시제품 줄이고 개발은 빠르게…마이다스아이티, 'CAE'로 제조 경쟁력 높인다

'NFX·메시프리'로 설계·해석 부담 낮춰…중소·중견기업 20곳에 4억원 지원

마이다스아이티가 제조업의 제품 개발 과정에서 반복되는 시제품 제작과 재설계 부담을 줄이기 위해 '컴퓨터 기반 공학 해석(CAE)' 확산에 나섰다.

마이다스아이티는 지난 17일 경기도 성남시 본사에서 기계 분야 CAE 기술 세미나 'MAX-CAE, THE MAX'를 개최했다. 앞서 지난 16일 부산에서도 같은 내용의 세미나를 열었다.

이번 행사에선 반도체·전기전자·기계·방산 등 다양한 산업에서 활용되는 CAE 사례를 공유하고 설계 변경과 구조 해석, 열유동 해석 등 실제 제품 개발 과정에서 발생하는 문제를 해결하는 방법이 소개됐다.

마이다스아이티 기계 분야 기술 세미나 'MAX' 현장 (사진=마이다스아이티)

CAE는 컴퓨터 기반 공학 해석의 약자로, 제품을 실제로 만들기 전에 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 성능과 안전성, 문제 발생 가능성 등을 미리 예측·검증하는 기술이다.

'컴퓨터 지원 설계(CAD)'가 제품 모양을 설계하는 과정이라면, CAE는 그렇게 만든 설계가 실제 환경에서도 제대로 작동할지를 검증하는 과정이다.

신상준 마이다스아이티 프로는 "CAE의 역할은 실패를 현실이 아니라 화면 안에서 먼저 겪어보는 일"이라며 "설계 단계에서 문제를 발견하면 비용과 시간을 크게 줄일 수 있다"고 설명했다.

"두껍게 만들었는데 더 잘 깨졌다"…경험에 데이터 더하는 CAE

이날 마이다스아이티는 CAE가 실제 제조 현장 문제를 해결한 사례를 집중적으로 소개했다.

한 반도체 장비 업체에선 열과 압력을 받는 부품에 균열이 반복되자 두께를 8㎜에서 12㎜까지 늘렸지만 오히려 균열이 더 빨리 발생했다. 마이다스아이티 CAE 분석 결과 원인은 강도가 아닌 공진으로 확인됐다. 이후 특정 위치에 보강 구조물을 추가해 진동 특성을 바꾸면서 문제를 해결했다.

비용과 개발 기간을 줄인 사례도 나왔다. 한 농기계·건설기계 부품 업체는 마이다스아이티 CAE 도입 후 시제품 제작을 네 차례에서 한 차례로 줄이고 개발 기간도 2개월 단축해 추가 인력 없이 연간 신제품을 하나 더 개발할 수 있게 됐다.

CAE는 해외 사업에서 제품의 성능과 안전성을 객관적으로 입증하는 수단으로도 활용된다. 실제 한 기업이 20년간 제품을 문제없이 공급해온 경험에도 중동 플랜트 입찰에서 시뮬레이션 데이터로 안전성을 제시한 경쟁사에 밀린 사례가 소개됐다.

이환규 마이다스아이티 프로는 "CAE를 통해 빠른 판단과 설명 능력, 기술 축적이라는 세 가지 효과를 얻을 수 있다"며 "숙련된 엔지니어 개인에게 머물던 경험을 해석 데이터와 보고서로 남기면 다른 구성원에게 문제의 원인과 해결책을 설명하기 쉬워지고 해당 경험을 회사 기술 자산으로 축적할 수 있다"고 말했다.

마이다스아이티 엔지니어가 CAE 해석을 위한 목표 및 조건 설정 방법을 설명했다. (사진=마이다스아이티)

'NFX·메시프리' 앞세워 복잡한 해석 과정 줄인다

마이다스아이티는 CAE를 보다 쉽게 활용하기 위한 제품도 소개했다. 대표 제품은 구조·유동 통합 해석 솔루션 '마이다스 NFX'와 설계자를 위한 '마이다스 메시프리(MeshFree)'다.

NFX는 제품 강도와 변형을 살펴보는 구조 해석과 공기·액체 등 흐름을 분석하는 유동 해석을 하나의 프로그램에서 수행할 수 있도록 지원한다. 이를 활용해 설계와 비용을 최적화한 사례도 소개됐다. 회사 측에 따르면 단조 프레스 구조물의 실제 사용 조건과 하중을 분석해 설계와 재료를 변경한 결과 재료비를 61% 절감한 바 있다.

메시프리는 CAE를 처음 접하는 설계자의 진입장벽을 낮추는 데 중점을 뒀다. 기존 CAE는 3차원 설계 데이터를 작은 단위로 나누는 메시 작업이 필요해 설계가 바뀔 때마다 작업을 반복해야 하는 부담이 있었다.

메시프리는 원본 CAD 데이터를 활용해 이러한 과정을 줄이고 형상 불러오기, 조건 설정, 해석 등으로 절차를 단순화했다. 전문 해석 인력뿐 아니라 일반 설계 엔지니어도 CAE를 보다 쉽게 활용할 수 있는 구조다.

제품의 열과 공기·액체 흐름을 분석하는 전산유체역학(CFD)도 발표됐다. 마이다스아이티는 배터리·전자장비의 열과 냉각 공기 흐름부터 팬·탱크·밸브 내부처럼 실제 측정이 어려운 영역까지 시뮬레이션 분석을 지원한다는 목표다.

회사는 NFX와 메시프리에 기술지원과 교육을 결합한 올인원 CAE 솔루션 '마이다스 MTS'도 제공 중이다. 실제 업무에서 해석 기술을 활용할 수 있도록 맞춤형 교육과 기술지원까지 제공할 방침이다.

마이다스아이티가 중소·중견기업의 해석 역량 강화를 위한 CAE 지원 사업을 소개했다. (사진=마이다스아이티)

중소·중견기업 CAE 진입장벽 낮춘다

중소·중견기업의 CAE 도입 부담을 낮추기 위한 지원에도 나선다. 마이다스아이티는 2026년 국내 기계 분야 연구개발(R&D) 역량 강화를 위한 CAE 소프트웨어 인프라 지원 사업을 통해 총 20개 기업에 4억원 규모의 지원을 제공한다.

자체 설계 검증 역량이 부족한 기업이 외부에 해석을 맡기는 것을 넘어 자체적으로 CAE 기술을 활용할 수 있도록 돕는 것이 목표다.

매출 200억원 이하 기업에는 MTS 영구 라이선스 도입 비용의 50%를 지원한다. 매출 200억원을 초과하는 기업에는 1500만원 규모 일대일 해석 교육과 800만원대 고사양 워크스테이션 등을 포함한 해석 프로세스 구축 패키지를 제공한다. 각각 10개 기업을 지원할 예정이다.

신상준 마이다스아이티 프로는 "시뮬레이션은 숙련자 경험을 대체하는 기술이 아니라 이미 알고 있던 답에 숫자라는 확신을 더하는 일"이라며 "우리 비전은 대한민국 중소·중견기업의 제조 기술력을 세계적인 수준으로 끌어올리는 것"이라고 강조했다.