2021년 5월 28일부터 30일까지 항저우에서 제2021회 전국 격자 생성 및 응용 세미나가 성공적으로 개최되었습니다. 중국 항공역학회, 중국 항공역학회 전산 항공역학 전문위원회, 중국 항공역학 연구 개발 센터, 저장대학교가 주최하고 항저우 전자과학기술대학교가 공동 주관한 이번 세미나는 격자 생성 분야의 산학협력 교류 플랫폼 구축, 수치 계산 격자 생성 관련 공통 과제 논의, 격자 생성 분야 학술 연구 성과 공유, 대규모 산업 시뮬레이션 소프트웨어 연구 개발 및 응용 지원, 격자 생성 관련 학문 분야의 협력적 발전 촉진을 목표로 했습니다. 49개 대학 및 연구기관과 19개 첨단 기술 기업에서 약 300명의 전문가와 학자들이 참석했습니다.

저장대학교 항공우주공학과 학장인 루안샹신, 쑨얏센대학교 석좌교수 정민, 중국 공기역학연구개발센터 연구원 천쭤빈과 구이예웨이, 중국 공기역학연구개발센터 전산 공기역학 연구소 소장 천젠창, 저장대학교 항공우주공학과 창장 석좌교수 정야오 교수 등 주요 인사들이 개막식에 참석했다. 개막식은 중국 공기역학연구개발센터 전산 공기역학 연구소 과학기술부 부장 후톈융이 주관했다.

개회식에서 루안샹신 학장과 공동 의장인 천젠창 소장, 정야오 교수가 환영사를 전했습니다. 세 사람은 참석한 전문가와 학자들에게 진심 어린 환영과 감사를 표하며, 국내 전력망 산업의 미래 발전에 대한 비전과 희망을 제시했습니다. 참석한 전문가와 학자들은 이에 긍정적으로 반응하며 화기애애한 분위기를 이어갔습니다.

업계 최고 학자인 왕즈젠 교수와 뤄스쉬안 교수가 저장대학교 치우시 우주 강연회에 초청되어 기조 강연을 했습니다.

놀랍게도 34년 만에 영상으로 뤄스쉔 교수님을 다시 만났습니다! 뤄 교수님은 '사면체 메싱'의 선구자이십니다. 제가 1987년 프랑스 푸조 자동차 회사에서 공학 학위 인턴으로 일할 때, 교수님께서 홍콩대학교로 돌아가 강의를 시작하시기 전까지 몇 달 동안 같은 사무실에서 함께 근무했습니다. 당시 교수님은 프랑스에서 공학 박사 학위를 취득하시고 로고 회사에서 박사후 연구원으로 일하고 계셨습니다. 그때 저는 교수님이 책상 위에서 골판지로 만든 사면체를 가지고 노는 모습을 자주 보았습니다. 그로부터 한참 후에야 교수님께서 사면체 메싱 분야의 전문가가 되셨다는 것을 알게 되었습니다.

개회식 후, 이번 회의에서는 중국 공기역학 연구 개발 센터의 팡위페이 수석 엔지니어, 베이징 대학의 류젠페이 부교수, 중국 항공우주 동력 연구소의 리쉬 연구원, 그리고 저장 대학 항공우주학과 천젠쥔 교수를 초청하여 회의 보고를 진행했습니다.

이번 컨퍼런스에서는 업계 전문가들과 함께하는 원탁 토론이 마련되었고, 저는 그 토론에 참여할 수 있는 영광을 누렸습니다. 참석자들은 국내 독립 소프트웨어 개발의 병목 현상, 미래 개발 모델 및 아이디어, 그리고 국내 독립 소프트웨어가 시장 수요에 어떻게 적응해야 할지에 대해 의견을 나누었습니다. 또한, 그리드 생성 및 응용 프로그램 개발을 위해 함께 아이디어를 모으고 협력하는 시간을 가졌습니다.

컨퍼런스에 앞서 저는 "CAE 분석을 위한 3D CAD 및 관련 기술의 발전 역사 - 기하학적 모델링, 수정 및 정리, 모델 단순화"라는 제목으로 사전 강연을 해달라는 초청을 받았습니다.

제 강의는 두 부분으로 나뉩니다. 첫 번째 부분에서는 3D CAD의 발전 역사를 소개하고, "고급 제조에서 시작하여 기술 발전으로 번성하고 모델 혁신으로 변화해 온" 세 가지 관점에서 3D CAD의 과거, 현재, 미래를 살펴봅니다. 특히 CAE 분석과 관련된 3차원 기하 모델링 엔진, 기하 제약 조건 해결사, 서피스 모델링, 파라메트릭 솔리드 모델링에 중점을 두고 소개합니다.

두 번째 부분에서는 CAE 분석을 위한 3D CAD 관련 기술을 소개합니다. 여기에는 비다양체 BRep 구조 표현 및 모델링 알고리즘(예: 불규칙 부울 연산), CAD 모델 가져오기(국제 표준 형식, 주요 CAD 형식의 직접 읽기), 가져오기 후 모델 복구 및 정리, 모델 단순화(예: 세부 사항 제거, 둥근 모서리 삭제) 및 이상화(예: 중간 표면 추출) 등이 포함됩니다.

저는 프랑스에서 박사 학위 논문으로 대변형 유한 요소 CAE 해석에 관한 연구를 했고, 사회생활을 시작한 후 CAD 소프트웨어 연구 개발 분야에 몸담았기 때문에 CAE 분야에 항상 애정을 가지고 있었습니다. 그래서 국내 독립 CAE 개발에 꾸준히 관심을 기울여 왔습니다.

중국은 오랫동안 수치 계산 분야에서 탁월한 성과를 거두어 왔습니다. 펑캉(Feng Kang)을 비롯한 원로 수학자들은 유한 요소 이론 연구 분야에서 세계적인 선두 주자이며, 엔지니어링 응용 분야에서도 상당한 성공을 거두었습니다. 그러나 여러 가지 객관적인 이유(주로 중국의 컴퓨터 개발 제약과 불충분한 투자)로 인해 중국의 CAE 소프트웨어는 빠른 발전을 이루지 못했습니다. 이로 인해 현재 중국 CAE 소프트웨어 시장은 외국 소프트웨어에 의해 장악되어 있습니다.

베이징 롄쉰 전력 컨설팅 회사의 대표이자 난산 산업 아카데미 설립자인 린쉐핑은 "국가의 가장 중요한 무기가 극히 주목받지 못하는 산업으로 전락했다. 중국의 시뮬레이션 소프트웨어는 30년 동안 험난한 길을 걸어왔다"라는 제목의 글을 통해 중국의 CAE(컴퓨터 지원 엔지니어링) 발전 역사를 상세하게 분석했다.

최근 들어 국가적으로 독립적인 "산업용 소프트웨어"에 대한 중요성이 커지면서 많은 연구기관과 소프트웨어 회사들이 다양한 분야에 적용 가능한 독자적인 CAE 시스템을 잇달아 출시하고 있습니다. 그런데 왜 이러한 시스템들은 시장에서 제대로 홍보되지 못하고 있을까요?

효율적인 전처리 도구가 부족하다는 점이 중요한 이유 중 하나라고 생각합니다.

일반적으로 유한 요소 전처리 작업이 전체 시뮬레이션 작업 시간의 70%를 차지하는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 주류 해외 소프트웨어와 견줄 만한 우수한 솔버를 보유하고 있더라도, 해외 시스템과 비교할 만한 독립적인 전처리 도구가 없다면 시스템 전체의 시장 진출에 어려움을 겪을 수 있습니다.

전처리 핵심 부분인 "격자 분할"에 관해서는 실제로 국내 여러 기관에서 상당한 성과를 거두었고 다양한 효율적인 알고리즘을 개발했습니다.

그렇다면 고객이 기대하는 그에 상응하는 사전 처리 도구가 아직 없는 이유는 무엇일까요?

중요한 이유 중 하나는 독립적인 CAD 기술 지원이 부족하기 때문이라고 생각합니다!

초창기 유한 요소 해석을 할 때는 복잡한 기하 모델링 도구를 사용하지 않고도 메쉬를 자체적으로 생성할 수 있는 CAE 전처리 도구의 선구자인 PATRAN을 사용했습니다. 하지만 지금은 상황이 다릅니다. 3D CAD의 보급으로 해석 모델을 처음부터 다시 만드는 것을 꺼리는 사람들이 많아졌습니다. 따라서 CAD 모델을 불러와 처리할 수 있는 기능이 매우 중요해졌습니다. 더 나아가, 해석 모델을 직접 제작하더라도 고급 CAD 핵심 기술을 기반으로 모델링 기능을 개발하여 모델링 효율성을 높이고 있습니다.

국내 CAE 소프트웨어의 전처리 과정에서 상용 CAD 기하 모델링 엔진을 활용하지 못하는 문제(과거에는 "비용" 문제, 현재는 "진입 장벽" 문제)로 인해 CAD 모델 처리 과정이 어렵고 비효율적이며 사용자 요구를 충족시키지 못하고 있습니다. 결과적으로 전체 CAE 시스템이 시장에서 경쟁력을 확보하지 못하고 있습니다.

현재 국내 독립 CAE 연구 개발의 어려움을 고려하여, 대다수 CAE 제조업체와 협력하여 완전 독립형 3차원 기하 모델링 엔진인 DGM을 제공하고, 당사가 개발 중인 "CAE용 CrownCAD" 플랫폼을 제공하고자 합니다.

3차원 기하 모델링 엔진인 DGM은 100% 소스 코드를 보유하고 있으며 지적 재산권을 완전히 독립적으로 소유하고 있습니다. 해외의 고급 기하 모델링 엔진인 Parasolid 및 ACIS와 비교 테스트를 거쳤으며, 이들과도 호환됩니다.

당사는 독립형 커널 DGM을 기반으로 중국 최초의 클라우드 아키텍처 기반 완전 독립형 3D CAD 제품인 CrownCAD를 개발했습니다. "CrownCAD for CAE" 플랫폼은 CrownCAD를 기반으로 구축된 CAE 중심의 클라우드 기반 전처리 및 후처리 플랫폼입니다.

"CrownCAD for The CAE" 플랫폼은 CrownCAD의 전체 프레임워크와 기본 모델링 기능을 기반으로 "모델 수정, 정리, 단순화 및 이상화"와 같은 전문 기능을 추가했습니다. 프런트엔드는 그리드 표시 및 편집, 경계 조건 및 하중 정의에 중점을 두고 있으며, 서버 측은 전문적인 "그리드 생성 알고리즘"과 긴밀하게 통합되어 있습니다. 이 플랫폼을 통해 CAE 소프트웨어 개발자들이 "번거롭고 힘들며 능숙하지 못한" "기하학적 모델링 및 처리" 작업에서 벗어나 "그리드 생성 알고리즘" 및 "솔버"와 같은 어려운 작업에 집중할 수 있게 되어, 조속히 해외 소프트웨어와 경쟁할 수 있는 독자적인 국내 클라우드 CAE 시스템을 개발할 수 있기를 기대합니다.

우리는 국내에서 개발한 CAD 기술이 국내 CAE 기술의 발전에 기여하고 CAD와 CAE의 상호 번영을 이룰 수 있기를 희망합니다.

면책 조항: 본 글은 "Huayun 3D CrownCAD"에서 발췌한 내용입니다. 본 글은 필자의 개인적인 견해일 뿐이며, Sacco Micro 및 업계의 공식적인 견해를 대변하는 것은 아닙니다. 본 글은 재인쇄 및 공유 목적으로만 사용 가능하며, 지적 재산권 보호를 위해 원본 출처와 저자를 명시해 주시기 바랍니다. 저작권 침해 사항이 있을 경우, 삭제를 위해 당사에 연락 주시기 바랍니다.

회사 전화번호: +86-0755-83044319
팩스: +86-0755-83975897
이메일: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 리 관리자

QQ: 332496225 Qiu 관리자

주소: 중국 선전시 룽화신구 민즈대로 1079번지 전타오테크놀로지빌딩 C동 809호