엔지니어의 하루
SOLIDWORKS Simulation으로 구조 해석을 맡은 엔지니어를 떠올려 보자. 오늘의 목표는 장비의 진동 내구성 검토다.
하지만 가장 먼저 하는 일은 FEA 해석 툴을 여는 것이 아니다. 하중을 만드는 일이다. 규격 문서를 찾고, 표에서 주파수-가속도 값을 읽고, 직접 계산해 입력값을 구성한다. 재료물성치는 CAE 툴 라이브러리에서 찾을 수 있다. 그러나 값을 한 번 수정하면, 무엇을 어떻게 바꿨는지 이력이 남지 않는다. 시간이 지나면 “이 해석에 어떤 값을 사용했는가”를 다시 설명하기 어려워진다.
유동 해석도 다르지 않다. 팬 커브 데이터가 필요하지만, 공급사가 제공한 것은 PDF 한 장뿐이다. 숫자는 없고 그래프만 있다. 결국 CAD 툴에 이미지를 불러와 기준점을 잡고 좌표를 하나씩 확인한 뒤, 해석 툴에 입력한다.
해석을 실행한 뒤에도 문제는 끝나지 않는다. 결과가 나왔다. 그런데 이게 안전한가?
해석 툴은 응력값과 유동장을 보여줄 뿐, “괜찮다 / 아니다”라는 판단은 엔지니어의 몫이다. 파라미터를 바꾸면 결과는 어떻게 변하는가? 어떤 변수가 가장 큰 영향을 주는가? 현재 설계는 신뢰할 수 있는 수준인가?
이 질문들에 답하기 위해서는 또 다른 작업이 필요하다. 엑셀, 별도 툴, 혹은 반복적인 수작업이다.
해석 툴이 주지 않는 것들
SOLIDWORKS, Ansys, Nastran 등 상용 CAE·FEA 툴은 강력하다. 수십 년간 축적된 솔버 기술과 정밀한 메시, 다양한 물리 현상을 다루는 능력을 갖추고 있다.
그럼에도 공통된 한계가 있다. 해석 툴은 해석만 한다.
하중은 사용자가 직접 계산해야 하고, 재료 데이터를 수정하면 이력은 사라진다. 그래프로만 존재하는 데이터는 사람이 읽어야 한다. 해석 이후의 판단, 최적화, 신뢰성 평가는 별도의 과정으로 남는다.
문제는 툴의 성능이 아니다. 해석 전과 후의 대부분을 엔지니어가 단독으로 감당해야 한다는 점이다.
Valentis가 채우려는 빈칸
Valentis는 해석 툴을 대체하지 않는다. 대신, 해석 툴이 다루지 않는 영역을 채운다.
해석 전: 입력값을 만드는 과정
재료물성치 (Material Property) CAE 라이브러리에서 재료를 선택하는 것은 익숙하다. 하지만 값을 수정하는 순간, 변경 이력은 남지 않는다. Valentis는 재료 데이터를 리비전 단위로 관리한다. 어떤 해석에 어떤 값이 사용되었는지 추적할 수 있고, 팀 내 데이터 일관성도 유지할 수 있다.
하중 계산 (Dynamic Load Definition) 규격 문서를 펼치고, 표를 해석하고, 값을 계산해 입력하는 과정은 여전히 수작업에 의존한다. IEC 61373, MIL-STD-810H와 같은 규격에서도 마찬가지다. Valentis는 이 과정을 자동화한다. Shock, Harmonic, Random PSD, Response Spectrum 등 규격 기반 하중을 선택하면 즉시 하중 곡선을 생성할 수 있다.
데이터 추출 (Curve Data Extractor) PDF 그래프만 제공되는 경우, 기존에는 CAD 툴에 이미지를 불러와 기준점을 잡고 좌표를 하나씩 확인하는 방식으로 데이터를 추출해야 했다. CAD 라이선스가 필요하고, 과정도 번거롭다. Valentis는 이미지나 PDF를 불러와 클릭만으로 좌표를 추출한다. 3점 캘리브레이션 이후 곡선을 따라 클릭하면 보간된 데이터가 생성되며, 바로 활용 가능한 디지털 데이터로 변환된다. 팬 커브뿐 아니라 재료 특성 곡선, 시험 데이터 등 그래프 형태의 모든 데이터를 처리할 수 있다.
해석 후: 결과를 이해하는 과정
질량참여율 (Mass Participation) 모달 해석 이후 수십 개의 모드가 생성된다. “몇 번 모드까지 고려해야 하는가”, “누적 참여율 80%를 만족하는가”를 판단하기 위해 다시 정리가 필요하다. Valentis는 결과 데이터를 입력하면 모드별 기여도와 누적 참여율을 자동으로 계산하고 시각화한다.
AI 분석 모듈 (Analysis Intelligence) 해석 결과는 숫자일 뿐이다. 중요한 것은 그 의미다. 어떤 변수가 결과를 지배하는가? 설계가 목표를 만족할 확률은 얼마인가? 최적의 조합은 무엇인가?
Valentis는 해석 데이터를 기반으로 민감도 분석, DOE, 메타모델 구축, 신뢰성 평가, 파레토 최적화를 수행한다. 반복적인 해석 없이도 데이터 기반으로 설계 의사결정을 지원한다.
왜 하나의 플랫폼인가
각 기능은 개별적으로도 유용하다. 그러나 연결될 때 비로소 전체 흐름이 완성된다.
하중을 정의하고 → 재료를 검증하고 → 해석을 수행하고 → 결과를 분석하고 → 최적 설계를 도출하는 과정이 하나의 흐름으로 이어진다. 툴을 전환하거나 데이터를 변환하는 과정에서 발생하는 불필요한 마찰이 사라진다.
엔지니어의 시간은 판단과 설계에 집중되어야 한다. 입력값을 준비하고 결과를 정리하는 데 소모되어서는 안 된다.
마치며
Valentis는 한 가지 질문에서 출발했다.
“해석 툴이 해석만 한다면, 나머지는 누가 담당해야 하는가?”
구조, 유동, 전자기장 — 분야를 막론하고 해석을 수행하는 엔지니어라면, Valentis는 그 사이의 빈칸을 메우기 위한 하나의 해답이 될 수 있다.