초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
◦ 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
◦ 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
◦ 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
◦ 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
◦ 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
◦ 인공지능 기반 시뮬레이션 플랫폼 기술개발 및 활용
- 인공지능 시뮬레이션 플랫폼 기술을 개발하고, 산업·공공 분야에 적용 및 활용 확산

◼ 1단계
❏ 목표
◦ 고정밀 시뮬레이션 기반의 디지털 트윈 핵심 기술 및 인공지능 기반 시뮬레이션 플랫폼 기술 개발
❏ 내용
◦ 시뮬레이션 기반의 설계 자동화/최적화, 시스템 제어 최적화 기술 및 예측 모델의 개발, ROM 시범 적용·검증
◦ 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
◦ 고정밀 모델링 및 시뮬레이션(M&S) 공동연구를 통한 산업·공공 디지털 전환 혁신사례 창출
◦ 인공지능 기반 시뮬레이션 플랫폼 기술 기술 개발

◼ 2단계
❏ 목표
◦ 고정밀 시뮬레이션 기반의 디지털 트윈 핵심 기술, 인공지능 기반 시뮬레이션 플랫폼 기술 개발 및 응용 연구
❏ 내용
◦ 산업체 제품(부품) 설계, 생산(공정) 분야 고정밀 ROM 기술 개발 및 적용
◦ 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
◦ 고정밀 모델링 및 시뮬레이션(M&S) 공동연구를 통한 산업․공공 디지털 전환 혁신사례 창출
◦ 인공지능 기반 시뮬레이션 플랫폼 기술 기능 고도화 및 산업·공공 분야 시범 적용

◼ 3단계
❏ 목표
◦ 초고성능컴퓨팅 기반 시뮬레이션 핵심기술 및 AI 시뮬레이션 플랫폼 기술고도화를 통한 디지털 혁신 성공 사례 창출
❏ 내용
◦ 초고성능컴퓨팅 기반 거대 규모/고난이도 시뮬레이션 수행 및 도메인 확장, 예측 모델개발을 통한 적용 사례 확대
◦ 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
◦ 고정밀 시뮬레이션 기반 산업․공공 부분의 디지털 전환 확대
◦ 인공지능 기반의 시뮬레이션 플랫폼 기술고도화 및 산업·공공 분야 적용 확대

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

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
◦ (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
◦ (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
◦ (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
◦ (인공지능 기반 시뮬레이션 플랫폼 기술개발 및 적용) 인공지능 기능을 결합한 시뮬레이션 플랫폼 개발로 산업·공공 분야 저변·확대 및 연구성과 창출 극대화
◦ 거대 산업 또는 공공 시스템에 대한 실시간 성능 예측 및 신뢰성 분석 모델 적용을 통해 초고성능컴퓨팅 기반의 디지털 트윈 기술선도
◦ 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
￮ Development and dissemination of HEMOS-Fluid Ver.2023, a functional expansion version as a CFD(Computational Fluid Dynamics) M&S SW
￮ M&S technical support (6 technical support, Cumulative 31)
- ‘Supercomputing M&S technical support Achievements casebook’(ISBN: 97

IV. Results of the study
￮ Development and dissemination of HEMOS-Fluid Ver.2023, a functional expansion version as a CFD(Computational Fluid Dynamics) M&S SW
￮ M&S technical support (6 technical support, Cumulative 31)
- ‘Supercomputing M&S technical support Achievements casebook’(ISBN: 978-89-294-1552-5)
￮ 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(Software registration: 2)

(source : Summary 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 연차보고서 초록 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 9
• 목차 ... 10
• 표목차 ... 11
• 그림목차 ... 12
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 16
• 가. 연구개발 최종 목표(2021-2026 기준) ... 16
• 나. 국내·외 기술개발 현황 ... 16
• 다. 단계별 연구개발 로드맵 ... 21
• 라. 단계별 연구개발과제 목표 및 내용 ... 22
• 1) 성과지표 및 연차별 목표 ... 22
• 2) 2023년 성과지표 달성도 ... 22
• 3) 목표 미달 시 원인분석 ... 22
• 마. 전략목표(대과제)-성과목표(중과제)-성과지표(세부과제) 성과 연계도 ... 23
• 바. 추진전략 및 협력 네트워크 ... 23
• 사. 2023년 대표성과 ... 29
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 30
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 ... 124
• 가. 정성적 연구개발성과 ... 124
• 나. 정량적 연구개발성과 ... 127
• 다. 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 133
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 141
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 142
• 가. 연구데이터 관리계획(DMP) 추진실적 ... 143
• 6. 참고 문헌 ... 144
• 끝페이지 ... 149