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RecurDyn 사용자 인터뷰
(주) 한화 종합연구소 무인화센터
옥진규 기구파트장
Q1. 인터뷰에 응해 주셔서 감사 드립니다. 먼저 자기 소개를 부탁 드립니다.
안녕하세요. 저는 (주) 한화 종합연구소 무인화센터에서 근무하고 있는 옥진규입니다. 부산대학교 기계설계공학과 CAELab.(지도교수 : 유완석 교수님)에서 2009년에 박사학위를 받았고, (주) 한화 방산부문에서 2013년부터 근무를 하고 있습니다. 무인화로봇의 기구와 관련된 부분을 담당하고 있는 파트장입니다. 저의 전공은 다물체 동역학, 차량 동역학, 최적설계 및 FSI를 적용한 다중물리 해석 분야입니다. 현재는 전공 외에도 기구 설계, 구조해석, 진동 해석, 피로 해석 등 기구 제작과 관련된 업무를 하고 있습니다.
Q2. 근부 중인 부서는 어떤 곳인가요?
(주) 한화 종합연구소 무인화센터는 국방과 관련된 무인체계를 개발하는 곳입니다. 그리고, 우리나라의 세계적인 IT 기술과 (주)한화의 시스템기술을 접목시켜 육·해·공 소형 감시정찰용부터 점진적 중 대형의 전술형 무인화 사업에 필요한 지능화 자율운행 알고리즘 및 네트워킹 등 무인화 시스템을 연구 개발하는 곳입니다. 저희 부서에서 개발하는 체계 시스템은 크게 3가지 분류로 나눌 수 있습니다. 지상무기체계를 개발하는 UGV(Unmanned Ground Vehicle) 파트, 수중무인체계를 개발하는 UUV(Unmanned Underwater Vehicle) 파트, 항공무인체계를 개발하는 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 파트 등으로 구성되어 있습니다.
(주) 한화 무인화센터의 개발 품목
Q3. 리커다인을 도입하게 된 배경이 궁금합니다.
2년반 전에 지금 부서에 배치되어 처음으로 하게 된 업무가 다물체 동역학 해석 기술을 이용하여 지상 로봇의 동역학 해석 업무를 담당하게 되었습니다. 무인 지상 로봇은 물체를 움직이게 하기 위한 메인 몸체에 해당하는 파트와 임무 수행을 하는 장비와 센서류 등으로 구성되어 있습니다. 기존에 사용한 동역학 해석 툴은 MSC. ADAMS를 주로 이용하였기 때문에, ADAMS를 이용하여 해석을 수행했습니다. 이 때에는 간단한 시스템이었기 때문에 아무 문제없이 맡은 바 임무를 수행을 하게 되었죠.
그런데 무인 지상 로봇의 트랙을 정확하게 모델링하여 무인 지상 로봇의 동역학 해석을 정확하게 분석하라는 오더에 어떻게 진행을 할까하는 고민을 하게 되었습니다. 무인 지상 로봇의 트랙은 고무로 구성된 벨트였기 때문에 형상의 정확한 반영과 물성치를 정확하게 입력을 해야 원하는 해석값을 도출할 수 있다고 판단했습니다. 따라서 Contact과 Track의 형상을 반영할 수 있는 RecurDyn을 고민하게 되었고, 그 중에서 Track_LM Toolkit을 이용하자고 결정을 했습니다.
RecurDyn은 대학원때 지도교수님께서 한 번 사용해보라고 말씀하셔서 접해본 적이 있었기 때문에 다시 사용하기에는 거부감이 없었습니다. 그런데 RecurDyn Track_LM Toolkit은 탱크와 장갑차에 사용되는 궤도를 모델링하고 해석하는데 최적화된 Toolkit 이었습니다. 궤도의 형상을 지원하는데도 RecurDyn에서 제공하는 Library 내에 있는 형상만을 지원하기 때문에 저희 시스템에는 적합하지 않았습니다. 사실 저희가 개발하는 트랙 벨트는 형상이 수시로 변하고, 플랫폼의 무게에 따라서도 많은 변화가 있기 때문에 Library를 구축하는 것이 쉽지는 않습니다. RecurDyn의 기술팀과 수차례 문의 끝에 Track_LM을 이용하는 것을 포기하였고, 다른 방법을 모색했습니다.
RecurDyn은 이전부터 Contact을 지원하는 데에는 최고의 Tool 이라고 믿었기 때문에 Track_LM에서 제공하는 Contact 방법과 해석 알고리즘을 연구해서 저희 시스템에 적합한 해석 개발 방법을 개발하게 되었습니다. 개발된 모델링 방법과 해석 방법을 이용하여 시험과의 상관성을 분석하였으며, 90% 이상의 해석의 정확도를 만족할 수 있었습니다. 해석을 하는 사람들끼리 하는 말로는 95% 이상의 정확도는 신의 영역이기 때문에 90% 이상만 만족해도 매우 정확한 결과를 얻었다는 말을 자주 합니다. 다시 한번 RecurDyn의 Contact 알고리즘에 대해서 놀라는 결과였습니다. 이 자리를 빌어 그동안 기술 자문을 해주신 RecurDyn 개발팀과 이정한 차장(부산대 CAELab. 선배), 최적설계주식회사의 정웅상 이사님에게 고마움을 전합니다.
Q4. RecurDyn을 통해 좋은 성과를 얻으신 것 같아 기쁩니다. 동역학 해석 소프트웨어로서의RecurDyn의 장점은 무엇이라고 생각하십니까?
RecurDyn의 도입 배경에서 Contact의 우수성에 대해서 언급을 했습니다. 그리고, 정말 좋은 점은 전화해서 바로 물어볼 수 있다는 점이 매우 큰 장점인 것 같습니다. 대학원에서 공부하던 시절에는 어떻게든 질문을 하지 않고, 혼자서 해결을 하려고 노력을 많이 했었는데, 직장인이 요즘에는 고민을 하기 보다 바로 전화해서 물어보는 재미에 빠져 있습니다. 사실 대학원시절에는 후배들이 질문을 하면 고민을 안하고 질문을 먼저 한다고 야단을 쳤었는데, 우리 말로 개발자와 연락을 통해 질문을 하고, 애로 사항을 얘기할 수 있다는 것이 국산 SW RecurDyn의 가장 큰 매력이라고 생각합니다. 그리고 사용하면서 ADAMS와 비교를 많이 하게 되는데, 그중 Body 간에 어떻게 구속이 되어 있는지 Geometry Topology 기능은 대단히 편리합니다. RecurDyn에도 꼭 추가되었으면 하는 기능이네요.
[1] 혹시 저만 모르는 기능은 아니겠죠.
그리고 RecurDyn의 RFlex와 FFlex를 이용한 동역학 해석과 구조 해석의 연성 해석은 정확도가 매우 높게 분석이 됩니다. 구조해석에서 많이 사용하는 Abaqus와 비교를 해도 1% 이내의 오차로 정확도가 매우 높게 분석이 됩니다. 그리고 Co-Link를 이용하여 제어와 연동하여 해석을 하는 것도 시간을 절약하는 측면에서 매우 큰 도움이 됩니다.
마지막으로 제가 생각하는 RecurDyn의 가장 큰 장점은 Geometry의 Import 기능과 형상 관리 측면 입니다. 기구 설계를 하는 엔지니어는 형상 파일 중에 Step 파일을 가장 많이 다루게 되는데, ADAMS는 Step 파일을 2D로 인식을 하게 됩니다. 3D 형상으로 인식하기 위해서 Parasolid 파일로 변환을 해야 하는데, 이 작업이 매우 번거롭습니다. RecurDyn은 3D 형상을 Import하는데 CAD Tool 만큼이나 편하게 지원해줘서 정말 편리하게 사용합니다. 그리고, RecurDyn의 중요 기능 중 하나가 Geometry의 Section View (Cutting Plane) 기능[2]을 지원해서 기구 설계를 어떻게 했는지에 대한 분석이 용이 하다는 것입니다. 무인 로봇의 바디는 천개, 만개를 넘어가기 때문에 Body 간에 정확한 Constraints 정보를 알아야 하는데 이때 이용하는 기능이 Section View 기능입니다. 사실 이 기능은 CAD Tool인 CATIA 보다 더 편하네요. 아무튼 이러한 기능을 이용하여 업무 시간을 효율적으로 관리할 수 있어서 매우 큰 장점이라 생각합니다.
RecurDyn의 Geometry 형상 Import와 Section View 기능
Q5. 추가로 펑션베이에 바라는 점이 있다면 어떤 것이 있을까요?
인터뷰를 하면서 너무 좋은 말만 한 건 아닌지…생각해 보지만 RecurDyn을 사용하면서 있는 그대로의 느낌을 전달하려고 많이 노력했습니다. 다음 버전에 대해 바라는 점이 있다면 해석 속도에 대한 향상입니다. 구조 해석 프로그램은 CPU의 병렬 계산을 지원하는데 있어서 물리적인 제한이 없는 것으로 알고 있습니다. RecurDyn은 병렬 계산을 지원하지만 가능한 CPU 코어는 4개까지가 한계인 것으로 알고 있습니다. 사실 CPU가 많이 발전해서 8개, 16개 이상의 컴퓨터를 사용하는 유저도 많다고 판단됩니다. 병렬 계산의 물리적인 제한을 없애 달라는 것과 GPU를 이용한 해석 등을 도입해서 해석 속도의 향상만 이루어 진다면, 앞으로 RecurDyn을 더욱 사랑하고, 감사하면서 사용할 수 있을 거 같습니다. 국산 SW의 발전과 도약을 기원합니다.
[1] RecurDyn V8R4에서 RelationMap이라는 기능이 제공됩니다.
[2] Cutting Plane 사용법
* 본 인터뷰는 최적설계 주식회사에서 제공하였습니다.
