Sill Side-Outer 판넬의 블랭크 형상 및 Metal Flow▲ 성형해석을 통해 개발된 트라이아웃공정을 마친 최종 제품형상
042
대상업체 : 인희라이팅 자문위원 : 부산대학교 하만영 교수 사용소프트웨어 : FLUENT 슈퍼컴퓨팅 자원 : 500시간 결과 : 온도장을 수치해석을 통해서 얻을 수 있으므로, 렌즈가 녹지 않을 벌브와 렌즈사이의 최소 거리인, 기본 내열거리 를 추측할 수 있음 기술지원 결과 자문효과 산업체지원 성공사례집●47열 유동 해석을 통한 자동차용
헤드 램프의 기본 내열 거리 설정
기술자문 전 5,000만원 1,800시간 기술자문 후 3,000만원 720시간 항목 개발비용 개발시간 2,000만원의 개발비용을 절감할 수 있었음 총 경제적 효과 ▲ 온도 등고선 7.11e+02 6.90e+02 6.70e+02 6.49e+02 6.28e+02 6.08e+02 5.87e+02 5.67e+02 5.46e+02 5.26e+02 5.05e+02 4.85e+02 4.64e+02 4.44e+02 4.23e+02 4.03e+02 3.82e+02 3.62e+02 3.41e+02 3.21e+02 3.00e+02 Y X Z ▲ 속도 등고선 7.16e-01 6.80e-01 6.44e-01 6.08e-01 5.72e-01 5.37e-01 5.01e-01 4.65e-01 3.94e-01 3.22e-01 2.86e-01 2.15e-01 1.43e-01 7.16e-02 3.58e-02 0.00e+00 1.79e-01 4.29e-01 2.50e-01 3.58e-01 1.07e-01 3.13e+02 3.12e+02 3.11e+02 3.10e+02 3.09e+02 3.08e+02 3.07e+02 3.06e+02 3.04e+02 3.02e+02 3.01e+02 3.00e+02 2.98e+02 2.96e+02 2.95e+02 3.09e+02 2.99e+02 3.05e+02 3.00e+02 3.03e+02 2.97e+02 ▲ 렌즈의 표면온도 등고선 Y X Z Y X Z Dec 12, 2004 FLUENT 6.1 (3d, dp, segregated, lam) Contours of Static Temperature (k)Dec 12, 2004 FLUENT 6.1 (3d, dp, segregated, lam)
043
대상업체 : 이엠텍 자문위원 : 부산대학교 황상문 교수 사용소프트웨어 : sysnoise, 기타 슈퍼컴퓨팅 자원 : 232시간 기술지원 결과 48●KISTIMicrospeaker의
음향특성 해석
자문효과 기술자문 전 300만원 600시간 기술자문 후 250만원 550시간 항목 개발비용 개발시간 1개의 모델을 개발하는데 금전적 비용은 17% 절약되나 시간적 비용이 8% 절약되므로 전체 25% 비용 절감의 효과를 가져옴 총 경제적 효과▲마이크로스피커protector, 외형, air hole, case의형상
▲ protector가 음향특성에 미치는 영향 ▲ 외형이 음향특성에 미치는 영향
▲ air hole이 음향특성에 미치는 영향 ▲ hole두께가 음향특성에 미치는 영향
