2025년 수리 해석 소프트웨어 개발: AI, 클라우드 및 실시간 분석을 통한 차세대 공학의 동력. 이 부문이 향후 5년간 해양, 에너지 및 연구 응용 분야를 어떻게 변화시킬 예정인지 살펴보세요.
- 요약 및 주요 발견
- 시장 규모, 성장률 및 2025–2030년 예측
- 핵심 기술: CFD, AI 통합 및 실시간 시뮬레이션
- 주요 공급업체 및 산업 협력 (예: ansys.com, siemens.com, dnv.com)
- 신흥 응용 프로그램: 해양, 해상 에너지 및 환경 모델링
- 클라우드 기반 시뮬레이션 플랫폼 및 SaaS 동향
- 규제 기준 및 산업 이니셔티브 (예: asme.org, ieee.org)
- 지역 시장 역학: 북미, 유럽, 아시아 태평양
- 도전 과제: 계산 요구, 데이터 보안 및 인재 부족
- 미래 전망: 혁신 로드맵 및 전략적 권장 사항
- 출처 및 참고 문헌
요약 및 주요 발견
2025년 수리 해석 소프트웨어 부문은 고성능 컴퓨팅, 클라우드 기반 워크플로우, 해양, 해양 및 에너지 산업에서의 공학적 도전 과제의 복잡한 증가에 의해 추진되며 빠른 혁신을 경험하고 있습니다. 수리 해석 도구는 유체-구조 상호 작용, 선박 역학, 해상 플랫폼 안정성 및 환경 영향 평가 모델링에 필수적입니다. 이 시장은 확립된 엔지니어링 소프트웨어 제공업체와 인공지능 및 첨단 수치 방법을 활용하는 신흥 업체들이 공존하는 특징이 있습니다.
ANSYS, Inc., DNV, Siemens AG와 같은 주요 산업 리더들은 수리 해석 포트폴리오를 확장하고 있습니다. ANSYS, Inc.는 다물리 해석기 및 클라우드 기반 시뮬레이션 관리 통합을 통해 사용자가 보다 높은 정확도와 효율성으로 복잡한 해양 및 해상 시스템을 모델링할 수 있도록 합니다. DNV는 구조 및 수리 해석을 위한 Sesam과 같은 전문 소프트웨어를 제공하며, 이는 해상 풍력, 석유 및 가스, 해양 부문에서 널리 채택되고 있습니다. Siemens AG는 디지털 트윈 이니셔티브 및 설계 최적화를 지원하는 강력한 수리 모델링 기능을 갖춘 종합적인 컴퓨터 유체 역학 (CFD) 플랫폼인 Simcenter STAR-CCM+를 제공합니다.
최근 몇 년 동안, 더 크고 상세한 모델을 처리하고 실시간 센서 데이터와 통합할 수 있는 시뮬레이션 도구에 대한 수요가 급증하고 있습니다. 클라우드 네이티브 시뮬레이션 환경의 도입은 협업 워크플로우를 가능하게 하고 소규모 엔지니어링 회사의 하드웨어 장벽을 줄이고 있습니다. 오픈 소스 이니셔티브와 상호 운용성 표준도 참여를 얻고 있으며, OpenFOAM Foundation과 같은 조직은 CFD 및 수리 역학 모듈의 커뮤니티 주도 개발을 지원하고 있습니다.
2025년 및 근미래에 대한 주요 발견은 다음과 같습니다:
- AI 기반 자동화 및 최적화에 대한 지속적인 투자로, 수리 해석 시뮬레이션의 수동 설정 및 후처리 시간을 줄입니다.
- 클라우드 기반 시뮬레이션 서비스의 확장으로, 보다 넓은 범위의 사용자에게 높은 충실도의 모델링 접근을 민주화합니다.
- 디지털 트윈 기술의 통합으로, 해양 및 해상 자산에 대한 실시간 모니터링 및 예측 유지보수를 가능하게 합니다.
- 선박 효율성 최적화, 배출가스 감소 및 환경 영향 평가와 관련하여 지속 가능한 발전에 대한 강조가 커지고 있습니다.
- 소프트웨어 공급업체와 산업 기관 간의 협력이 이루어져 상호 운용성 기준을 상정하고 실험 데이터 및 운영 데이터에 대한 모델 검증을 보장합니다.
앞으로 수리 해석 소프트웨어 시장은 해양 및 에너지 부문에서의 디지털 전환, 더 친환경적인 운영에 대한 규제 압박, 그리고 시뮬레이션 기술의 지속적인 진화를 바탕으로 강력한 성장이 기대됩니다.
시장 규모, 성장률 및 2025–2030년 예측
수리 해석 소프트웨어 시장은 해양, 해상 에너지, 자동차 및 토목 공학과 같은 산업들이 유체 역학, 선박 설계 및 환경 영향 평가 최적화를 위해 첨단 모델링 도구를 점점 더 많이 의존함에 따라 강력한 성장을 경험하고 있습니다. 2025년 현재, 수리 해석 소프트웨어의 글로벌 시장 규모는 저자릿수 십억 달러(USD) 범위에 이를 것으로 예상되며, 2030년까지 연평균 성장률(CAGR)은 8%에서 12% 사이로 예상됩니다. 이는 디지털 전환 이니셔티브와 시뮬레이션을 보다 넓은 엔지니어링 워크플로우에 통합하는 것에 의해 촉진됩니다.
이 부문에서의 주요 업체로는 엔지니어링 시뮬레이션의 선두주자인 ANSYS, Inc.가 있으며, 그곳의 Fluent 및 CFX 솔버는 컴퓨터 유체 역학 (CFD) 및 수리 해석에 널리 사용됩니다. Dassault Systèmes는 해양 및 해상 어플리케이션에서 점점 더 많이 사용되는 SIMULIA XFlow 및 Abaqus를 제공합니다. Siemens AG는 산업 및 학문 사용자 모두를 위해 다물리 해석 및 수리 해석을 목표로 한 STAR-CCM+를 제공합니다. CD-adapco(현재 Siemens의 일부) 및 Autodesk, Inc.(CFD 및 시뮬레이션 도구와 함께)도 경쟁 환경에 기여하고 있습니다.
이 시장의 확장은 여러 가지 추세에 의해 촉진됩니다. 첫째, 해양 및 해상 부문은 국제 해사 기구의 탈탄소화 목표와 같은 더 엄격한 환경 규제를 준수해야 하므로, 조선업체와 운영자들이 선체 최적화 및 배출가스 감소를 위해 시뮬레이션에 투자하고 있습니다. 둘째, 해상 풍력 및 재생 에너지 프로젝트의 증가로 인해 터빈 기초, 계류 시스템 및 파도-구조 상호 작용을 평가하기 위한 수리 해석 모델링 수요가 증가하고 있습니다. 셋째, 인공지능 및 클라우드 컴퓨팅 통합이 시뮬레이션을 더 접근 가능하고 확장 가능하게 만들어 빠른 설계 반복 및 협업 워크플로우를 가능하게 하고 있습니다.
2030년까지 이 시장은 엔지니어링의 디지털화, 디지털 트윈의 확산 및 신흥 경제국에서의 시뮬레이션 주도 설계 채택의 혜택을 누릴 것으로 예상됩니다. 아시아 태평양 지역, 특히 중국, 한국 및 일본은 조선 및 인프라 프로젝트 확장으로 인해 평균 이상 성장할 것으로 예상됩니다. 한편 유럽과 북미의 확립된 시장은 자율 선박 및 고급 해상 플랫폼과 같은 고부가가치 응용 프로그램에 중점을 둘 것입니다.
전반적으로 수리 해석 소프트웨어 개발은 지속적인 성장을 위해 강력한 기반을 마련하고 있으며, 솔버 알고리즘, 사용자 인터페이스 및 클라우드 기반 배포에서의 혁신이 경쟁 환경을 형성하고 업종별 채택을 촉진할 것입니다.
핵심 기술: CFD, AI 통합 및 실시간 시뮬레이션
2025년 수리 해석 소프트웨어 개발은 핵심 기술, 특히 계산 유체 역학(CFD), 인공지능(AI) 통합, 및 실시간 시뮬레이션 기능에서의 빠른 발전으로 특징지어집니다. 이러한 혁신은 해양, 해상 에너지 및 자동차와 같은 산업들이 설계, 최적화 및 운영 의사 결정 접근 방식을 변화시키고 있습니다.
CFD는 여전히 수리 해석의 뼈대이며, 선도적인 소프트웨어 제공업체들은 지속적으로 솔버의 정확성, 확장성 및 사용자 접근성을 향상시키고 있습니다. ANSYS와 Siemens (Simcenter STAR-CCM+ 제품군을 통해)는 고성능 컴퓨팅(HPC)과 클라우드 기반 워크플로우를 활용하여 더 크고 복잡한 시뮬레이션을 가능하게 하고 있습니다. 2025년에는 이러한 플랫폼이 GPU 가속화 및 병렬 처리를 더 많이 채택하여 시뮬레이션 시간 단축 및 보다 반복적인 설계 주기를 가능하게 할 것입니다. OpenFOAM Foundation와 같은 오픈 소스 대안은 유연성과 비용 효율성 덕분에 특히 학술 및 연구 환경에서 지속적으로 인기를 얻고 있습니다.
AI 통합은 주요 트렌드로서, 기계 학습 모델이 시뮬레이션 워크플로우에 포함되어 수렴 가속화, 메쉬 생성 자동화 및 유동 행동 예측을 가능하게 하고 있습니다. Dassault Systèmes(其 SIMULIA 포트폴리오와 함께)와 같은 기업은 물리적 기반의 솔버를 데이터 기반의 대리 모델과 결합한 하이브리드 접근 방식에 투자하고 있으며, 이는 더 빠른 최적화와 불확실성 정량화를 가능하게 합니다. 2025년에는 AI 기반의 디지털 트윈이 더욱 보편화되어 해상 풍력 및 해양 부문에서의 수리 시스템에 대한 실시간 모니터링 및 예측 유지보수가 가능해질 것입니다.
실시간 시뮬레이션은 또 다른 중요한 진전을 이루고 있는 분야입니다. 인터랙티브 설계 및 가상 프로토타입에 대한 수요는 공급업체들이 축소된 차수 모델(ROM) 및 고급 시각화 도구를 개발하도록 유도하고 있습니다. Autodesk와 Altair는 자신의 시뮬레이션 환경에 실시간 피드백을 통합하여 신속한 시나리오 분석 및 협업 엔지니어링을 지원합니다. 이러한 기능은 자율 선박 개발 및 운영 훈련에 특히 가치가 있으며, 이는 변화하는 조건에 대한 즉각적인 반응이 필수적입니다.
앞으로 CFD, AI 및 실시간 시뮬레이션의 융합이 수리 해석을 더욱 민주화할 것으로 예상되며, 고급 도구를 더 넓은 범위의 사용자들이 접근할 수 있게 할 것입니다. 향후 몇 년 동안 플랫폼 간의 상호 운용성이 증가하고 클라우드 네이티브 솔루션의 사용이 개선되며 IoT 데이터 스트림과의 깊은 통합이 이루어질 것으로 보입니다. 이는 산업 전반에 걸쳐 더 스마트하고 적응 가능한 수리 시스템을 추진할 것입니다.
주요 공급업체 및 산업 협력 (예: ansys.com, siemens.com, dnv.com)
2025년 수리 해석 소프트웨어 산업은 확립된 엔지니어링 소프트웨어 대기업, 신흥 기술 기업 및 전략적 산업 협력 간의 역동적인 상호작용으로 특징지어집니다. 이 시장은 유체 역학, 선박 성능 및 환경 상호 작용 시뮬레이션을 위해 해양, 해양, 에너지 및 자동차 산업 전반에 걸쳐 널리 채택된 플랫폼을 가진 몇몇 글로벌 공급업체에 의해 이끌리고 있습니다.
ANSYS, Inc.는 여전히 지배적인 존재로, ANSYS Fluent 및 CFX 솔루션은 고급 컴퓨터 유체 역학(CFD) 기능을 제공합니다. 이러한 도구는 난류, 다상 유동 및 자유 표면 상호작용을 포함한 복잡한 수리 현상을 시뮬레이션하는 데 필수적입니다. 2024–2025년 동안 ANSYS, Inc.는 클라우드 기반 시뮬레이션 제공을 확장하여 협업 워크플로우 및 대규모 수리 프로젝트를 위한 고성능 컴퓨팅(HPC) 확장성을 가능하게 하고 있습니다.
Siemens Digital Industries Software는 또 다른 주요 기업으로, Simcenter STAR-CCM+ 플랫폼은 해양 및 해상 수역 역학에 널리 사용되고 있습니다. Siemens AG는 설계 최적화 가속과 매개변수 연구 자동화를 위해 인공지능(AI) 및 기계 학습(ML)을 시뮬레이션 제품군에 통합하는 데 투자하고 있습니다. 이 회사는 조선업체 및 분류 기관들과의 지속적인 파트너십을 통해 선박 성능 모니터링 및 예측 유지보수를 위한 디지털 트윈 솔루션 개발을 촉진하고 있습니다.
DNV는 글로벌 보증 및 리스크 관리 회사로, 해양 및 해상 부문에서 수리 및 구조 분석을 위한 Sesam 및 Aquaplus 소프트웨어를 발전시키고 있습니다. DNV는 조선소, 해양 운영자 및 학술 기관과 협력하여 차세대 부유 구조물의 시뮬레이션 정확성을 높이고 있습니다. 이러한 구조물에는 풍력 터빈 및 자율 선박이 포함됩니다.
기타 주목할 만한 공급업체로는 CD-adapco(현재 Siemens의 일부), Autodesk, Inc.(CFD 및 Fusion 360 시뮬레이션 모듈 포함), 그리고 Hexagon AB(결합된 유체-구조 상호작용을 위해 MSC Software 및 Adams 제공)가 있습니다. 이들 기업은 상호 운용성, 클라우드 배포 및 개방형 표준에 점점 더 집중하여 다학제 협업을 촉진하고 있습니다.
산업 협력도 강화되고 있으며, 소프트웨어 공급업체, 조선업체 및 연구 기관 간의 합작 투자가 혁신을 주도하고 있습니다. 예를 들어, 선체 형상을 최적화하고 대체 추진 시스템을 통합하기 위한 탈탄소화를 위한 시뮬레이션 프레임워크 개발을 위한 파트너십이 나타나고 있습니다. 2025년 이후 전망은 AI, 실시간 시뮬레이션, 및 디지털 트윈 기술의 더욱 깊은 통합과 함께 규제 준수 및 지속 가능성 이니셔티브에 대한 더 넓은 지원을 시사합니다.
신흥 응용 프로그램: 해양, 해상 에너지 및 환경 모델링
수리 해석 소프트웨어는 해양, 해상 에너지 및 환경 부문의 증가하는 요구 사항에 의해 2025년에 빠르게 발전하고 있습니다. 복잡한 유체 역학에 대한 높은 충실도의 모델링 수요가 증가하고 있으며, 산업들이 디지털화, 탈탄소화 및 운영 효율성을 추구하고 있기 때문입니다. 해양 분야에서 조선업체 및 운영자들은 선체 디자인을 최적화하고 연료 소비를 줄이며 엄격한 배출 규제를 준수하기 위해 점점 더 많은 고급 시뮬레이션 도구에 의존하고 있습니다. DNV 및 ANSYS와 같은 주요 소프트웨어 제공업체들은 개선된 난류 모델, 실시간 시뮬레이션 기능, 및 디지털 트윈 프레임워크 통합을 통해 지속적인 성능 모니터링 및 선박 예측 유지보수를 가능하게 하고 있습니다.
해상 에너지, 특히 풍력 및 석유 및 가스 부문은 수리 소프트웨어 혁신의 또 다른 주요 원동력입니다. 부유 풍력 터빈 및 심해 플랫폼의 확산은 파도-구조 상호작용, 계류 역학 및 결합된 환경 하중의 정확한 모델링을 필요로 합니다. Siemens 및 Dassault Systèmes와 같은 기업은 클라우드 기반 시뮬레이션 환경 및 AI 기반 디자인 최적화에 투자하여 엔지니어들이 실제 해양 조건에서 신규 개념을 신속하게 반복하고 검증할 수 있게 하고 있습니다. 실시간 센서 데이터와 시뮬레이션 모델을 통합하는 것도 늘어나는 추세로, 해양 자산의 적응형 제어 전략 및 위험 평가를 지원하고 있습니다.
환경 모델링은 특히 기후 회복력 및 규제 준수의 맥락에서 중요한 응용 프로그램 영역으로 급부상하고 있습니다. 수리 해석 소프트웨어는 오염물 확산 예측, 해안 침식 평가 및 극단적 기상 사건의 영향을 모델링하는 데 사용되고 있습니다. DHI와 같은 조직은 수질, 침전물 운반 및 생태계 반응을 위한 모듈을 포함하도록 소프트웨어 제품군을 확장하고 있으며, 이는 정부 기관 및 자문 업체가 환경 영향 평가 및 재난 대비 계획을 지원하는 데 기여하고 있습니다.
앞으로의 몇 년 동안 머신 러닝, 고성능 컴퓨팅 및 IoT 지원 데이터 스트림과의 수리 해석의 추가 융합이 예상됩니다. 오픈 소스 이니셔티브 및 상호 운용성 표준도 탄력을 받고 있으며, 학계, 산업 및 규제 기관 간의 협업을 촉진하고 있습니다. 시뮬레이션 소프트웨어가 더욱 접근 가능하고 강력해짐에 따라, 지속 가능한 해양 운영, 회복력 있는 해상 인프라 및 적극적인 환경 관리를 지원하는 데 기여하는 역할은 더욱 커질 것입니다.
클라우드 기반 시뮬레이션 플랫폼 및 SaaS 동향
2025년 수리 해석 소프트웨어 부문은 클라우드 기반 플랫폼 및 서비스형 소프트웨어(SaaS) 모델의 빠른 도입으로 인해 크게 변모하고 있습니다. 전통적으로 수리 해석은 해양 공학, 해상 에너지 및 환경 모델링과 같은 산업의 경우 필수적이었던 고성능 온프레미스 컴퓨팅 인프라에 의존해 왔습니다. 그러나 시뮬레이션의 복잡성이 증가하고 협업 워크플로우의 수요가 높아지며 확장 가능한 자원의 필요성이 클라우드 네이티브 솔루션으로의 전환을 가속화하고 있습니다.
선도적인 소프트웨어 개발자들은 이러한 전환의 최전선에 있습니다. 글로벌 엔지니어링 시뮬레이션 선두주자인 ANSYS, Inc.는 클라우드 제공을 확장하여 사용자가 필요에 따라 컴퓨터 유체 역학(CFD) 및 수리 분석을 실행할 수 있도록 유연한 라이선스 및 기존 워크플로우와의 원활한 통합을 제공합니다. 유사하게, Dassault Systèmes는 고성능 컴퓨팅 리소스에 대한 접근을 가능하게 하여 실시간 협업을 지원하는 클라우드 기반 기능으로 SIMULIA 제품군을 강화하고 있습니다.
해양 및 해상 시뮬레이션 도구로 유명한 DNV와 같은 전문 공급업체들도 SaaS 모델을 채택하고 있습니다. DNV의 클라우드 지원 솔루션은 고급 수리 모델링에 대한 원격 액세스를 용이하게 하여 글로벌 팀을 지원하고 규제 준수 프로세스를 간소화합니다. 한편 Siemens AG는 자신의 Simcenter 제품군을 클라우드 인프라와 통합하여 해양 및 에너지 부문 고객을 위한 확장 가능한 시뮬레이션 환경을 제공합니다.
클라우드 기반 수리 해석 플랫폼의 도입은 디지털 트윈 및 실시간 데이터 통합에 대한 growing 수요에 의해 더욱 촉진되고 있습니다. 이러한 플랫폼은 선박이나 해양 자산으로부터의 센서 데이터를 기반으로 지속적인 모델 업데이트를 가능하게 하여 예측 유지보수 및 운영 효율성을 향상시킵니다. SaaS 방식은 또한 소규모 조직이 첨단 시뮬레이션 도구에 접근할 수 있도록 하여 산업 전반의 혁신을 촉진합니다.
앞으로 몇 년 간 주요 소프트웨어 공급업체들 간의 경쟁이 더욱 치열해질 것으로 예상되며, 보다 사용자 친화적이고 상호 운영 가능하며 안전한 클라우드 기반 수리 해석 환경을 제공하기 위한 노력이 지속될 것입니다. AI 기반 자동화, 향상된 시각화 및 IoT 데이터 스트림과의 통합에 초점을 맞출 것입니다. 규제 요건 및 지속 가능성 목표가 발전함에 따라 클라우드 기반 시뮬레이션 플랫폼은 해양 및 해상 산업 내의 디지털 전환 및 탈탄소화 이니셔티브를 지원하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.
규제 기준 및 산업 이니셔티브 (예: asme.org, ieee.org)
2025년 수리 해석 소프트웨어 개발과 관련된 규제 환경 및 산업 이니셔티브는 해양 공학, 해상 에너지 및 고급 제조 분야에서 정확성, 상호 운영성 및 안전성에 대한 요구가 증가함에 따라 급속히 진화하고 있습니다. 규제 기관 및 산업 조직은 이러한 시뮬레이션 도구의 개발 및 적용을 관장하는 표준을 정립하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.
미국 기계공학회(ASME)는 계산 모델링 및 시뮬레이션, 특히 수리 해석을 위한 지침을 설정하는 데 핵심적인 역할을 하고 있습니다. ASME의 V&V(검증 및 검증) 기준, 특히 V&V 20 및 V&V 40은 다물리 시뮬레이션의 복잡성 증가 및 수리 모델에 머신 러닝 알고리즘의 통합을 해결하기 위해 업데이트되고 있습니다. 이러한 기준은 소프트웨어 개발자들이 자신의 제품이 특히 조선 및 해양 플랫폼 설계와 같은 안전 관련 응용 프로그램에서 엄격한 품질 및 신뢰성 기준을 충족하도록 보장하는 데 점점 더 많이 참조되고 있습니다.
마찬가지로 전기전자기술자협회(IEEE)는 시뮬레이션 소프트웨어와 관련된 표준 포트폴리오를 확대하고 있으며, 데이터 상호 운영성, 모델 교환 및 디지털 트윈 통합에 집중하고 있습니다. 2025년의 IEEE의 지속적인 이니셔티브에는 시뮬레이션 데이터 형식을 위한 새로운 프로토콜 개발 및 신규 디지털 엔지니어링 워크플로우와의 준수 위해 소프트웨어 도구를 인증하는 것이 포함됩니다. 이러한 노력은 수리 해석이 해양 및 에너지 산업에서 실시간 모니터링 및 제어 시스템과 통합됨에 따라 특히 중요합니다.
산업 컨소시엄 및 협력 이니셔티브도 증가하고 있습니다. 해양 건축가 및 해양 공학자 협회(SNAME) 및 DNV(Det Norske Veritas)와 같은 조직은 수리 해석 소프트웨어에 대한 모범 사례 및 인증 체계를 개발하는 데 적극적으로 참여하고 있습니다. 예를 들어, DNV는 해양 및 해상 응용 프로그램에 사용되는 수치 모델 검증을 위한 권장 관행을 업데이트하고 있으며, 이는 계산 유체 역학(CFD) 및 고성능 컴퓨팅의 최신 발전을 반영하고 있습니다.
앞으로 몇 년 간 지역 및 산업 간 표준의 조화가 증가하고, 소프트웨어 개발자 및 사용자를 위한 인증 프로그램이 도입될 것으로 예상됩니다. 이는 시뮬레이션 결과에 대한 신뢰를 높이고 규제 승인을 용이하게 하며 자율 선박 및 해상 재생 에너지 시스템과 같은 새로운 분야에서의 고급 수리 모델링 채택을 가속화할 가능성이 높습니다.
지역 시장 역학: 북미, 유럽, 아시아 태평양
2025년 수리 해석 소프트웨어 개발을 위한 지역 시장 역학은 북미, 유럽 및 아시아 태평양 전역에서 기술 우선 순위, 규제 환경 및 산업 수요의 뚜렷한 차이로 형성되고 있습니다. 각 지역은 해양, 해상 에너지, 자동차 및 환경 공학과 같은 분야의 진화하는 요구를 충족하기 위하여 혁신을 이끌고 있는 주요 소프트웨어 공급업체 및 연구 기관의 활발한 활동이 이루어지고 있습니다.
북미는 해양, 해상 석유 및 가스, 방위 부문에서의 고도로 발달한 수리 해석 소프트웨어의 글로벌 선두주자로 남아 있습니다. ANSYS, Inc. 및 Autodesk, Inc.와 같은 주요 업체들은 시뮬레이션 포트폴리오를 확장하고 AI 기반 솔버 및 클라우드 기반 협업 도구를 통합하고 있습니다. 미 해군 및 해상 풍력 개발자는 선박 설계, 수중 로봇 및 부유 풍력 플랫폼을 위한 높은 충실도의 수리 모델링에 점점 더 많이 의존하고 있습니다. 또한, MIT 및 Stanford와 같은 기관이 소프트웨어 공급업체와 협력하여 다물리 시뮬레이션의 경계를 확대하는 강력한 대학-산업 파트너십의 혜택을 누리고 있습니다.
유럽은 해양 및 재생 에너지 분야에서 지속 가능성 및 규제 준수에 강한 초점을 두고 있습니다. DNV(노르웨이) 및 Siemens AG(독일)와 같은 회사들은 선박 디자인, 해상 풍력 및 환경 영향 평가를 위해 맞춤형 고급 수리 해석 도구를 제공하고 있습니다. 유럽 연합의 Green Deal 및 Fit for 55 이니셔티브는 선박 효율성을 최적화하고 배출가스를 줄일 수 있는 시뮬레이션 소프트웨어에 대한 수요를 가속화하고 있습니다. EU의 자금 지원을 받는 협력 R&D 프로젝트는 디지털 트윈 및 실시간 시뮬레이션 기능의 통합을 촉진하고 있으며, 오픈 소스 프레임워크 및 상호 운용성에 대한 강조가 커지고 있습니다.
아시아 태평양 지역은 조선업, 해상 인프라 및 연안을 관리하는 프로젝트의 범위가 확장됨에 따라 빠른 성장을 경험하고 있습니다. 일본과 한국은 주요 조선소 및 엔지니어링 기업이 있으며, 글로벌 경쟁력을 유지하기 위해 차세대 시뮬레이션 플랫폼에 투자하고 있습니다. Mitsubishi Heavy Industries 및 Hyundai Heavy Industries는 선박 최적화 및 해양 구조 설계를 위해 수리 소프트웨어를 활용하는 주요 채택자로 알려져 있습니다. 중국에서는 정부 주도의 이니셔티브가 대규모 인프라 및 환경 복원력을 집중적으로 개발하는 자국의 고유한 시뮬레이션 도구 개발을 지원하고 있습니다. 해당 지역의 시장은 또한 태풍 저항 및 해안 도시화와 같은 고유의 문제를 해결하기 위한 학계와 산업 간의 협업이 증가하는 특징이 있습니다.
앞으로 세 지역 모두 클라우드 기반 시뮬레이션, AI 통합 및 실시간 디지털 트윈에 대한 지속적인 투자가 이루어질 것으로 예상됩니다. 그러나 지역마다 규제 우선 순위, 산업 초점 및 R&D 자금 지원에서의 차이는 10년대 나머지 동안 수리 해석 소프트웨어 개발의 속도와 방향에 지속적인 영향을 미칠 것입니다.
도전 과제: 계산 요구, 데이터 보안 및 인재 부족
2025년 수리 해석 소프트웨어 개발은 계산 요구, 데이터 보안 및 인재 부족 등 복잡한 도전 과제에 직면해 있습니다. 시뮬레이션 충실도 및 규모가 증가함에 따라 고성능 컴퓨팅(HPC) 인프라에 대한 요구도 증가하고 있습니다. ANSYS, Inc. 및 Dassault Systèmes와 같은 주요 소프트웨어 제공자들은 클라우드 기반 HPC 솔루션 및 GPU 가속화를 자신의 플랫폼에 통합함으로써 이러한 요구를 충족시키고 있지만, 해상 에너지, 선박 설계 및 환경 모델링과 같은 분야의 응용프로그램으로 인해 모델 복잡성이 기하급수적으로 증가하고 있어 가용 하드웨어의 한계가 계속해서 초과되고 있습니다. 예를 들어, 난류 다상 유동 시뮬레이션이나 해양 작전을 위한 실시간 디지털 트윈 시뮬레이션은 종종 페타스케일의 컴퓨터 리소스를 필요로 하며, 이는 모든 사용자나 조직이 보편적으로 접근할 수 있는 것이 아닙니다.
데이터 보안 또한 절박한 문제로, 수리 해석 시뮬레이션이 점점 더 클라우드 기반 협업 및 저장소에 의존함에 따라 더욱 중요해지고 있습니다. 선도적인 수리 모델링의 지적 재산, 예를 들어 독점적인 선체 디자인이나 해양 인프라 레이아웃은 사이버 위협으로부터 보호해야 합니다. Siemens AG 및 Autodesk, Inc.는 시뮬레이션 생태계 내에서 고급 암호화 및 접근 제어 메커니즘을 구현하고 있지만, 사이버 위험의 급속한 변화로 인해 보안 프로토콜에 대한 지속적인 투자가 필수적입니다. 방위 및 주요 인프라 프로젝트와 관련된 규제 준수는 엄격한 감사 이력 및 데이터 거주지 보장을 요구하여 더욱 복잡성을 더하고 있습니다.
이 분야는 또한 전문 인력의 부족 문제를 겪고 있습니다. 수리 해석 개발은 계산 유체 역학(CFD), 소프트웨어 공학 및 해양 또는 해상 공학의 도메인별 지식의 교차점에 대한 전문 지식을 요구합니다. DNV 및 Siemens AG와 같은 산업 리더들이 대학과 파트너십을 맺고 교육 프로그램을 제공하기 위한 노력을 기울이고 있지만, 자격을 갖춘 전문 인력의 공급은 수요에 따라 증가하지 않고 있습니다. 이러한 인재 격차는 AI 기반 시뮬레이션 최적화 및 실시간 디지털 트윈 통합과 같은 신흥 분야에서 특히 심각합니다.
앞으로 이 산업은 인재 부족의 영향을 완화하기 위해 자동화, 사용자 친화적 인터페이스 및 AI 지원 모델 생성에 대한 투자에 집중할 것으로 기대됩니다. 동시에, 고성능 컴퓨팅 및 엣지 처리에 대한 지속적인 발전이 고급 시뮬레이션 기능에 대한 접근을 민주화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 하지만, 견고한 사이버 보안과 숙련된 인력의 수요는 이번 10년 동안 수리 해석 소프트웨어 개발의 중앙 과제가 계속될 것입니다.
미래 전망: 혁신 로드맵 및 전략적 권장 사항
2025년 및 이후 몇 년 동안 수리 해석 소프트웨어 부문은 계산 성능, 클라우드 통합 및 해양, 해상 에너지 및 환경 공학과 같은 산업 전반의 높은 충실도 모델링에 대한 수요 증가로 인해 상당한 변화를 맞이할 준비가 되어 있습니다. 디지털화가 가속화됨에 따라 주요 소프트웨어 개발자들은 자동화, 상호 운영성 및 실시간 분석을 강조하는 혁신 로드맵을 우선 순위로 두고 있습니다.
주요 트렌드는 인공지능(AI) 및 머신 러닝(ML) 알고리즘을 통합하여 시뮬레이션의 정확성을 높이고 계산 시간을 단축하는 것입니다. ANSYS, Inc. 및 Dassault Systèmes와 같은 주요 업체들은 AI 기반 솔버 및 적응형 메싱 기술에 투자하고 있으며, 이는 사용자가 복잡한 수리 모델을 보다 수동 개입 없이 최적화할 수 있게 합니다. 이러한 발전은 비전문가 사용자에 대한 장벽을 낮추고 초기 설계 및 운영 의사 결정에서의 시뮬레이션 도구의 적용을 확대할 것으로 기대됩니다.
클라우드 기반 시뮬레이션 플랫폼도 주목받고 있으며, 확장 가능한 리소스 및 협업 환경을 제공합니다. Siemens Digital Industries Software 및 Autodesk, Inc.는 원격 액세스, 버전 제어 및 IoT 데이터 스트림과의 통합을 촉진하는 클라우드 네이티브 솔루션을 적극 개발하고 있습니다. 이 변화는 선박 건조 및 해상 풍력 프로젝트와 같은 다분야 워크플로우를 가속화할 것으로 예상되며, 여기서 실시간 데이터 통합 및 시나리오 테스트가 필수적입니다.
상호 운용성은 전략적 초점으로 남아 있으며, 산업 리더들은 수리 해석 솔버와 더 넓은 엔지니어링 생태계 간의 데이터 교환을 위한 개방형 표준을 추구하고 있습니다. DNV 및 해양 건축가 및 해양 공학자 협회(SNAME)와 같은 조직의 이니셔티브는 표준화된 데이터 형식 및 검증 기준을 위한 협력을 촉진하여 규제 준수 및 디지털 트윈 개발에 필수적이 될 것입니다.
앞으로 이 부문은 고성능 컴퓨팅(HPC) 및 GPU 가속의 채택 증가를 예상하고 있으며, 이는 고도로 복잡한 다물리 시나리오의 실시간 또는 근실시간 시뮬레이션을 가능하게 할 것입니다. 소프트웨어 개발자에 대한 전략적 권장 사항은 사용자 중심 인터페이스를 우선적으로 고려하고 오픈 API 지원을 확장하며 성능을 최적화하기 위해 하드웨어 공급업체와의 파트너십에 투자하는 것입니다. 또한 탈탄소화 및 기후 회복력 모델링과 같은 신흥 지속 가능성 요구 사항과의 제품 개발 일치를 유지하는 것이 중요합니다.
출처 및 참고 문헌
- DNV
- Siemens AG
- OpenFOAM Foundation
- Altair
- Hexagon AB
- 미국 기계공학회(ASME)
- 전기전자기술자협회(IEEE)
- 해양 건축가 및 해양 공학자 협회(SNAME)
- Mitsubishi Heavy Industries
- Hyundai Heavy Industries
