Case Study

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현대모비스의 Abaqus 및 Isight 활용 사례

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상을 분석하고 있다.

또한 자동차가 연석 같은 것들과 충돌했을 때 들어오는 큰 힘으로 인해

샤시가 변형되거나 파손되는 현상을 해석적으로 구현하기 위하여 Abaqus

를 활용하기도 한다. 한편 브레이크 작동시 작동력을 증가시키는 부스터의

기밀성 판단에도 활용되고 있다.

향후 계획공학해석팀은 implicit-explicit를 동시에 구현하는 해석에 관심을 보

였다. 최근 소프트웨어의 기능과 하드웨어의 성능이 날로 좋아지고 있지만

점점 요구하는 해석정도는 높아짐에 따라 빠른 시간 내에 해석결과를 제공

하여 설계에 반영하기 위해서는 짧은 시간 내에 문제를 정확하게 풀어내는

기법들의 도입이 필요할 것이다.

또한 구자석 박사는 “개인적으로 최근 Abaqus에서 제시하고 있는 고

체-유체 연성해석의 기능이 필요하다고 생각한다. 지금까지의 강도, 진동,

충돌, 열유동 해석들뿐만이 아니라 이것들을 동시에 고려할 수 있는 해석

기법이 필요하기 때문이다.”라며 “예를 들면 전기자동차, 하이브리드 자동

차 개발과 관련하여 전기와 구조간의 복합 문제라던지, 브레이크의 열변형

으로 인한 그 주위의 열유동과 구조강도를 동시에 만족하도록 하는 해석

들도 필요하지 않을까 한다.”는 의견을 밝혔다.

국내의 대표적인 자동차부품 전문기업인 현대모비스의 뛰어난 기술력과 최

적화된 솔루션이 향후에도 잘 융합해 나간다면 향상된 기능의 부품 개발로 우

리나라 자동차 업계의 경쟁력을 더욱 강화시켜 줄 수 있을 것이라고 전망된다.

자동차 부품 전문기업인 현대모비스는 1977년

현대정공으로 시작해 2000년 현대모비스로 사명

을 변경했다.

현대모비스 연구개발본부는 현재 약 1500명의

인원이 근무하고 있고, 지난 2009년 오토넷을 합병

하여 전자 부문 사업을 확장했다. 주로 샤시모듈,

칵핏모듈, FEM(Front End Module), 에어백모듈

을 현대·기아자동차에 납품하는 모듈업체로 시작

했으나, 현재는 사업을 확장하여 MDPS, ABS,

ESP, 헤드램프, 리어콤비램프, 전장(AVN, Audio,

Telematics)과 메카부품들을 제조 및 납품하고

있다. 최근에는 하이브리드자동차의 개발에도 참

여하고 있다. 주 고객사가 현대·기아자동차이지만,

지난 2006년부터 크라이슬러, 지프, 랭글러에 대

한 샤시모듈을 시작으로 해외 OEM납품을 확대하

고 있으며 유럽 및 중국의 완성차 업체에 램프, 드

럼브레이크 등의 부품도 공급하고 있다.

한편 연구개발본부내의 공학해석팀은 열유체해

석, 진동소음해석, 동역학해석, 내구강도해석, 충

돌해석, 안전해석 등의 업무를 수행하고 있다.

Abaqus 및 Isight 도입배경현대모비스 연구개발본부는 Abaqus 솔루션을

지난 2000년부터 오랜 기간 사용해 오고 있다.

연구개발본부 공학해석팀의 구자석 박사는 “그

당시 해석팀의 규모도 작아서 주로 구조해석에서

활용했었으나 현재는 방대해진 작업량, 해석인원

의 증가, Abaqus의 더욱 강화된 기능으로 인해

토큰수를 늘려 각종 해석에 다양하게 사용하고

있습니다.”라고 밝혔다.

한편 다양한 최적화 툴 중 Isight가 기능이 다

양하고 DOE 및 최적화에 뛰어나기에 2002년부터

꾸준히 사용해오고 있다. Isight 도입 초기에 주

목적은 에어백의 최적화였지만 최근에는 자동화

업무에도 활용하고 있다.

도입 효과 및 적용 사례공학해석팀은 Abaqus의 도입으로 해석업무를 수

행함에 있어서 보다 정확한 결과를 얻을 수 있었다.

구자석 박사는 “다양한 툴을 사용해 봤지만 개

인적으로 Abaqus는 비선형 강도해석을 하는 범용

소프트웨어 중 가장 우수한 결과를 제공한다고 느

꼈습니다.”라고 밝혔다. 한편 Isight는 맨 아워 절감

효과와 정규화된 해석 업무에 큰 도움을 준다고 전

했고, 이에 공학해석팀은 Isight와 Abaqus의 뛰어

난 기능을 활용해 다양한 업무에 활용하고 있다.

자동차의 핵심 부품 중 하나인 브레이크 어셈

블리는 마찰로 인하여 소음이 발생하는 경우가 있

다. 이처럼 마찰력으로 인해 발생하는 소음을 스

퀼소음이라고 하는데, Abaqus를 이용하여 이 현

현대모비스의 Abaqus 및 Isight 활용 사례

현대모비스 연구개발본부는 지난 2000년부터 구조해석 부문에서 아바쿠스(Abaqus)를 활용해 왔으며, 점차 그 영역을 넓혀 다양한

해석 업무에 활용하고 있다. 한편 에어백의 최적화를 주목적으로 활용해오던 아이사이트(Isight)를 해석업무 자동화에도 활용하여 작

업 시간 단축 효과를 볼 수 있었다.

비선형 강도해석과 정규화된 해석 업무로 제품 경쟁력 강화

“Abaqus는 비선형 강도 해석 부문에서

역사도 길고 학술적이고 정확한 것 같습

니다. Isight는 최적화 업무에 적합하고 자

동화 기능은 작업 시간을 감소시켜줘서

작업자의 고충을 해결해줬습니다. 다쏘시

스템의 솔루션을 오랜 기간 사용해오면서

신뢰도가 높아졌고, 해석업무에 큰 도움을

주고 있어 향후에도 꾸준히 사용할 계획

입니다.”

-현대모비스 연구개발본부

공학해석팀 구자석 박사

Abaqus 활용사례■ Nvh 해석 : 제동부품의 어셈블리 단위의 강성해석, 스퀼해석에 활용한다.(브레이크 시스템을 대상으로

한 복소고유치 해석으로 마찰력으로 인해 발생하는 불안정성 해석이다.)

■ 내구 해석 : 샤시부품의 비선형강도해석(고무, 접촉고려, 대하중, 좌굴 해석 등), 충격하중이나 대하중이

들어오는 거동을 예측하기 위해서 재료의 비선형 거동을 나타내기 위해 Abaqus를 사용한다. 또한 부품간

의 접촉, 볼트 장력, 고무 부쉬를 고려해야 하는 내구 강도 해석에 활용한다.

■ 충돌 해석 : 칵핏 처짐해석, FEM 정강도 해석(비선형거동), 칵핏 열변형 해석에 활용한다.

Isight 활용사례■ 안전, nvh : DOE, 최적화에 주로 이용하고 초기에 에어백의 최적설계에 많이 사용하였다.

■ 자동화(헤드임팩트) : 자동화 기능은 위치 정보를 좌표로 입력해 주면 헤드폼을 자동 포지셔

닝 시켜주고 속도 및 각도를 줘서 칵핏과 만들어진 인풋을 서버로 넘겨 해석해 결과를 가져온

다. 현재는 사람이 투입되는 시간이 1∼2시간에 불과하다.

◀ 헤드임팩트 해석

◀ 각 부품별 스퀼 발생 모드 형상 (패드, 토크멤버, 캘리퍼 바디)

▲ 멀티링크 타입 후륜 샤시 모듈의 정강도 해석▲ 부품별 스퀼 기여도 분석 ▲ 운전석 승객 해석 및 구속장치 설계인자 최적 해석