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MFG 60 많은 양의 흙과 자갈을 단번에 퍼낼 수 있는 굴착기 삽을 설계하려면? 파우더가 고르게 분사될 수 있도 록 스프레이의 분사력을 개선하려면? 분말야금을 활용한 제조 공정의 생산성을 높이고 싶다면? 위 질문의 공통된 답안은 바로 ‘입자해석’이다. 입자해 석은 자갈이나 모래, 쌀 등과 같이 알갱이로 이뤄진 입자성 물질(granular material)의 거동을 시뮬레 이션하는 것을 가리킨다. 지난 7월 11일 개최된 2017 EDEM Korea User’s Conference에서는 국내 분체공학(Particle Technology) 분야의 전문가인 금오공과대학교 박 준영 교수가 ‘이산요소법과 분체공학의 소개’를 주 제로 강연을 펼쳤다. 이날 강연에서 박준영 교수는 “입자해석을 처음 접하는 사람들이 흔히 저지르기 쉬운 실수는 바로 입자해석과 유체해석을 동일시 하는 것”이라며 “유체해석으로 입자의 거동을 분석 할 경우 정확한 해석 결과를 얻을 수 없다”고 강조 했다. 유체와 고체의 성질을 모두 갖는 입자 일견 비슷해 보이는 유체와 입자의 거동 간에는 어 떤 차이가 있을까. 이는 간단한 실험으로 확인할 수 있다. 물이 담긴 컵을 한쪽으로 천천히 기울여보자. 물이 쏟아지기 직전까지 수면은 지면과 평행을 유 지한다. 반면 컵에 딱 들어맞는 금속 덩어리를 넣고 컵을 기울이면 금속 덩어리의 표면은 컵과 함께 기 울어진다. 다음으로는 컵에 모래를 담아보자. 처음 에는 금속 덩어리와 마찬가지로 표면이 컵을 따라 기울어지다가 얼마 지나지 않아 물처럼 흘러내릴 것이다. 이처럼 입자는 유체와 고체의 성질을 모두 갖고 있다. ‘특징이 두 가지’라는 점이 가장 큰 특징 지금 입자해석을 주목해야 하는 이유 분체공학과 입자 거동 해석 알아보기 제조 엔지니어링 에디터 | 송해영·김란영 컴퓨팅 능력의 향상은 CAE 분야에 많은 변화를 가져왔다. 해석 속도가 대폭 개선되었으며, 액체나 기체와 같이 그 흐름을 예측하기 힘든 것들도 실제 실험 결과와 비슷한 수준으로 해석할 수 있게 되었다. 최근에는 마이크로 및 나노 단위의 입자 거동을 해석할 수 있는 입자해석 분야가 주목을 모으기에 이르렀다. 이번 기사에서는 분체공학과 입자해석을 알기 쉽게 소개하고, 대표적인 입자 거동 해석 소프트웨어인 Star-CCM+와 EDEM에 대해 알아본다. 금오공과대학교 박준영 교수 커피 한 잔에는 분체공학이 집약 되어 있다고 해도 과언이 아니다. 스 크리닝부터 로스팅, 그라인딩에 이르기까지 모든 과정을 분체공학으 로 분석할 수 있다.