초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
ㅇ 산업 및 공공분야 문제해결을 위한 초고성능컴퓨팅 기반 시뮬레이션 핵심기술 개발
- 고정밀 시뮬레이션 기술을 통한 산업·공공 분야 문제해결
- 시뮬레이션 기반 디지털 트윈 기술개발 및 적용 확대
- 인공지능 기반 시뮬레이션 플랫폼 개발 및 산업·공공 분야 활용·확산

◼ 전체 내용
ㅇ 초고성능컴퓨팅 시뮬레이션 기반의 디지털 트윈 핵심 요소기술(차원축소모델, ROM) 개발
- 공공·산업의 제품설계, 시스템 제어 등 고정밀 시뮬레이션 수행

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
ㅇ 산업 및 공공분야 문제해결을 위한 초고성능컴퓨팅 기반 시뮬레이션 핵심기술 개발
- 고정밀 시뮬레이션 기술을 통한 산업·공공 분야 문제해결
- 시뮬레이션 기반 디지털 트윈 기술개발 및 적용 확대
- 인공지능 기반 시뮬레이션 플랫폼 개발 및 산업·공공 분야 활용·확산

◼ 전체 내용
ㅇ 초고성능컴퓨팅 시뮬레이션 기반의 디지털 트윈 핵심 요소기술(차원축소모델, ROM) 개발
- 공공·산업의 제품설계, 시스템 제어 등 고정밀 시뮬레이션 수행
- 축적된 시뮬레이션 데이터를 추출하여 최적의 성능을 도출할 수 있는 ROM의 개발 및 적용
* ROM(Reduced Order Model): 복잡한 시뮬레이션 결과의 계산시간과 저장공간을 줄이기 위해 필수 정보만 보존한 모델
ㅇ 설계 최적화·시스템 제어 분야 고정밀 ROM 개발·서비스 환경 연구 및 구축
- 고정밀 엔지니어링 「HEMOS-SIM(ROMBuilder)」개발 및 적용
- 산업·공공 엔지니어링 분야 고정밀, 고난이도 모델링 및 시뮬레이션(M&S) 공동연구
- 설계 최적화·시스템 제어 ROM Front-end 환경 구축·제공
* HEMOS-SIM(ROMBuilder): HEMOS-Fluid 기반의 고정밀 ROM 개발을 위한 전처리, 연산, 후처리 등 통합 프로세스 개발 도구
ㅇ 인공지능 기반 시뮬레이션 플랫폼 기술개발 및 활용
- 인공지능 시뮬레이션 플랫폼 기술을 개발하고, 산업·공공 분야에 적용 및 활용 확산

◼ 1단계
❏ 목표
ㅇ 고정밀 시뮬레이션 기반의 디지털 트윈 핵심 기술 및 인공지능 기반 시뮬레이션 플랫폼 기술 개발
❏ 내용
ㅇ 시뮬레이션 기반의 설계 자동화/최적화, 시스템 제어 최적화 기술 및 예측 모델의 개발, ROM 시범 적용·검증
ㅇ 산업 및 공공 분야 고정밀 엔지니어링 「HEMOS-SIM (ROMBuilder)」프로토타입 개발
* HEMOS-SIM(ROMBuilder): HEMOS 기반의 고정밀 ROM 개발을 위한 전처리, 연산, 후처리 등 통합 프로세스 개발도구
ㅇ 고정밀 모델링 및 시뮬레이션(M&S) 공동연구를 통한 산업·공공 디지털 전환 혁신사례 창출
ㅇ 인공지능 기반 시뮬레이션 플랫폼 기술 기술 개발

◼ 2단계
❏ 목표
ㅇ 고정밀 시뮬레이션 기반의 디지털 트윈 핵심 기술, 인공지능 기반 시뮬레이션 플랫폼 기술 개발 및 응용 연구
❏ 내용
ㅇ 산업체 제품(부품) 설계, 생산(공정) 분야 고정밀 ROM 기술 개발 및 적용
ㅇ 설계 최적화 및 공정 제어를 위한 고정밀 시뮬레이션과 ROM Front-end 환경 연구·설계
* Front-end 환경: 고정밀 ROM 사용자 서비스를 위한 웹 서비스, UI/UX 등 사용자 환경
ㅇ 고정밀 모델링 및 시뮬레이션(M&S) 공동연구를 통한 산업·공공 디지털 전환 혁신사례 창출
ㅇ 인공지능 기반 시뮬레이션 플랫폼 기술 기능 고도화 및 산업·공공 분야 시범 적용

◼ 3단계
❏ 목표
ㅇ 초고성능컴퓨팅 기반 시뮬레이션 핵심기술 및 AI 시뮬레이션 플랫폼 기술고도화를 통한 디지털 혁신 성공 사례 창출
❏ 내용
ㅇ 초고성능컴퓨팅 기반 거대 규모/고난이도 시뮬레이션 수행 및 도메인 확장, 예측 모델개발을 통한 적용 사례 확대
ㅇ 온-디맨드 ROM 기술고도화 및 디지털 트윈 적용 체계화
* 온-디맨드(On-Demand) ROM: 사용자가 직접 ROM을 생성·조합하여 활용할 수 있는 능동형 디지털 트윈
ㅇ 고정밀 시뮬레이션 기반 산업·공공 부분의 디지털 전환 확대
ㅇ 인공지능 기반의 시뮬레이션 플랫폼 기술고도화 및 산업·공공 분야 적용 확대

□ 연구개발성과
< 정량 성과 >
ㅇ 국가 공인시험 인증(KCL) 95% 이상의 정확도를 갖는 성능 예측 모델개발 4건
ㅇ ROMBuilder(HEMOS-SIM) 프로토타입 개발 1건
ㅇ 인공지능 기반 시뮬레이션 플랫폼 기술 개발 6건
ㅇ 단계별 대표성과
< 정성 성과 >
ㅇ 초고성능컴퓨팅 시뮬레이션 기반의 성능 예측 모델링 기술의 보급으로 산업체의 제품 성능 검증, 설계 및 생산 최적화 기술 분야에서 세계적 수준의 기술력 확보
ㅇ 거대 규모의 산업 및 공공 시스템에 대한 실시간 성능 예측 및 신뢰성 분석 모델 개발을 통한 초고성능컴퓨팅 기반의 디지털 트윈 기술선도
ㅇ 고정밀 M&S 공동연구를 통한 산업·공공분야의 디지털 전환 혁신사례 창출
ㅇ 인공지능 기반 시뮬레이션 플랫폼을 통한 산업·공공 분야 적용을 통한 성과창출 지원

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
ㅇ (거대 규모 모델링 및 시뮬레이션) 초고성능컴퓨터, HEMOS-Cloud를 활용하여 산업 제품 및 공정, 공공 시스템에 대한 고정밀 모델링 및 시뮬레이션 공동연구를 통해 제조업 분야 R&D 혁신 및 사회 공공문제에 대한 해결방안 제시
ㅇ (최적 설계와 공정 제어를 위한 ROM 개발 및 보급) 거대 시뮬레이션 데이터를 축적하여 실시간 예측 모델인 ROM을 개발하여 기업의 제품 최적 설계 및 공정 모니터링, 제품 성능 예측, 공정의 예지보전, 공정 제어 등에 활용
ㅇ (고정밀 차원축소모델 개발 환경: HEMOS-SIM(ROMBuilder) 개발 및 서비스) 디지털 트윈 핵심 요소기술 적용을 통해 산업 및 공공 분야 현안 해결 등 R&D 혁신 강화
ㅇ (인공지능 기반 시뮬레이션 플랫폼 기술개발 및 적용) 인공지능 기능을 결합한 시뮬레이션 플랫폼 개발로 산업·공공 분야 저변·확대 및 연구성과 창출 극대화
ㅇ 거대 산업 또는 공공 시스템에 대한 실시간 성능 예측 및 신뢰성 분석 모델 적용을 통해 초고성능컴퓨팅 기반의 디지털 트윈 기술선도
ㅇ 초고성능컴퓨팅 시뮬레이션 기반의 예측 모델링 기술의 보급으로 국내 산업체의 제품 설계 경쟁력 및 생산 최적화 기술에 있어서 글로벌 리더쉽 확보

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

IV. Results of the study
￮ Derivation of required technology for ROM Builder development and preparation of technical report ‘Technical report for building ROM Builder(ISBN: 978-89- 294-1190-9)’, 3 SW
￮ Development and dissemination of HEMOS-Fluid Ver.2021 and Ver.2022, a functional expansio

IV. Results of the study
￮ Derivation of required technology for ROM Builder development and preparation of technical report ‘Technical report for building ROM Builder(ISBN: 978-89- 294-1190-9)’, 3 SW
￮ Development and dissemination of HEMOS-Fluid Ver.2021 and Ver.2022, a functional expansion version as a CFD(Computational Fluid Dynamics) M&S SW
￮ Productivity improvement in product design & analysis
- M&S technical support(25 technical support, Customer satisfaction: 97.12)
- M&S consulting services improved 68.05% increase in productivity of the design and analysis (Saving 61.5% of time and 77.61% of cost)
￮ Simulation-based ROM development, Achieve greater than 95% accuracy (Real-time analytics, Securing nationally certified test reports(KCL))
￮ Technology development of AI based simulation platform(7 SW, 1 patent application and 2 registration): Development of 6 technologies including simulation data analysis/processing/detection tool development

(source : Summary 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 단계보고서 초록 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 9
• 목차 ... 10
• 표목차 ... 11
• 그림목차 ... 13
• 1장 연구개발과제의 개요 ... 23
• 1절 연구개발 최종 목표(2021-2026 기준) ... 23
• 2절 국내·외 기술개발 현황 ... 23
• 3절 단계별 연구개발 로드맵 ... 28
• 4절 단계별 연구개발과제 목표 및 내용 ... 29
• 1. 성과지표 및 연차별 목표 ... 29
• 2. 1단계(2021-2022) 성과지표 달성도 ... 29
• 3. 전략목표(대과제)-성과목표(중과제)-성과지표(세부과제) 성과 연계도 ... 30
• 4. 추진전략 및 협력 네트워크 ... 30
• 5. 1단계(`21 ~ `22) 대표성과 ... 36
• 2장 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 37
• (1) 성과지표 1 (HEMOS-ROMBuilder 개발 완성도) ... 37
• (2) 성과지표 2 (ROM의 우수성 확보) ... 83
• (3) 성과지표 3 (인공지능 기반 시뮬레이션 플랫폼 기술개발) ... 111
• 3장 연구개발과제의 수행 결과 ... 220
• 1절 정성적 연구개발성과 ... 220
• 2절 정량적 연구개발성과 ... 224
• 3절 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 232
• 4장 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 233
• 5장 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 235
• 6장 참고문헌 ... 237
• 끝페이지 ... 241