지멘스, Simcenter PhysicsAI 애드온 출시... AI 기반 CFD 설계 탐색 가속화

- AI 기반 모델 통해 Simcenter STAR-CCM+에서 수천 개의 설계 변형을 신속하게 탐색... 설계 탐색 시간을 수일에서 수 분 단위로 단축

- 고충실 CFD 결과 기반 내장 검증 기능으로 형상 성능 예측... 더 빠르고 신뢰도 높은 의사결정 지원

Simcenter PhysicsAI는 지멘스 Simcenter™ STAR-CCM+™ 소프트웨어의 검증된 기하학적 딥러닝 기술을 활용해 AI 기반 설계 탐색을 가속한다.

지멘스(Siemens)가 Simcenter™ PhysicsAI™ 소프트웨어를 통해 자사 Simcenter 고급 엔지니어링 시뮬레이션·테스트 솔루션 포트폴리오를 확장한다고 발표했다. Simcenter PhysicsAI는 엔지니어가 혁신적인 설계 개념과 다양한 변형안을 거의 즉시 평가할 수 있도록 지원한다.

Simcenter PhysicsAI는 지멘스 Simcenter™ STAR-CCM+™ 소프트웨어의 검증된 기하학적 딥러닝 기술을 활용해 AI 기반 설계 탐색을 가속한다. 새로 도입된 기능을 통해 엔지니어는 전산 유체 역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 시뮬레이션 데이터로부터 고효율 AI 차수 축소 모델(Reduced-Order Model, ROM)을 생성하고, 기존 워크플로우 대비 약 1,000배 빠른 속도와 더 적은 컴퓨팅 자원으로 다양한 설계 시나리오를 탐색할 수 있다.

샘 마할링엄(Sam Mahalingam) 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 시뮬레이션·HPC·AI 부문 수석 부사장은 “엔지니어링 시뮬레이션의 한계는 물리 법칙이 아니라 얼마나 빠르게 가능성을 탐색할 수 있는지에 달려 있다. 지멘스의 전략은 고객이 과거 작업에서 학습하고, 탐색 속도를 높이며, AI를 혁신을 위한 방향 제시 엔진으로 활용하도록 돕는 것이다. 지멘스는 결정론적 진실(deterministic truth)을 대체하는 것이 아니라, 이를 확장 가능하고 즉각적으로 활용할 수 있도록 하는 데 집중하고 있다”며, “지멘스는 AI를 활용해 엔지니어가 문제 해결을 위한 최적의 솔루션을 빠르게 탐색하고 찾아낼 수 있도록 지원하고 있다. Simcenter PhysicsAI는 전례 없는 속도와 지능으로 문제 해결을 지원하며, 엔지니어가 반복 작업과 파편화된 데이터에서 벗어나 창의성과 혁신 가속에 집중할 수 있도록 돕는다”고 말했다.

Simcenter PhysicsAI는 엔지니어가 시뮬레이션 결과를 토대로 AI 대리 모델(surrogate model)을 훈련하고 검증할 수 있도록 지원한다. 또한 통합된 시뮬레이션 환경 내에서 새로운 형상에 대한 예측을 거의 즉시 실행할 수 있으며, 검증 기준으로 고충실(high-fidelity) CFD 시뮬레이션을 손쉽게 활용할 수 있도록 한다. 이를 통해 엔지니어링 팀은 설계 검토 시간을 수 분 단위로 대폭 단축하고, 더 적은 컴퓨팅 자원으로 더 많은 설계를 탐색하며, 의사결정 속도를 높일 수 있다.

Simcenter PhysicsAI를 통해 엔지니어들은 기존 CFD 결과를 GDL 훈련 데이터로 재사용하고 예측 모델을 더 빠르게 구축할 수 있다.

주요 기능

엔지니어를 위해 설계된 Simcenter PhysicsAI는 AI ROM의 생성과 활용을 간소화해 다음과 같은 기능을 지원한다:

- 폭넓은 설계 공간 탐색: 수천 개의 설계 변형(design variant)에 대한 성능을 몇 분 만에 신속하게 평가할 수 있다. 기하학적 데이터에 최적화된 고급 트랜스포머 신경망 아키텍처를 활용해 예측 모델을 훈련한다.

- 기존 시뮬레이션 자산 재사용성 향상: 기존 실험계획법(Design of Experiments, DOE) 연구를 포함한 과거 데이터와 신규 생성 결과를 토대로 AI 모델을 훈련할 수 있다. 이를 통해 CFD 시뮬레이션 재실행 부담을 줄인다.

- 더 빠른 반복 주기: 초기 단계의 설계 선별 과정을 솔버 실행에서 AI 추론 기반으로 전환한다. AI ROM을 최적화 연구에 통합해 몇 주가 걸리던 수백 개 설계 변형 탐색을 몇 시간 만에 수행할 수 있다.

- 내장 검증 기능과 신뢰성 확보: 오차 지표와 검증 도구를 통해 예측 정확도를 정량화하고, AI 모델이 올바른 성능 추이를 반영하도록 보장해 신뢰도 높은 엔지니어링 의사결정을 지원한다.

- GPU 가속 설계 탐색: Simcenter PhysicsAI는 GPU 가속을 활용해 최적의 성능을 제공하며, GPU 기반 예측은 CPU 대비 최대 100배 빠르게 수행된다.

■ Contact: 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 https://www.siemens.com/ko-kr/