Update2026.11.10 (화)
소재부품·공정 최적화, 더 쉬워진
가상공학으로 시행착오 줄인다
소재부품 기업이 제품 상용화에 필요한 시행착오를 줄여 시간과 비용을 절감할 수 있는 가상공학(Virtual Engineering)기술을 언제 어디서나 누구나 쉽게 사용할 수 있게 됐다. 갈수록 빨라지고 있는 산업 트랜드 변화와 4차 산업혁명이라는 시대적 변화에 대응하기 어려운 중소·중견 소재부품 기업들의 나침반 역할을 할 것으로 기대되고 있다.
소재종합솔루션센터의 전담기관인 한국산업기술진흥원(KIAT)과 주관기관인 한국세라믹기술원은 웹기반 가상공학플랫폼 서비스 ‘벡터(VECTOR)’를 3월부터 본격 개시한다.
가상공학은 소재선정-공정개발-부품설계-시제품생산-신뢰성평가에 이르기까지 일련의 생산과정을 동시 공학(Total Engineering) 방식으로 연결함으로써 실물모형 제작 없이 가상모형과 이를 이용한 시뮬레이션으로 대체하고 이 과정 중에 발생되는 정보를 통합, 운용할 수 있도록 지원하는 기술을 말한다. 가상공학은 1960년대 컴퓨터 지원 설계, 생산 및 전산해석 기술을 시작으로 정보기술의 발전과 함께 자동차, 조선, 건축, 전자산업 등에 필요한 소재부품과 공정기술로 적용범위가 확대되고 있으며 기업들의 생산기간과 비용 절감에 큰 역할을 하고 있다.
이번에 한국세라믹기술원 융합기술사업단 가상공학센터(센터장 현상일)는 산업통상자원부의 ‘IoT(사물인터넷) 적용 세라믹·전자 소재 공정 가상공학플랫폼 구축 사업(2017~2021년)’ 과제를 통해 웹기반 가상공학플랫폼을 구축하게 됐다. 이는 기존 소재종합솔루션센터에 구축된 ‘시뮬레이션’ 기능을 확대한 것이다. 기존 시뮬레이션 기능은 각 솔루션센터의 분야에 따라 개별적으로 활용됐고 소재정보은행, 테스트베드, 신뢰성평가 등 인프라와의 연계가 부족하다는 단점이 있었는데, 이에 수요자와 공급자의 접근성이 용이해 활용성이 높은 ‘플랫폼’ 형태로 만든 것이다. 플랫폼을 통해 사용자들은 △소재부품 설계해석(소재단위 물성 예측, 부품 최적화 설계) △주조·단조·사출·성형 등 제조공정 설계해석 △가상시험(기계적 물성, 내구성 등 성능 및 예측고장 이슈 실증) 등을 시뮬레이션 할 수 있으며 가상공학 기술교육을 받아 전문인력도 양성 할 수 있다.
가상공학플랫폼 구축, 접근성·활용성·보안 개선으로 기업 활용도 제고
역학·영상·환경센서 확대, 中企 빠른 제품 상용화 및 인력양성 지원
실제로 지난해 가상공학 서비스를 이용한 ㈜TPC메카트로닉스는 솔레노이드 밸브 유량 특성을 가상SW로 해석해 제품 개발기간을 30% 단축시키고 개발비용도 50% 절감하는 효과를 거뒀다.
가상공학센터에서 구축한 가상공학플랫폼 ‘벡터’는 여기에서 한발 더 나아가 시간과 장소, 기기에 관계없이 서버에 접속하면 앱을 통해 누구나 쉽게 시뮬레이션이 가능하도록 구성됐다. 사용자들은 지급 받은 아이디 및 패스워드로 휴대폰, 컴퓨터, 태플릿 PC 등을 통해 웹사이트(http://vector.kicet.re.kr:2036)에 접속 후 해석하고자 하는 앱을 선택하고 형상, 물성 등을 입력 후 해석을 수행하면 해석 결과를 온라인상에서 바로 확인할 수 있다. 모델링 및 세부 설정이 산업현장에서 요구된 솔루션이 반영됐기 때문에 현장 활용성이 높고, 특히 시뮬레이션 해석을 직접 입력하고 결과도 다운로드 할 수 있어 도면 및 기술 유출 등 보안문제를 해결할 수 있다는 장점이 있다. 또한 가상공학에 전혀 경험이 없는 현장작업자들도 사용할 수 있도록 조작법이 단순하고 비용도 저렴하면서 주기적인 시뮬레이션 교육을 받을 수 있어 기업들은 관련 인력양성도 가능하다.
현재 벡터는 사업에 참여하고 있는 세라믹·전자 관련 기관인 한국세라믹기술원, 전자부품연구원, 한국산업기술시험원, 한국기계전기전자시험연구원 등과 연계하고 있으며, 지난해 압력·터치센서·진동자 등 역학센서 관련 플랫폼을 구축한데 이어 올해는 영상센서를, 내년에는 환경센서로 확대할 계획이다.
사업 책임자인 현상일 센터장은 “가상공학플랫폼을 활용하면 제품 고성능·고품질·장수명화는 물론 제품불량률도 크게 낮출 수 있는 효과가 있다”며 “이번 웹기반 서비스를 시작으로 SW국산화, 인력양성지원 등을 중점 추진해 중소·중견기업들이 4차 산업혁명 시대에 선제 대응할 수 있도록 노력할 것이며 보다 많은 기업들의 관심과 활용을 부탁드린다”고 밝혔다.
