SIMULIA 자동차/모빌리티 솔루션
모빌리티의 미래 설계: 자동차부터 트럭, 기차, 자전거에 이르기까지, 엔지니어들은 다양한 시뮬레이션을 통해 이러한 솔루션을 더 빠르고, 더 안전하며, 더 친환경적이고, 더 안정적으로 만들 수 있습니다.
시뮬레이션을 통해 차량 개발 가속화 및 위험 감소화
우리는 지속 가능성, 도시화 등의 트렌드에 따른 모빌리티 변화의 중심에 있습니다. 자동차 업계는 새로운 배기가스 배출 표준을 충족하고 전기 구동 및 수소 엔진과 같은 새로운 기술을 시장에 출시하기 위해 제품을 근본적으로 재개발해야 합니다. 한편 고속철도 건설이 붐을 보이고 있으며, 전기자전거와 전동킥보드 같은 혁신적인 기술을 통해 도시에서의 개인 모빌리티에 대한 난제들이 해결되고 있습니다.
경쟁력을 갖추려면 제조업체, 공급업체 및 건설 회사가 이러한 빠른 변화에 앞서 나가야 합니다. 그러나 신차 개발, 특히 클린 시트 설계는 상당한 위험을 수반하는 기간이 길고 비용이 많이 드는 공정입니다. 또한 WLTP(Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Procedure)와 같은 새로운 표준은 필요한 테스트 양을 크게 늘립니다. Simulation은 이러한 과제에 대한 솔루션을 제공하여 개발 주기를 단축하는 동시에 테스트 요구 사항을 줄입니다.
시뮬레이션을 통해 설계자는 실제 제품의 버추얼 트윈에서 개별 부품 또는 전체 시스템의 성능을 최적화할 수 있습니다. 시뮬레이션은 구조적 무결성, 공기 역학, 소음, 진동, 편안함, 핸들링 등을 포함한 여러 요소를 분석하기 위해 초기 개념부터 최종 설계까지 개발의 모든 단계에서 사용될 수 있습니다. 물리적 프로토타입을 제작하기 전에 잠재적인 문제를 식별하고 해결할 수 있으므로 비용이 많이 드는 후반 단계 재설계의 위험을 줄일 수 있습니다.
SIMULIA 시뮬레이션 도구 포트폴리오는 설계자와 엔지니어가 부품, 차량 및 교통 인프라의 해석 및 최적화를 위한 포괄적인 솔루션을 제공합니다. 이러한 도구는 업계 표준 CAD(컴퓨터 지원 설계) 도구 및 3DEXPERIENCE 플랫폼의 다른 다쏘시스템 도구와통합됩니다.
자동차/모빌리티 솔루션의 주요 이점
가상 테스트
물리적 테스트를 가상 윈드 터널 및 구동 시뮬레이터로 교체합니다
위험 최소화
개발 초기 단계에서 문제를 발견하고 이를 더 빨리 해결합니다
성능 최적화
전력, 핸들링 및 승객의 편안함을 위한 최상의 균형을 찾습니다.
지속 가능성 증대
연료 효율 개선 또는 새로운 EV 개념 개발
개발 비용 절감
설계 반복과 물리적 시제품을 줄여 예산 유지
시장 출시 기간 단축
새로운 개념의 개발 기간을 단축하고 경쟁력을 확보하세요
통합 모델링 및 시뮬레이션 - MODSIM
MODSIM(통합 모델링 및 시뮬레이션)을 통해 개발 주기의 어느 시점에서든 차량의 성능 또는 차량의 일부를 분석할 수 있습니다. 이는 초기 컨셉설계 단계에도 적용됩니다. 프로토타입을 제작하기 훨씬 전에 말입니다. 이를 통해 개발 프로세스가 가속화되고 개발 후반 단계에서 발생할 수 있는 문제의 위험이 줄어듭니다.
시뮬레이션 모델은 다른 도구로 내보내거나 불러올 필요 없이 CAD 지오메트리에서 직접 파생됩니다. 즉, 설계 업데이트가 모든 사용자에게 자동으로 전파되므로 버전 관리에 따른 관리 작업 부담이 줄어들고 모든 사람이 단일 통합 정보를 사용하여 작업할 수 있습니다.
다물리 시뮬레이션을 통한 최적의 트레이드오프 도출
설계의 성공을 결정하는 데 많은 요소가 필요합니다. 경쟁력 있는 차량을 개발하기 위해 엔지니어들은 안전성, 공기역학력, 엔진 온도, 소음, 진동, 승차감, 핸들링, 탑승자의 편안함, 데이터 연결성 등 다양한 요소를 제어해야 합니다. 이는 구조, 유체, 전자기학, 진동음향학, 다물체 동역학을 포함한 다양한 분야가 결합된 다물리 현상입니다.
SIMULIA는 이러한 분야를 다루는 시뮬레이션 도구의 전체 포트폴리오를 제공합니다. 이러한 현상을 결합하여 전자 장치의 전기 손실로 인한 난방 및 구성 요소를 통한 공기 흐름의 냉각 효과와 같은 여러 물리적 현상 간의 상호 작용을 고려할 수 있습니다.
최종 사용자처럼 경험해 보기
승차 경험은 자동차를 단순한 이동 수단 그 이상으로 만들어줍니다. 서스펜션부터 풍절음, 에어컨부터 시트의 편안함까지, 모든 디테일은 운전자와 탑승자의 경험을 극대화하기 위해 완벽해야 합니다. 시뮬레이션을 통해 사무실을 나서지 않고도 전 세계 어디에서나 현실적인 조건에서 차량의 거동을 모델링할 수 있습니다.
버추얼 트윈 익스피리언스는 엔지니어를 위해 운전자 경험을 재현합니다. 설계자는 차량이 도로를 주행할 때 탑승자가 경험하는 것을 보고, 듣고, 심지어 느낄 수 있습니다. 실시간 모션 시뮬레이션은 HiL(Hardware-in-the-Loop) 및 MiL(Man-in-the-Loop) 기능을 제공합니다. 사실적인 물리 시뮬레이션은 주행 시뮬레이터와 연동되어 가상 테스트 드라이버에게 즉각적인 물리적 피드백을 제공하여 도로의 모든 요철을 직접 느낄 수 있도록 합니다.
지속 가능성 설계
운송 업계는 변화를 겪고 있습니다. 전기차는 배터리, 모터, 자율주행/운전자 보조 시스템(ADAS) 기술의 혁신을 주도하며 도로에 점점 더 많이 등장하고 있습니다. 한편, 대중교통과 능동적 교통 분야는 최근 몇 년간 상당한 관심과 혁신을 보였습니다. 시뮬레이션은 엔지니어가 향후 보다 빠르고 개발 위험 부담이 적은 새로운 차량 및 운송 솔루션을 개발할 수 있도록 지원합니다.
운송 모드에 상관 없이 에너지 효율은 매우 중요합니다. 국제 표준 소형 차량 시험 방식(WLTP)은 모든 차량 모델에 대해 연비를 보고하도록 규정하고 있는데, 시뮬레이션 없이는 비용과 시간이 많이 소요됩니다. 공기역학적 항력과 타이어 저항을 최소화하는 것에서부터 가장 효율적인 모터 작동 방법을 찾는 것까지, 시뮬레이션은 연료 소비량과 차량의 주행거리를 개선하는 최적화 기능을 제공합니다.
SIMULIA 자동차/모빌리티 분야의 고객
Electric Drive Engineering
전기 또는 하이브리드 차량의 구동 시스템을 개발하는 것은 내연 기관 엔진 설계와 매우 다릅니다. 모터, 케이블 연결, 냉각, 전자 장치 및 배터리는 모두 안전, 신뢰성 및 효율성을 보장하기 위해 설계되어야 합니다. 시뮬레이션으로 구동되는 최적화는 엔지니어가 전기 성능과 범위를 개선하고 경쟁 변수 간에 최상의 균형을 찾을 수 있도록 도와줍니다.
실내 온도 조절 및 실내 편의
모든 세부 정보는 운전자 및 승객 경험에 중요합니다. 소음, 진동, 온도 및 편안함은 차량 실내 설계자가 제어 및 최적화해야 하는 몇 가지 요인일 뿐입니다. 난방, 환기 및 에어컨(HVAC) 시스템은 많은 양의 에너지를 소비하고 차량 제품군에 영향을 주기 때문에 특히 중요합니다. 시뮬레이션을 통해 엔지니어는 HVAC 및 기타 내부 시스템의 설계를 최적화하여 최소한의 전력 소비로 열 쾌적함을 보장할 수 있습니다.
컨셉 스트럭쳐 엔지니어링
컨셉 단계는 설계의 첫 단계이지만, 여기에서 내리는 결정은 전체 개발 주기에 영향을 미치며, 성공적인 설계와 도면 작성 단계에서 벗어나지 못하는 설계의 차이를 결정짓는 요소가 될 수 있습니다. 컨셉 단계에서 시뮬레이션을 통해 엔지니어는 물리적 프로토타입을 제작하기 전에 차량 구조의 성능을 분석할 수 있습니다. 다양한 설계 변형을 번거로운 리메싱 없이 쉽게 수정하고 시뮬레이션할 수 있으므로, 성능에 대한 신속한 트레이드오프 연구가 가능합니다.
Vehicle Dynamics
운전자가 부드럽고 편안한 주행을 원하든, 스포티하고 재미있는 주행을 원하든, 차량 역학은 핸들링과 승차감에 대한 고객의 기대치를 충족하는 데 매우 중요합니다. 스티어링, 서스펜션 및 파워트레인 구성 요소는 다물체 동역학 시뮬레이션을 통해 개별적으로 또는 더 큰 시스템의 일부로 최적화할 수 있습니다. 버추얼 트윈을 통해 거친 도로 조건과 까다로운 운전자 행동에 대한 차량 역학을 빠르고 안전하게 조사할 수 있습니다. HiL(Hardware-in-the-Loop) 및 MiL(Man-in-the-Loop) 시뮬레이션은 주행 시뮬레이터 내에서 핸들링 및 승차감에 대한 실시간 피드백을 제공하여 최종 사용자 경험에 대한 통찰력을 제공합니다.
파워트레인 강도, 내구성 및 진동
파워트레인의 역할은 에너지원을 휠로 최대한 효율적으로 전달하는 것입니다. 엔진, 모터, 변속기 및 모든 동력계 구성 요소는 지속적인 스트레스 하에서 수백만 킬로미터를 견뎌야 합니다. 시뮬레이션은 엔지니어가 파워트레인을 통한 토크의 전달은 물론 기타 중요한 요소를 이해하고 잠재적인 파손 또는 마모의 원인을 파악하는 데 도움이 됩니다. 파워트레인을 최적화하면 차량의 안정성이 높아집니다.
섀시 및 서스펜션 강도, 내구성 및 진동
도로의 모든 요철마다 상당한 힘이 차량 전체로 전달됩니다. 엔지니어는 탑승자가 느끼는 충격과 서스펜션 및 차체 요소에 의해 유발되는 마모를 최소화하기 위해 이러한 힘을 분배하는 것을 목표로 합니다.
Brake System Engineering
브레이크 성능은 차량 안전에 매우 중요합니다. 브레이크는 젖은 도로, 진흙길 또는 빙판길에서 고속 주행하는 경우에도 차량의 무게와 하중을 견딜 수 있어야 합니다. 시뮬레이션은 실제 프로토타입을 테스트하지 않고도 까다로운 상황에서 브레이크 설계의 제동력을 평가할 수 있습니다. 또한 브레이크 디스크와 패드의 마모를 분석하여 내구성과 브레이크 먼지 오염을 파악할 수 있으며, 열 및 공기 역학 시뮬레이션을 통해 브레이크가 어떻게 가열되고 냉각되는지 보여주어 전체적인 브레이크 시스템을 설계할 수 있습니다.
Vehicle Thermal Management
엔진 열 관리는 오래 전부터 안정성을 보장하는 데 가장 중요한 요소 중 하나였습니다. 전기 자동차로의 전환은 새로운 냉각 요구를 도입합니다. 모터와 배터리는 열을 발생시키며, 배터리의 경우 겨울철에는 난방이 필요합니다. 효과적인 냉각 및 난방 시스템을 설계하려면 실내 냉각수와 차체를 통한 공기 흐름을 이해해야 합니다. 열 시뮬레이션은 다양한 기상 조건과 시나리오에서 열 발생과 냉각 시스템의 효율성을 보여줍니다.
Vehicle Aerodynamics
공기역학적 저항은 차량의 효율성과 궁극적으로는 주행거리에 큰 영향을 미칩니다. 전통적으로 공기역학에서는 해석 및 개선을 위해 상당한 양의 윈드 터널 테스트를 수행해야 합니다. 시뮬레이션은 디자인 컨셉부터 시작하는 개발의 모든 단계에서 비용이 많이 들고 시간이 오래 걸리는 물리적 테스트 없이 공기역학을 모델링할 수 있으며, 풍동 실험만으로는 달성하기 어려운 실제 주행 성능을 더욱 사실적으로 표현할 수 있습니다.
차량용 전자 장치
2030년까지 전자 시스템은 차량의 총 비용의 절반에 해당하는 비용을 차지할 것으로 예상됩니다. 안전 시스템, 엔진 제어, 자율주행 및 운전자 지원(ADAS), infotainment는 현대의 자동차에 통합된 시스템 중 일부에 불과하며, 이러한 모든 시스템은 간섭이나 데이터 오류 없이 긴밀하게 작동합니다. 전자기 시뮬레이션을 통해 전자 엔지니어는 온보드 전자 장치의 전자기 적합성(EMC) 및 신호 및 전력 무결성(SI/PI)을 분석하고 문제를 해결할 수 있습니다. 또한 시스템 수준에서 통합 설계자가 안테나와 센서의 배치를 최적화하고, 온보드 시스템 간의 누화 및 공동 설치 간섭을 완화하는 데에도 도움이 됩니다.
배터리 엔지니어링
배터리는 전기차에서 가장 크고 비싼 부품입니다. 제조사들은 주행 거리, 충전 속도 및 비용을 놓고 치열하게 경쟁하고 있으며, 이 모든 요소는 배터리 성능에 크게 좌우됩니다. 시뮬레이션은 배터리를 설계하는 데 사용될 수 있으며, 충전 및 방전 과정에서 발생하는 복잡한 3D 전기화학 현상을 밝혀낼 수 있습니다. 다물리 시뮬레이션은 또한 충돌 내구성 및 냉각 등 배터리 모듈의 다른 측면을 설계하는 데 도움이 됩니다.
자동차/모빌리티 부문
운송 및 이동 분야는 다양한 분야를 아우릅니다. 각 세그먼트는 시뮬레이션에서 성능, 안전 및 효율성을 향상시켜 줍니다.
- 승용차와 소형 트럭은 경제성부터 고급스러움까지 다양한 목적에 맞게 설계되어 편안한 승차감을 보장합니다.
- 글로벌 경제에 필수적인 대형 트럭은 물류 수요를 충족시키기 위해 시뮬레이션에 의존합니다.
- 버스는 하이브리드 및 전기 모델을 포함한 시뮬레이션을 통해 편의성을 높이고 배출 기준을 충족하며 발전하고 있습니다. 지속 가능한 교통 수단인 기차는 승객 및 화물 운송 서비스의 구성 요소와 시스템을 최적화하기 위해 시뮬레이션을 활용합니다.
- 모터스포츠에서는 극한 조건에서 속도, 핸들링 및 내구성을 극대화하기 위해 시뮬레이션이 중요합니다. 스쿠터부터 경주용 자전거까지 모두 포괄하는 오토바이는 공기역학 및 동적 성능을 최적화하기 위해 시뮬레이션을 활용합니다.
- 마지막으로, 자전거와 전기 자전거와 화물 자전거를 포함한 능동형 모빌리티 솔루션은 구조 및 전자기 시뮬레이션을 활용하여 증가하는 복잡성과 안전에 대한 기대치를 충족합니다. 시뮬레이션은 이러한 운송 분야를 발전시키는 데 중요한 역할을 합니다.
자동차/모빌리티를 위한 SIMULIA 산업 솔루션
현대 사회가 발전하고 번창할 수 있도록 해 주는 거의 모든 것이 모빌리티에 달려 있습니다. 초기 혁신가들은 이전에 예측하지 못했던 이동의 자유로 세상에 힘을 실어주었습니다. 그러나 오늘날의 자동차/모빌리티 산업은 거대한 혁명에 직면하고 있습니다. 오늘날의 OEM과 새로운 혁신가들이 업계 최고의 3DEXPERIENCE 솔루션을 통해 모빌리티의 미래를 완전히 새롭게 정의하고 있는 방법을 알아보세요.
자동차/모빌리티 솔루션 FAQ
더 알아보기
미래의 모빌리티를 향한 차량 혁신 주도
SIMULIA의 엔지니어링 소프트웨어
SIMULIA의 지원 서비스 알아보기
SIMULIA 전문가와 상담하여 당사의 솔루션이 모든 규모의 조직에서 원활한 협업과 지속 가능한 혁신을 실현하는 방법에 대해 알아보세요.
시작하기
학생, 교육, 전문가 및 회사를 위한 교육 과정과 강의가 제공됩니다. 당신에게 맞는 SIMULIA 교육을 찾아보세요.
도움받기
소프트웨어 및 하드웨어 인증, 소프트웨어 다운로드, 사용자 설명서, 지원 연락처 및 서비스 제공에 대한 정보를 확인하세요.