문제를 먼저 말하는 이유
소프트웨어를 소개할 때 기능 목록을 나열하는 방식이 흔하다. 하지만 기능은 문제가 먼저 있어야 의미가 생긴다.
Valentis가 무엇을 하는지보다, 어떤 문제에서 출발했는지를 먼저 말하는 이유가 여기에 있다.
현장에서 반복적으로 마주친, 그리고 여전히 해결되지 않은 7가지 문제다.
1. 재료 데이터를 수정하면 이력이 사라진다
SOLIDWORKS, Ansys 등 CAE 툴의 재료 라이브러리에서 값을 불러와 수정하는 것은 일상적인 작업이다. 문제는 그 수정이 어디에도 남지 않는다는 점이다.
어떤 해석에서 어떤 값을 사용했는지, 왜 변경했는지, 시간이 지나면 설명할 수 없게 된다.
팀 내에서 서로 다른 재료 데이터가 사용되고 있어도 그 차이를 인지하기 어렵다.
결과의 차이는 생기지만, 그 원인은 남지 않는다.
2. 규격에서 하중을 뽑는 작업이 매번 수작업이다
IEC 61373, MIL-STD-810H, KDS 41. 진동·충격 해석에서 반복적으로 참조되는 규격들이다.
이 규격들에서 하중을 도출하려면 표를 읽고, 조건을 해석하고, 수식을 적용해 직접 정리해야 한다.
프로젝트가 바뀌면 다시 하고, 규격이 바뀌면 처음부터 다시 한다.
반복되는 작업이지만, 자동화되지 않는다.
3. 그래프로만 존재하는 데이터를 숫자로 만들어야 한다
팬 커브, 시험 데이터, 재료 특성 곡선. 현장 데이터는 종종 PDF 그래프 형태로만 제공된다.
숫자를 얻으려면 이미지를 불러와 좌표를 하나씩 읽거나, 눈대중으로 값을 추정해야 한다.
시간이 걸리고, 오차가 생기고, 결과의 신뢰성은 작업자에 따라 달라진다.
4. 모달 해석 후 질량참여율 계산이 또 다른 작업이 된다
FEA 모달 해석을 실행하면 수십 개의 모드가 생성된다. 하지만 중요한 것은 결과 자체가 아니라, 그것을 어떻게 해석하느냐이다.
“몇 번 모드까지 고려해야 하는가”를 판단하려면 누적 질량참여율을 계산하고 기준과 비교해야 한다.
이 작업은 대부분 엑셀에서 다시 수행된다.
해석이 끝났지만, 판단은 아직 시작되지 않았다.
5. 어떤 파라미터가 결과에 가장 큰 영향을 주는지 모른다
설계 변수가 여러 개일 때, 각 변수가 결과에 미치는 영향을 파악하지 못한 채 최적화를 시도하는 경우가 많다.
중요하지 않은 변수에 시간을 쓰고, 핵심 변수는 충분히 탐색되지 않는다.
민감도에 대한 이해 없이 진행되는 최적화는 방향이 불분명할 수밖에 없다.
6. 최적 설계를 찾기 위해 해석을 반복한다
파라미터를 바꿔가며 해석을 반복하는 방식은 직관적이지만, 탐색 범위가 제한적이고 시간이 많이 든다.
조건 조합이 많아질수록 모든 경우를 시도하는 것은 현실적으로 불가능해진다.
해석 횟수는 늘어나지만, 탐색의 효율은 오히려 떨어진다.
7. 설계가 목표를 만족할지 확신하기 어렵다
해석 결과가 기준을 만족했다고 해서 충분하지는 않다.
재료의 산포, 제조 공차, 하중의 변동. 이 불확실성들이 결과에 어떤 영향을 주는지 모르면 설계의 안전성은 여전히 불확실한 상태로 남는다.
확률 기반의 평가가 없다면, 최종 판단은 경험과 보수적인 가정에 의존하게 된다.
7가지 문제, 하나의 흐름
이 문제들은 개별적으로 존재하지 않는다. 서로 연결되어 있다.
재료 데이터가 정확해야 하중이 의미를 가지며, 하중이 정확해야 해석 결과를 신뢰할 수 있고, 해석 결과가 쌓여야 분석과 최적화, 신뢰성 평가가 가능해진다.
하나라도 무너지면, 전체 흐름이 흔들린다.
Valentis는 이 연결된 흐름 전체를 다룬다. 각 기능은 독립적으로도 유용하지만, 연결될 때 비로소 작업 방식이 바뀐다.
이후 글에서는 각 문제를 하나씩 구체적으로 다룰 예정이다.