㈜ 그린텍, Ansys CFX 기반 유동 해석으로 

펌프 효율 향상과 개발 기간 단축 실현

1. 귀사와 기고자분에 대한 소개 부탁드립니다.
안녕하십니까. ㈜그린텍 기술연구소에서 재직 중인 곽민석 부장입니다.

저희 ㈜그린텍은 유체펌프 제조 사업과 엔지니어링 사업을 중심으로, 다양한 산업 현장에 최적화된 솔루션을 제공하고 있습니다.

수처리, 발전소, 농업 및 빌딩 설비 등 폭넓은 분야에서 적용 가능한 고효율 펌프 제품군을 보유하고 있으며, 안전성과 내구성을 바탕으로 국내외 고객에게 신뢰받고 있습니다.

2. CAE 해석 기술들이 현장에서 어떻게 적용되고 있으며, 궁극적으로 실무 현장에서 얼마나 실질적인 성과를 보여주고 있다고 생각하시는지 설명해 주세요.
펌프의 경우 효율이 얼마나 높은지가 매우 중요한 요소로써, 펌프의 효율을 향상시키기 위해서는 Leakage Loss, Hydraulic Loss, Mechanical Loss, Disk Friction Loss 등 펌프의 손실을 얼마나 줄일 수 있는지가 매우 중요한 요소입니다.

㈜그린텍은 펌프의 효율을 최대한 상승시키기 위해 ANSYS CFX 프로그램을 활용하여, Hydro 최적화 형상과 손실을 줄일 수 있는 구조를 개발하고 있습니다.

[그림 1] 다단펌프 설계 개선

최근에는 Leakage Loss를 줄이기 위해 웨어링 형상에 따른 Leakage Loss의 비교·분석을 ANSYS CFX 프로그램을 활용하여 진행하였고, 그 결과를 바탕으로 제품을 제작 및 성능 시험을 통한 결과와 비교하여, CAE 해석 결과의 신뢰성을 확보하는 등, 지속적인 연구개발을 진행하고 있습니다.

[그림 2] 양흡입펌프 웨어링 형상에 따른 누설유량 검증 1

[그림 3] 양흡입펌프 웨어링 형상에 따른 누설유량 검증 2

3. Ansys 등 CAE 해석 소프트웨어를 이용했을 때 해석 속도와 정확도는 얼마나 향상되었나요?

기존의 전통적인 방식인 '설계-시제품 제작-성능 시험-수정 설계'의 반복 프로세스와 비교했을 때, Ansys를 도입한 후 전체적인 개발 기간은 약 40% 이상 단축되었습니다. 과거에는 펌프 내부의 복잡한 유동이나 손실 발생 원인을 육안으로 확인할 수 없어 시험 결과에만 의존해야 했지만, 현재는 CAE 해석을 통해 PROTO 타입 제작 전에 문제점을 정확히 파악하고 수정할 수 있게 되었기 때문입니다.

특히 앞서 언급한 웨어링 형상에 따른 누설 유량(Leakage Loss) 해석의 경우, 실제 공인기관 성능시험 결과와 Ansys CFX를 통한 유량 및 양정 해석 결과의 오차가 3% 이내로 나타날 만큼 매우 높은 정확도를 보여주고 있습니다. 이러한 시뮬레이션의 신뢰성 확보 덕분에 시제품 제작 횟수가 기존 대비 절반 이하로 줄어들었으며, 이는 곧 개발 비용 절감과 신제품 출시 가속화라는 실질적인 성과로 이어지고 있습니다.  

4. 태성에스엔이에서 공급 드리는 제품과 고객 서비스의 차별화된 장점에 대한 의견 부탁드립니다.

 태성에스엔이의 가장 큰 장점은 단순한 소프트웨어 공급에 그치지 않고, 실무 현장의 엔지니어가 겪는 기술적 애로사항을 정확히 파악하고 대응해 주는 '전문적인 기술 지원 시스템'에 있다고 생각합니다.

펌프 해석은 격자 생성(Meshing) 단계부터 회전체 유동 정의 등 까다로운 조건이 많아 초기에 시행착오를 겪기 쉽습니다. 이 과정에서 태성에스엔이의 신속한 현장 맞춤형 기술 지원과 심화 교육 프로그램이 큰 도움이 되었습니다. 해석 중 발생하는 오류나 수렴성 문제에 대해 전문 엔지니어가 실무적인 해결 가이드를 명확하게 제시해 주기 때문에, 연구원들이 중도에 헤매지 않고 고도화된 해석 기술을 빠르게 실무에 내재화할 수 있었습니다.

5. 향후 귀사의 기술 발전과 비전에 대한 설명과 함께, 태성에스엔이에 바라는 점을 말씀해 주세요.

㈜그린텍은 앞으로 기존 펌프 제품군의 고효율화를 넘어, 디지털 트윈 기술과 AI 기반의 최적 설계를 접목한 스마트 수처리 솔루션 기업으로 도약하고자 합니다. 글로벌 시장 환경이 요구하는 친환경·고효율 기준을 충족하기 위해 유동 해석(CFD)뿐만 아니라 구조, 진동, 피로 해석 등 다중물리(Multi-physics) 해석 영역으로 연구개발 범위를 점진적으로 확대해 나갈 계획입니다.

이러한 기술적 여정에 태성에스엔이가 단순한 툴 공급사를 넘어 든든한 기술 파트너로 함께해주길 바랍니다. 앞으로도 그린텍과 같은 제조업체가 글로벌 기술 경쟁력을 가질 수 있도록, 최신 해석 트렌드 공유와 펌프 및 회전기기 분야에 특화된 고급 해석 가이드라인을 지속적으로 제공해 주시기를 기대합니다.