CAE의 필요성과 역할

CAE (Computer Aided Engineering)의 필요성과 역할

"CAE는 제품을 제작하기 이전에 해석을 통해서 성능과 기능을 파악하여

보다 우수한 제품 설계를 가능하게 한다."

목차

1. 컴퓨터를 활용한 제조 기술

2. CAE의 필요성

3. CAE의 역할

1. 컴퓨터를 활용한 제조 기술

컴퓨터를 이용한 기술은 CAD (Design), CAM (Manufacturing), CAE (Engineering)으로 구분할 수 있습니다.

CAE는 설계 모델에 대해 사전에 컴퓨터에서 제품의 성능을 검토하고 개선하는 기술입니다. CAE는 1960년대 유한 요소 해석에 기초하여 전 산업 분야로 급속도로 파급되었고, 이러한 파급 속도는 제품 라이프 사이클의 지속적인 단축과 시장에서의 기술과 제품의 경쟁력 강화에 비례하여 더욱더 가속화되고 있습니다.

기존의 방식으로 제조된 제품에 대해 실험을 통해서만 성능 검증이 가능하였기 때문에 사전에 문제점 혹은 결함 등을 예측할 수 없었습니다. CAE를 활용하면 CAD로 작성된 설계모델에 대해 시제품 제작과 실험에 앞서 사전에 컴퓨터에서 성능을 검토하고, 그 결과를 활용하여 모델을 수정, 개선할 수 있습니다. 형상과 재질 그리고 각종 조건이 복잡한 실제 공학 해석 및 설계 문제에서 개발 기간의 지속적 단축과 기술과 제품의 경쟁력을 강화할 수 있습니다.

2. CAE의 필요성

“큐리오시티의 착륙은 지금까지 시도되었던 NASA의 로봇을 이용한 행성 탐사들 중 가장 힘든 미션입니다."
John Grunsfield NASA의 Science Mission Directorate의 Associate Administrator

미항공우주국(NASA)이 지난해 8월 화성에 보낸 화성 탐사 로봇 '큐리오시티'에는 인류가 살 만한 지구 밖 행성을 찾으려는 염원이 담겨 있습니다. 화성에서 생명의 흔적을 찾기 위한 이 로봇 제작에는 25억 달러(2조 8000억 원)가 넘는 돈이 들었습니다. 그런데 컴퓨터 지원공학(CAE) SW가 없었다면 훨씬 더 많은 돈이 들었을 것입니다.

로봇은 첨단기술을 결집한 데다 우주공간에서 최고 1,500도, 화성에서는 하루에도 50도에서 영하 135도를 오가는 온도를 견뎌야 합니다. 단 하나의 에러만 있어도 2조 8000억 원이 날아가지만, 지구에서 우주와 똑같은 환경을 만들어 테스트하기도 힘든 일. 연구진은 대신 컴퓨터 안에 가상의 우주선과 로봇을 만들어 수없이 시뮬레이션했습니다. 이를 가능케 한 것이 CAE SW입니다.

CAE는 상품 기획ㆍ개발 과정에서 컴퓨터를 이용해 가상 공간에서 물건을 만들고 구동까지 하는 기술. 컴퓨터 성능이 폭발적으로 향상되고 물리, 화학 관련 지식이 정교해진 데다 컴퓨터 지원 설계(CAD) 산업이 빠르게 성장하면서 기업들이 이전보다 훨씬 효과적으로 적기에 제품을 내놓도록 돕는 핵심 도구로 자리 잡았습니다.

CAE가 가장 먼저 적용된 곳은 거대 과학 분야로 분류되는 우주 개발 영역입니다. 우주선은 실제 딱 한 번밖에 발사할 수 없어 이전에 컴퓨터로 수십만 번의 시뮬레이션을 거쳐 실패 확률을 없애야 합니다. NASA가 우주선을 만들기 위해 개발한 이 기술이 이제

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