퍼스널 모빌리티·이륜차 등 소형 모빌리티를 위한 헤드램프 모듈을 개발·제조하는 조명 전문 기업

에텐듀라이팅

1. 소속 회사는 어떤 기업입니까?

에텐듀라이팅은 퍼스널 모빌리티·이륜차 등 소형 모빌리티를 위한 헤드램프 모듈을 개발·제조하는 조명 전문 기업입니다.
블록 형태의 전조등 모듈 플랫폼을 기반으로, 고객이 원하는 빔 패턴과 디자인을 레고처럼 조합해 쓸 수 있는 모듈형 헤드램프를 만들고 있습니다. 
“모두를 위한 안전한 전조등”을 목표로, 작은 조직이지만 설계 초기 단계부터 Ansys Speos와 Ansys Mechanical 등 CAE 해석을 적극 활용해 성능과 가격, 신뢰성을 모두 만족하는 실질적인 조명 설루션을 제공하고 있습니다.

2. 맡고 계신 역할 or 업무는 어떤 것입니까?

에텐듀라이팅에서 공동대표를 맡고 있으며, 제품 개발과 회사 운영 전반을 담당하고 있습니다. 개발 일정·예산을 정리하고, 정부 과제와 투자 유치 등 자금 조달, 고객사·협력사와의 협의를 주로 맡고 있지만, 정해진 역할보다 회사 운영에 필요한 일을 시기별로 처리하는 편입니다.
아이디어 단계의 제품 기획부터 시제품 제작과 성능 검토, 완성품으로 이어지는 과정 전체를 조율하며 어떤 일에 우선순위를 둘지 정리하고 역할을 나누고 있습니다. 작은 팀이 효율적으로 움직일 수 있도록 필요시 광학 설계 검토, 시제품 조립, 성능 확인 등 개발 과정 전반의 업무를 하고 있습니다.

3. CAE 해석 설루션(예: Ansys 등) 도입의 배경과 이점은 무엇인가요?

저희는 전조등 모듈 개발에 Ansys Speos와 Ansys Mechanical을 함께 사용하고 있습니다. Speos는 빛이 어떻게 퍼지고 어떤 배광이 나오는지 보는 데 쓰고, Mechanical은 열과 힘이 걸렸을 때 구조가 어느 정도까지 변형되는지 확인하는 데 사용하고 있습니다. 저희가 만드는 헤드램프 모듈은 크기가 아주 작은 편이고, 시장 트렌드도 점점 더 작은 램프를 요구하고 있기 때문에 치수 오차에 매우 민감합니다. 열로 인한 변형이나 기구적인 변형이 조금만 생겨도 빛의 방향과 밝기가 크게 달라질 수 있어서, 겉으로 보기에는 멀쩡해 보여도 실제 성능은 왔다 갔다 하는 경우가 생깁니다. 그래서 설계 단계부터 구조와 열, 빛을 같이 보면서 문제를 미리 줄여 놓는 것이 중요하다고 보고 있습니다.

설계와 해석 결과는 적용하는 조건에 따라 크게 달라지기 때문에, 처음부터 모든 조건을 다 넣고 한 번에 해석하기보다 단계적으로 접근하고 있습니다. 실제로 설계와 해석에 들어가는 시간도 중요하기 때문에, 먼저 비교적 가볍게 돌릴 수 있는 필수 조건만 넣어 전체적인 경향을 확인하고, 그 과정에서 더 자세히 봐야 하는 부분을 골라 다시 조건을 세밀하게 설정해 정밀 해석을 진행하는 방식으로 쓰고 있습니다. 이렇게 예측–제작–검증–조건 조정의 과정을 반복하면서, 어떤 조건에서 어떤 거동과 성능 변화가 나오는지에 대한 노하우를 조금씩 쌓아 가고 있습니다.

이런 이유로 CAE 해석 도구를 도입했고, 실제로 느끼는 장점은 다음과 같습니다.

•   시험 전에 설계 방향을 미리 점검할 수 있어, 크게 틀어진 안은 초기에 걸러낼 수 있습니다.
•   여러 설계안을 모두 만들어 보지 않고 해석으로 먼저 비교해 본 뒤, 최소한의 후보만 시제품으로 가져가면서 시간과 비용을 줄일 수 있습니다.
•   내부에서 논의할 때 감에만 의존하지 않고, 해석 결과와 목표 성능을 같이 보면서 어느 안에 힘을 실을지 정할 수 있어 의사결정이 좀 더 정리됩니다.
•   고객사나 협력사와 이야기할 때도 해석 결과를 함께 보여 주며 설계 의도를 설명할 수 있어, 작은 회사라도 검토 과정을 조금 더 설득력 있게 보여 줄 수 있습니다.

정리하면, 실험을 완전히 대신하기 위해서가 아니라, 한 번 만들더라도 실패 가능성을 줄이고, 작은 팀이 가진 시간과 예산을 조금 더 효율적으로 쓰기 위해 Speos와 Mechanical 같은 CAE 해석 설루션을 도입해 사용하고 있습니다.

4. CAE 해석 설루션을 사용한 구체적인 사례를 소개해 주실 수 있을까요?

저희는 CAE를 이용해 헤드램프 모듈의 열, 구조, 빛을 함께 보면서 다듬고 있습니다. 저희 모듈은 크기가 작아서 온도가 조금만 올라가도 부품이 미세하게 움직이고, 그게 곧바로 빛의 방향과 밝기 변화로 이어집니다. 이걸 설계 단계에서 줄이기 위해 Ansys Mechanical과 Ansys Speos를 같이 사용했습니다. 먼저 Ansys Mechanical에서는 저희 모듈 중 하나는 LED가 FPCB+Metal에 실장 되어있는데 FPCB의 비아(via) 크기와 개수, 히트싱크·브래킷 등 기구물의 방열 구조를 바꿔 가며 온도 분포와 온도 상승을 확인합니다. 비아 지름과 개수, 패턴을 여러 경우로 설정해 보고 어떤 조합이 열을 기구물 쪽으로 잘 빼 주는지 비교하고, 히트싱크 두께나 핀 형상, 체결 위치 등을 조정해 구조를 크게 바꾸지 않는 선에서 온도를 낮출 수 있는 설계안을 추려 갑니다.

이렇게 추려진 후보를 가지고 Ansys Speos에서 빛의 성능을 확인합니다. Mechanical에서 얻은 온도와 변형 결과를 기준으로

•   전체, 및 중심 밝기와 위치가 얼마나 바뀌는지
•   렌즈가 어느 방향으로 얼마나 틀어지는지
•   그 결과가 배광 법규 기준 안에 그대로 들어오는지

를 함께 봅니다.

특히 온도나 조립 오차로 렌즈가 미세하게 기울어지면 컷오프 라인 위치나 눈부심 영역이 법규 경계를 벗어날 수 있기 때문에, 해석 결과를 기준으로 렌즈 지지 구조, 두께, 체결 방식 등을 다시 설계해 배광 법규를 넘지 않도록 보완 설계를 하고 있습니다. 이 과정을 시제품 제작과 실제 측정 결과와 계속 비교하면서, 어떤 비아 설계와 방열 구조, 렌즈 지지 방식이 온도와 빛 성능, 법규 만족에 어떤 영향을 주는지에 대한 기준과 노하우를 쌓아 가고 있습니다. 정리하면, PCB 비아와 방열 구조 같은 세부 설계부터 렌즈 변형에 따른 배광 법규 만족 여부까지, Mechanical과 Speos를 연계해서 하나의 흐름으로 확인한 것이 저희가 CAE 해석 설루션을 실제로 활용한 대표적인 사례입니다.

5. 태성에스엔이의 기술 지원은 OOO이다.

저희 회사의 경우, 태성에스엔이는 단순한 프로그램 공급사라기보다 외부에 있는 해석 팀에 가까운 느낌입니다. Speos와 Mechanical을 도입할 때 설치나 환경 설정뿐 아니라 초기에 어떤 식으로 모델을 나누고 조건을 정하면 좋은지 실제 예제를 가지고 같이 고민해 주어서, 툴만 깔아두고 방치되는 일이 없었습니다. 교육과 세미나도 “이론 설명”보다는 현장에서 바로 써볼 수 있는 내용을 중심으로 진행해 주고, 프로젝트를 하다가 막히는 부분이 생기면 전화나 메일, 원격으로 비교적 빠르게 피드백을 주시고, 모르는 부분은 모른다고 솔직하게 말한 뒤 관련 사례를 찾아 다시 설명해 주시는 점이 도움이 많이 됐고, 감사했습니다. 이런 지원 덕분에 저희도 시행착오를 조금씩 줄여 올 수 있었고, 앞으로도 이런 방식으로 함께 성장해 나가는 파트너로 오래 함께할 수 있으면 좋겠습니다.

6. 마지막 한마디

저희는 시간과 예산을 어디에 쓸지 항상 고민하게 되는데, Ansys와 태성에스엔이의 기술 지원 덕분에 시행착오를 조금씩 줄여 가면서도 제품의 완성도는 높여 갈 수 있었다고 느끼고 있습니다. 앞으로도 작은 램프, 작은 모듈을 만들지만, 안전과 신뢰성에서는 타협하지 않는 제품을 계속 만들어 보고 싶습니다. 그 과정에서 해석과 시험, 설계가 더 잘 연결될 수 있도록 저희도 내부 역량을 키워 가고, 태성에스엔이와도 이런 방향으로 오래 함께했으면 합니다.