이에이트, 반도체 등 성능저하 예방기술 개발 성공 쾌거

시뮬레이션 기반 디지털 트윈 기업 이에이트에서 반도체 등 고성능 전자기기의 고열로 인한 성능 저하를 예측하고 제어할 수 있는 기술 개발에 성공했다. 

25일 이에이트에 따르면 자사의 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 연구팀이 고체의 열변형 시뮬레이션을 위한 TLSPH(Total Lagrangian SPH) 기반 혁신적인 열변형 모델을 개발해 FEM(Finite Element Method) 대비 높은 정확도를 검증했고 관련된 논문이 SCI 저널인 'Computers and Structures'에 게재했다.

이에이트는 ‘Thermomechanical modeling in elastic body with corotated total Lagrangian SPH’ 논문에서 기존 SPH의 한계를 극복하고 정확도와 효율성을 향상시킨 새로운 열변형 모델을 제시했다. TLSPH는 고정된 기준 구성을 사용, 정확한 변형 계산을 보장해 시뮬레이션의 강건성을 높였다. 입자 간 거리는 선형 열팽창 이론에 기반, 온도 변화에 따라 업데이트되어 실제 물질에서 발생하는 열팽창을 보다 더 정확하게 시뮬레이션 할 수 있게 되었다. 또한, 코로테이션 변형 기법을 적용해 변형 구배를 계산 및 입자 간 상호작용까지 고려해 탄성 변형 계산의 정확도까지 향상시켰다.

열변형은 물질이 온도 변화로 인해 팽창하거나 수축하면서 변형되는 현상으로, 다양한 제조 산업에서 열변형 방지 기술은 핵심 기술로 인정받고 있다. 고성능 전자기기, 반도체는 작동 중 열이 발생하며 이러한 열이 쌓이면 전자부품의 성능 저하와 고장이 발생할 수 있다. 또한 자동차 엔진 내부의 실린더, 피스톤, 배기 시스템은 작동 중 고온에 노출되며, 이러한 부품들이 열에 의해 팽창하면 엔진 성능이 저하되거나 부품 손상이 발생할 수 있다. 이에이트의 열변형 예측 기술은 이러한 열변형을 보다 정확하고 효율적으로 예측하고 제어할 수 있어, 제조업을 비롯한 여러 산업에서 큰 성과를 거둘 것으로 기대된다.

한편 이에이트는 삼성전자와 처음으로 디지털 트윈(Digital Twin) 구축 계약을 체결하며 올해 실적 개선과 향후 '퀀텀점프(비약적 실적 호전, Quantum Jump) '에 관한 기대감을 높이고 있다. 이번 계약은 선행 구축 계약으로 앞으로 대규모 제작자주문제작(ODM) 수주를 예고했기 때문이다.

이에이트는 지난 7월 삼성전자와 7억5000만원 규모의 디지털 트윈 선행개발 구축 계약을 체결했다고 공시했다. 이는 지난해 매출액 대비 20.47%에 해당하는 규모로 계약기간은 올해 7월 15일부터 내년 3월 31일까지다.

삼성전자가 이에이트와 손을 잡은 이유는 수율 제고가 관건인 차세대 반도체 분야에서 디지털 트윈(Digital Twin) 기술이 관건이 되고 있기 때문이다. 스마트팩토리 중 최고인 레벨5에 도달할 수 있는 세계 최초의 공장 디지털 트윈 플랫폼 기술을 목표로 준비에 박차를 가하고 있는 상황에서 삼성전자가 이에이트를 파트너로 낙점한 것으로 풀이된다. 

일명 디지털 아바타로 불리는 디지털 트윈 기술은 현실에 존재하는 사물, 성질, 환경 등을 가상공간에 동일하게 구현하는 미래 지향적 기술을 말한다. 스마트시티·스마트팩토리 조성 외에도 자동차 생산설비, 반도체 공정, 제철소 고로 등 산업 현장에서 다양한 형태로 개발·적용되고 있다.