매일 더 나은 삶의 가치를 만들어가는 글로벌 소재기업, BGF ecomaterials

1. 귀사와 기고자분에 대한 소개 부탁드립니다.

안녕하세요, 저는 BGF ecomaterials의 CAE 해석팀에서 일하고 있는 변제윤 책임이라고 합니다. 금번 엔진 72호를 통해 태성에스엔이 원고 구독자 분들께 인사드리게 되어 반갑습니다. 

우선 제가 소속되어 있는 BGF ecomaterials는 BGF 그룹 계열사 중 하나입니다. BGF 그룹에 대해 간단히 소개드리자면, 유통, 제조, 서비스 등 다양한 사업 부분에서 비즈니스를 전개하고 있으며, BGF 리테일의 유통 브랜드로는 대표적으로 CU 편의점이 있습니다. 그 중 소재 부분 사업 계열사로 제가 속한 BGF ecomaterials가 있습니다. 그중 BGF ecomaterials는 1997년 창립 이래 꾸준한 연구개발을 통해 엔지니어링 플라스틱 소재 제조사로 성장해왔습니다. 주요 제품은 엔지니어링 플라스틱으로, 고기능성, 경량성, 그리고 우수한 기계적 특성을 지닌 열가소성 플라스틱 레진(resin)에 무기 필러를 컴파운딩(compounding)한 복합재가 있습니다.

제가 속한 소재 개발 2실에서는 플라스틱 사출물 해석을 중점으로 진행하는 업무를 진행하는데, 예를 들면 소재 개발 후 제품을 만들게 되면, 제품 자체의 성능을 테스트하여 신뢰도와 안정성 등을 전반적으로 검토하고 있습니다. BGF ecomaterials에서 보유 및 개발하고 있는 소재 제품은 친환경 난연 소재(연소과정에서 유독가스를 생성하지 않고, 불에 잘 타지 않는 소재)를 포함하여 다양한 소재가 있는데, 여기에서 확인 가능합니다. 저희 부서는 해당 소재를 기반으로 제품이 만들어졌을 때, 해석을 통해 개발 소재의 기능이 제대로 구현되는지를 포함한 해석 등을 진행한다고 생각하시면 되겠습니다. (그림 1 참고)

[그림 1]  BGF ecomaterials 보유 소재 중 하나인 친환경 난연 소재 예시

2. CAE 해석 기술들이 현장에서 어떻게 적용되고 있으며, 궁극적으로 실무 현장에서 얼마나 실질적인 성과를 보여주고 있다고 생각하시는 궁금합니다.

CAE 해석 기술은 아마 다수 엔지니어분들도 공감하시겠지만, 현재 현장에서 매우 실질적이고 유용하게 활용되고 있습니다.

예를 들어, 저희는 컴파운딩 소재를 적용한 라디에이터, 브라켓 해석 등에 이를 적극적으로 활용하고 있습니다. 특히 Ansys를 사용하여 구조적 안정성, 열 전달, 그리고 소재 특성을 정밀하게 분석하고 있으며, 복합재의 특성상 섬유 배향에 대한 구조 해석 목적성이 있으며, 섬유 배향은 제품의 기계적 특성에 큰 영향을 미치기 때문에, 이를 고려한 해석을 통해 최적의 성능을 보장할 수 있습니다.

아래는 제가 예시로 진행하는 CAE 해석  기술입니다.

[그림 2]  CAE 해석 활용 예시 1

특히 사출-구조 연계 해석에 있어서, Modex3D의 섬유 배향(Fiber-oriented) 파일을 Ansys Material Designer와 연계 시켜, 이방성 탄성 텐서(Tensor)계산이 가능하여, 구조 해석에 적용합니다. 이를 통해 고객 협업 초기 단계에서부터 잠재적인 문제를 사전에 해결하고 있습니다. 또한, Ansys 해석 결과를 고객사와 공유하여, 제품 개발 기간 단축, 품질 향상과 같은 실질적인 성과를 이루고 있습니다. 

CAE 해석 기술은 단순한 이론적 도구가 아니라, 실무 현장에서 핵심적인 역할을 하고 있고 앞으로 점차 중요도가 높아질 것으로 예상됩니다.

3. Ansys등 CAE 해석 소프트웨어를 이용했을 때 해석 속도와 정확도는 얼마나 향상되었나요?

■ 해석 속도 및 타 소프트웨어와의 호환성 향상

우선 Ansys Mechanical 소프트웨어를 사용함으로써 해석 속도와 타 소프트웨어와의 호환성이 크게 향상되었습니다. 먼저, 해석 속도 면에서는 강력한 계산 능력과 최적화된 알고리즘 덕분에 복잡한 모델 해석에서 병렬 처리 기술을 활용하여 대규모 해석이 가능해졌으며, 이로 인해 시간과 비용을 절감할 수 있습니다. 타 소프트웨어와의 접근성 측면에서도 Ansys는 다양한 물리적 현상을 정밀하게 모델링할 수 있는 해석 도구와 고급 매개변수를 제공하여 실험 데이터를 기반으로 분석이 가능합니다. 예를 들어, 복합재 해석 시 섬유 배향, 기계적 특성 및 열적 특성 등을 정밀하게 반영하여 실제 제품의 성능과 상당히 일치하는 결과를 도출할 수 있었습니다. 결과적으로, CAE 해석 소프트웨어는 해석 속도와 호환성 모두를 개선하여 설계 초기 단계에서 문제를 조기에 발견하고 해결책을 제시할 수 있게 해주었으며, 고객사와 협업에서도 상당한 성과를 발휘하고 있습니다. 

[그림 3]  CAE 해석 활용 예시 2

4. 태성에스엔이에서 공급드리는 제품과 고객 서비스의 차별화된 장점에 대한 의견 부탁드립니다.

폐사는 태성에스엔이와 매년 라이선스 계약을 통해 꾸준히 협력 관계를 이어가고 있습니다. 태성에스엔이의 차별화된 장점은 무엇보다 광범위한 솔루션 제공과 다중 물리 해석에 강점을 가지고 있다는 점입니다. 또한, 국내에서 선두권을 달리고 있는 솔루션 회사로서, 다양한 산업 분야에 맞춤형 솔루션을 제공하고 있습니다. 이러한 강점을 바탕으로, 저희는 태성에스엔이와의 협력을 통해 더 높은 수준의 기술력을 갖춘 제품과 원격 서비스 그리고 우수한 교육 커리큘럼을 제공받고 있으며, 이를 통해, 진일보한 해석 기술을 실무에 적용하여, 고객사와의 협업에서도 성과를 달성하고 있습니다.

더불어 태성에스엔이는 고객과의 상호 협업과 다양한 교육 커리큘럼이 장점이라고 생각합니다. 또한, Ansys S/W 개선점 피드백(feedback)과 함께 자체 해석 인터페이스 프로그램 개발 역량에 있어, 우수한 평가를 부여하고 싶습니다. 자사는 지속 가능한 소재 개발에 있어 CAE 해석 기술 접목을 통해 동반 성장할 수 있기를 바랍니다.

5. 마지막으로 향후 귀사의 기술 발전과 비전에 대한 설명과 함께 태성에스엔이에 바라는 점을 말씀해주세요. 

자사는 ESG 경영과 환경 경영을 중시하며, 고객 만족을 최우선으로 삼고 있습니다. 이를 위해 재활용 소재, 난연소재, 열전도성 소재 등 다양한 특성의 고기능성 소재를 개발하고 있으며, 이러한 기술들이 지속 가능하고 친환경적인 미래를 위한 중요한 기여가 될 것이라 믿습니다. 향후, 저희는 이러한 고기능성 소재 개발에 더하여 CAE 해석 기술을 접목하여 제품의 성능을 더욱 정밀하게 분석하고 최적화할 예정입니다. 해석 기술을 통해 소재의 특성을 더욱 정확하게 예측하고, 제품 설계 초기 단계에서부터 문제를 사전에 파악하여 개선할 수 있을 것입니다. 이를 통해 효율적인 개발 프로세스와 비용 절감은 물론, 더욱 우수한 품질의 소재를 고객에게 제공할 수 있을 것으로 기대하며, 본 원고를 마치겠습니다.

For more information : 

Homepage