전산유체역학(CFD)이 없는 자동차 개발은 상상하기 어렵다
전산유체역학(CFD)이 없는 자동차 개발은 상상하기 어렵다
  • 최광민 기자
  • 승인 2017.04.03 08:06
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유동 시뮬레이션은 풍동(wind tunnel) 작업을 대체하기 위한 것이 아니라 이를 보완하기 위한 것
BMW Motorsport, 전산 유체 역학 (CFD) 시뮬레이션 전경(사진:BMW)

여섯대의 신형 BMW M4 DTM이 오는 5월 6일 BMW가 독일 투어링카 챔피언십 대회인 DTM(Deutsche Tourenwagen Masters)에서 자리를 잡을 때, 길고 강렬했던 개발 기간은 종료된다. 이 개발의 상당 부분은 컴퓨터 시뮬레이션의 도움으로 이루어졌다. 오늘날 전산 유체 역학(CFD, Computational fluid dynamics)이 없는 자동차 개발을 상상하기는 어렵다고 한다.

새로운 경주용 자동차를 만드는 동안 CFD 유량 계산이 특별한 중요성을 갖는다. 공기 역학 전문 엔지니어는 구성 요소가 구축되기 전에 각 자동차의 개별 부품에 대한 효과를 시뮬레이션한다. 계산에서 모델은 5 억 개의 3 차원 셀 그리드로 나뉘며, 가상의 공기 흐름이 그 셀을 통과하며, 각 셀은 시뮬레이션 유형에 따라 때때로 하루 종일 개별적으로 분석된다.

BMW M4 DTM의 전산 유체 역학 (CFD) 시뮬레이션 화면(사진:BMW)

BMW Motorsport는 숙련된 공기 역학자를 통해 계산된 값을 해석한다. CFD 시뮬레이션의 품질에도 불구하고 공기 역학의 기술적 전문성은 정확한 결론을 도출하는 데 여전히 결정적인 요소로 작용하며, 압력 분포, 유동 라인 및 기타 많은 세부 사항을 정밀하게 분석 한 후에 구성 요소에 대한 변경 사항을 구체적으로 권고할 수 있다. 또한 시뮬레이션 중에 부품이 자체적으로 입증된 경우, 60% 축소된 풍동(風洞, wind tunnel)에서 테스트되며, 컴퓨터를 이용한 유동 시뮬레이션은 풍동 작업을 대체하기 위한 것이 아니라 이를 보완하기 위한 것이다.

이들은 고성능 컴퓨터 시스템들에 의해 처리되며, BMW 클라우드 시스템을 이용하여 사용 중인 컴퓨터 수를 동적으로 조정하고 BMW 그룹 내의 다른 사용자의 부하를 조정한다. 이 대역폭과 컴퓨팅 성능의 가용성은 여러 계산을 동시에 수행할 수 있음을 의미한다. 그 결과 새로운 BMW M4 DTM과 같은 BMW Motorsport 경주용 자동차 개발의 효율성과 정밀성이 더욱 향상시킬 수 있는 것이다.

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