인터뷰 버추얼모션㈜배대성이사

대담 : 이승엽 편집이사(서강대 교수)

정리 : 양회관 사무국장

버추얼모션㈜배대성이사

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배대성

버추얼모션㈜은 CAE 소프트웨어 개발 회사로 알고 있는데요, 어떤 회사인

지 그리고 다른 CAE 소프트웨어 개발사와 어떤 차별성을 가지고 있는지 소

개 부탁 드립니다.

버추얼모션은 2006년 설립하여 2007년 벤처기업을 인가 받아 구조 해석과 다물체 동역학 해석을 한 번에 수행할 수 있는 구조동역학 해석 소프트웨어인

DAFUL을 주력 제품으로 개발하고 있습니다. 그리고 개발 제품인 DAFUL을 이용하여 ANSYS, ABAQUS, ADAMS 등과 같은 기존의 해석 도구로 풀기 어려운 문제들을해결하거나 신기술 개발에 대한 기술 용역을 제공하고 있습니다. 보통 2007년부터회사가 시작되었다고 이야기 하면 상용 CAE 소프트웨어를 개발하기에 10년도 안된시간이라 의외로 짧은 기간에 기술 개발이 이루어졌다고 생각하시는데 사실 1992년한양대학교가상역학연구실을시작으로탄탄한기반기술을20년넘게개발하여오늘에 이르렀다고 할 수 있습니다. ’90년대 개발 당시에는 실험실 수준의 기본적인GUI를가지고다물체동역학코드와구체접촉요소정도로시작하였으나뛰어난제자들과함께오늘날의상용소프트웨어DAFUL을개발하게되었습니다.

그리고 버추얼모션의 차별성은 영혼이 깃든 창의성과 독창성이라고 말씀드리고싶습니다. CAE 시장은 이미 ’70년대부터 본격적인 개발을 시작한 외산 소프트웨어가90% 이상을40년넘게장악하고있습니다. 오랜시간쌓아올린기술과대규모자본을 바탕으로 하는 외산 CAE 소프트웨어 기업들과 하나의 시장에서 경쟁하는 것은매우 어려울 뿐만 아니라 살아 남는 것 자체가 큰 도전이라 할 수 있습니다. 그러나버추얼모션은살아남는것에만족하지않고거대기업들이40년간이루지못했던두

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2015 User’s Conference

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가지 새로운 시장을 세계 최초로 창출하였습니다. 그 중 첫번째는 구조해석 분야의 MeshFree 시장이고 두 번째는NVH 분야의 비선형 해석 시장입니다. 이러한 성과는 창의적이고 독창적인 발상을 기초로 하여 이를 실현하기 위한영혼을바친열정이있었기에가능했던것이라고생각합니다. 남들이 40년 넘게 하지 못하는 일을 작은 벤처 기업이이루고자했는데잠이나제대로잤겠습니까? (웃음)

앞서 버추얼모션을 소개하시면서 MeshFree를 큰

성과 중 하나로 말씀하셨는데요, MeshFree가 기

존의 무요소법과 무엇이 다른지 그리고 MeshFree

의 장점은 무엇인지 간단히 설명 부탁 드립니다.

무요소법은 격자(mesh)를 생성하지 않고 절점(node)만으로 해석하는 방법으로 FEM(유한요소법)

이 개발된 이후로 꾸준하게 FEM의 한계를 극복하기 위해오늘날까지 연구되어 왔고 유동 해석과 파손 해석 등에서는 무요소법이 흔하게 사용되고 있습니다. 그러나 응력과변형률이 중요한구조해석분야에서개발된무요소법은 다양한 형상과 경계 조건에 적용할 수 있도록 일반화시키는데 실패하여 제대로 상용화되지 못하였습니다. 때문에 현재까지 구조 해석에서의 MeshFree 연구는 특정한 형상과경계 조건에 대해서만 적용 가능한 연구용 성과가 전부였습니다. 그러나저희회사가개발한DAFUL/MeshFree는절점을 생성하는 특화된 방법과 기존 무요소법이 해결하지못한 경계조건의 연속성 문제를 해결하여 어느 형상, 경계조건이든지 대응할 수 있도록 일반화하는 데 성공하여 상용화할수있었습니다.

사실 MeshFree의 장점은 기존의 무요소법이 추구하는것과 동일합니다. 유한 요소 해석을 수행하는 과정은 Mesh를 생성하는 과정이 거의 전부라 해도 과언이 아닐 정도로Mesh 생성에 많은 시간과 노력이 들어갑니다. 그리고Mesh를 생성하는 과정 자체는 어려운 전문 분야의 기술이라기보다 단순 반복의 노동 집약적인 과정이라고 할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 Mesh 생성은 유한요소 해석을전공한 고급 인력이 할 수밖에 없는 것이 어쩔 수 없는 현

실인데요, 만약 무요소법이라는 것이 모든 구조해석 문제에 잘 동작하여 Mesh 생성의 고된 작업 없이 해석 결과를얻을 수 있다면 많은 엔지니어들이 보다 많은 시간을 문제를 분석하고 해결하는 창의적인 시간에 활용할 수 있을 것입니다. 그리고 설계와 해석 프로세스 중 Mesh 생성을 위한 작업 비중이 30% 정도 된다고 하니 그 만큼 비용 절감효과가 있어 회사 사장님 입장에서도 굉장히 좋지 않겠습니까?(웃음) 저희 회사는 현재 S사와 함께 DAFUL/MeshFree 해석 솔버와 CAD 소프트웨어를 연동하여 설계단계에서의 해석 자동화 구축 프로젝트를 진행 중에 있는데요, FEM 방법을 사용하여 설계 단계에서 구조 해석을 자동화하려 하면 Mesh를 자동으로 생성하는 Auto Mesh 방법을 사용할 수밖에 없습니다. 그런데 Auto Mesh 방법은 모델 형상에 따라 격자 생성에서 실패하는 경우가 자주 있어구조해석의 자동화 프로세스를 구축하기가 어려웠습니다.이러한 어려움을 MeshFree를 통해 극복하고 있는 것이 실현되고 있습니다. 앞으로 DAFUL/MeshFree는 엔지니어에게 더 많은 시간과 이윤을 만들어 줄 것으로 기대하고 있습니다.

MeshFree 상용화에 대한 말씀을 들어보니 연구

실에서 전용 코드를 개발하는 것보다 상용 소프트

웨어를 개발하는 것이 훨씬 어려울 것 같다는 생각

이 드는데요, 대학에서 제자들을 가르치면서 연구실

용 전용 코드를 개발하는 데 그치지 않고 어려운 상

용 소프트웨어 개발의 길을 선택하신 이유는 무엇

인가요? 그리고 상용화 개발의 어려운 점은 어떻게

극복하셨는지요?

한국의 많은 교수님들께서 ’70, ’80년대 미국에서 공부하실때NASTRAN, ANSYS, LS-DYNA 등유명한외

산 해석 소프트웨어의 개발 주역으로 활동하였고 현재도그 곳의 연구 인력은 한국, 중국, 인도 등 아시아 사람들이대부분을 차지하고 있습니다. 핵심 기술은 다른 나라 인력으로 개발 하면서 거대 자본과 선점한 시장을 통해 이윤을독차지 하고 있는 외국 기업의 모습에 비해 우리나라 사람

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들은 핵심 기술을 만들어 낼 수 있는 뛰어난 두뇌를 가지고있음에도 불구하고 정작 자기 제품을 가지지 못하는 것에대한 아쉬움이 있어 상용 해석 소프트웨어 개발을 시작하게되었습니다.

그런데 말씀하신 것처럼 상용화 개발은 쉽지 않았습니다. 앞서MeshFree 상용화에서말씀드린것은단지솔버의작은이야기일뿐이고해석소프트웨어의 상용화를위해서는 원천 기술인 솔버 개발 외에도 그 이상의 많은 노력이요구됩니다. 상용 소프트웨어에서 솔버 기술은 필요 조건이지 충분 조건이 아니니까요. 사실 많은 사용자들이 솔버에 대해 신경 쓰고 싶어하지 않습니다. 솔버가 조금 늦게풀더라도 제대로 된 결과를 계산해 줄 수만 있다면 모델링할 수 있는 환경이 얼마나 편리한지, 얼마나 자신의 입맛에맞는 양식으로 결과를 출력해 주는지, 매뉴얼은 얼마나 친

절하게 설명하고 있는지, 기술지원은 어떤지 등솔버 외의 것들을 더 중요하게 평가합니다. 사실상용 소프트웨어를 구매하는 이유가 일상 업무로서반복적으로수행하는해석은소프트웨어에맡기고 나는 결과 분석만 하고 싶다는 것 아니겠습니까? 그런데 사용자 입맛에 맞는 소프트웨어와 환경을 제작한다고 해서 또 그것이 전부가 아닙니다. 어디에 판매할 수 있을지 고민하고 제품을 잘 소개할 수 있는 홍보 자료도 만들어야 하고 유통망도 구축해야 합니다. 물론 벤처로 시작했기 때문에 자본도 문제입니다. 그리고 이러한것들을 기계공학 전공 엔지니어들이 해결해야한다는것이더큰문제였습니다.

정말 다양하게, 예상치 못하게 발생하는 어려움을 극복할 수 있었던 것은 특별한 기술이 아니라 특별한 사람들 때문에 가능하였다고 말씀 드리고 싶습니다. 버추얼모션 직원들의 도전 정신과 제품에 대한 애정, 열정이 풍랑 속의 작은 돛단배와 같은 벤처 회사를 여기까지 끌고 온 원동력이라고 봅니다. 제가 다른 것은 몰라도 사람만나는 복은 있는 것 같습니다. 이렇게 말씀 드리고보니결국타고난운인가요?(웃음)

작은 벤처 기업이 블루오션도 아닌 보수적인 CAE

분야에 뒤늦게 뛰어들어 생존한 것도 대단한데 새

로운 시장을 두 가지나 개척한 것은 더욱 놀라운

것 같습니다. 소개해 주신 MeshFree 외에 새로

운 시장이라고 말씀하신 NVH 비선형 해석 분야는

또 어떤 것인지 설명 부탁 드립니다.

네, 맞습니다. 생존한 것도 모자라 새로운 시장을 개척한 것은 정말 저희 스스로도 자랑스럽게 말씀 드

리고싶습니다.버추얼모션은 동역학 해석 기반에 구조 해석을 추가하여

구조동역학해석분야를전문적으로개발하고있었습니다.동역학 해석 분야는 대상 시스템에 대한 운동방정식과 구

2015 워크숍

Global Conference in Tokyo, Japan

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속 조건식을 시간 영역에서 해석하는 것입니다. 저희 회사의 제품 DAFUL은 대변형 문제, 고속 회전체 문제 등 비선형 문제를 빠르고 정확하게 풀어내는 기술을 장점으로 하여 특히 해석 시스템을 가장 풀기 난해하게 만드는 접촉 문제를매우잘수렴시키는것으로잘알려져있습니다.

그런데 NVH, 즉 소음 진동 해석 분야는 동역학과는 또다른 전문 분야입니다. 동역학이나 소음 진동을 전공으로하지 않으신 분들은 두 가지를 동일한 분야라고 생각하시는 경우가 종종 있는데 둘 중 하나만 일구는 것도 쉽지 않은 독립적인 전문 분야입니다. 물론 NVH 해석 분야 또한동역학 모델을 기본으로 하고 있습니다. 그러나 NVH 분야에서는 해석 대상을 풀기 쉬운 선형 모델로 가정하는 것을기본으로 하여 시간 영역이 아닌 주파수 영역에서 소음, 진동을 분석하는 기술에 전문성을 가지고 있습니다. 대표적인 NVH 분석 방법으로 Waterfall 차트와 Order tracking 등시간 영역을 분석하는 동역학 분야에서는 잘 사용하지 않는 분석 방법을 주로 사용하고 있습니다. 이러한 해석 방법은 주파수 영역에서 소음 진동을 매우 효율적으로 분석할수 있는 반면 기어의 백래시, 불균일한 접촉 등 선형화 불가능한모델에대해서는해석이불가능한 것으로여겨지고있었습니다. 때문에 변속기의 Whine 소음은 기존 NVH 해석 기법으로 해석이 가능하지만 백래시가 원인이 되는Rattle 소음은해석불가능한영역이었습니다.

아마도 이 정도에서 눈치채셨겠지만 저희는 접촉 및 비선형 문제를 쉽게 해석하는 버추얼모션만의 동역학 해석

노하우를 바탕으로 비선형 NVH 시스템의 해를 얻은 후에그 결과를 주파수 영역으로 후처리 하여 NVH 분석을 수행하는 해석 기법을 개발하였고 DAFUL/Drivetrain이라는 상용 툴킷으로 제작하였습니다. 물론 Drivetrain 툴킷에는 이름에 걸맞게 기존 NVH 분석 기법은 물론이고 축, 기어, 베어링 등을 쉽고 정확하게 모델링 할 수 있는 환경 또한 갖추고있어기존NVH에서할수없었던새로운분야를해석할수있도록지원하고있습니다.

사실 이러한 성과는 저희 회사의 노하우만으로 이루어진것이 아닙니다. 처음 도전해 보는 해석 분야에 기꺼이 프로젝트를 맡기고 모델 검토와 시험 검증을 적극적으로 도와주신 현대자동차, 현대모비스, 자트코 등 많은 협력 업체의도움 없이는 불가능한 것이었습니다. 이 자리를 빌어 다시한번감사의말씀드립니다.

네, 상세한 설명 감사드립니다. 프로그램 개발에 대

해 잘 알지 못하지만 NVH가 어떠한 것인지 그리

고 버추얼모션이 어떠한 분야를 개척하였는지 조금

은 알 수 있을 것 같습니다. 마지막으로 한 가지 질

문 더 드리겠습니다. 이사님께서는 CAE 분야의

향후 전망을 어떻게 보고 있고 어떠한 목표를 가지

고 있는지 말씀 부탁 드립니다.

아마 CAE 향후 전망은 누구에게 물어보아도 통합이라고이야기할것같습니다. 중력과전자기력을통합

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업무 중

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하는 통일장이론이 아인슈타인의 염원이었던 것처럼 기계공학 소프트웨어 엔지니어에게 열, 유체, 구조, 다물체 해석을 하나의 상용 솔버에서 해석할 수 있는 기술은 꼭 이루고싶은 꿈이고 목표라고 할 수 있습니다. 버추얼모션은 다른CAE 소프트웨어 회사에 비해 짧은 역사임에도 불구하고 누구도가보지않은해석분야를개척하였고이러한경험은다분야통합소프트웨어로서발돋움하는초석이될것입니다.

NASTRAN이나 ANSYS가 처음 나왔을 때 몇 년 동안은 많은 버그와 불안정성을 내재하고 있었습니다. 그럼에도 불

구하고자국소프트웨어를 기꺼이구입하고 문제점을보고해 주었던 미국인들의 관심과 애착은 오늘날의 훌륭한 소프트웨어로 성장하게 한 밑거름이라고 생각합니다. 저희DAFUL이 아직은 완성된 외산 소프트웨어들에 비해 부족해 보이겠지만 국산 소프트웨어에 대한 애정을 가지고 관심 가져 주신다면 앞으로 더욱 좋은 소프트웨어가 되는 밑거름이 될 것입니다. 그리고 버추얼모션은 엔지니어와 함께 하며 고민을 덜어주는 더 나은 해석 소프트웨어로서 보답해드리겠습니다. 감사합니다.

제품 사진

1. MeshFree

2. DAFUL Pre & Post UI

4. 해석 모델, 결과

3. DriveTrain Toolkit

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