고객 사례Review

해석 툴과 뛰어난 연동기능을 통한 최적설계…

설계기간 40∼50% 단축

글로벌 모터시장을 선도하고 있는 LG이노텍 Mobile 사업부 Motor연구실은 2004년 SOLIDWORKS(솔리드웍스)도입, 초기 컨셉단계에서부터의 세분화된 형상화, 해석프로그램과의 손쉬운 연동을 통한 최적설계를 통해 설계기간의 혁신적인 단축을 가져왔다.

튜너·모터·모듈레이터 세계 1위, LG이노텍
LG이노텍은 디지털 및 아날로그 튜너, 광 디스크 드라이브용 모터, 모듈레이터 사업을 세계 1등 사업으로 키웠으며, 소형 LCD 모듈, LED, 카메라 모듈, 진동 모터를 중점 사업으로 선정, 미래 성장기반을 다지고 있다. 나아가 이동통신, 디스플레이, 디지털 정보가전, 네트워크 분야의 핵심부품을 집중 육성하고 있다. 아울러 과감한 연구개발 투자를 바탕으로 디지털 핵심기술 영역에 끊임없이 도전하고 있으며, 디지털 모바일 사업과 미래 유비쿼터스 세상을 이끌어 갈 글로벌 인재의 확보, 육성에도 매진하고 있다. 또한 제품과 서비스를 통해 고객에게 끊임없이 가치를 창조하고 제공하는 것을 최고의 목표로 삼고 경쟁우위의 글로벌 경쟁력을 확보하고 있다.

2001년 매출 250억원 수준에서 2004년 1,000억원 수준까지, 3년이라는 짧은 기간 동안 4배의 성과를 달성한 LG이노텍은 빠른 실행을 바탕으로 매출과 수익성의 비약적인 신장을 통해 2005년 1조 30억원의 매출을 올렸으며, 2010년 3조 5천억원을 달성하여 진정한 글로벌 기업으로 도약한다는 야심찬 계획을 갖고 있다.소형정밀모터시장의 글로벌 리더, Motor연구실 LG이노텍 Mobile사업부 Motor연구실은 CD-ROM, CD-RW, DVD, 콤보 등의 광 디스크 및 VCR 테이프, VCR 드럼을 구동시켜주는 다양한 종류의 모터를 연구 개발하는 곳으로, 이 연구실을 통해 생산되는 모터는 글로벌 시장에 있어서 일본 경쟁업체와 NO.1의 자리를 다투고 있다.
국내 모터사업은 LG이노텍을 제외하고는 활동이 미비한 상태이며, 유일한 경쟁회사마저 최근에는 모터사업을 거의 하고 있지 않는 상태다. 한편 LG이노텍은 매년 꾸준한 성장과 흑자를 기록하며 글로벌 소형정밀모터시장을 선도하고 있다.
Motor연구실 신용철 연구위원은 “우리는 경쟁 회사에 비해 문제 대응력이 뛰어나다. 소형 정밀모터 시장에서 20년 이상의 설계노하우를 통한 부품개발 및 소싱능력, 비용혁신을 통한 가격경쟁력은 우리의 가장 큰 경쟁력이라고 할 수 있다.”라고 말했다.
LG이노텍 Motor연구실의 세부 아이템으로는 광 픽업이 디스크에 기록되어져 있는 데이터를 접근할 수 있도록 디스크를 회전시켜 주는 스핀들모터, PC 주변기기·광학기기 등에 이용, 입력되는 신호에 비례하여 일정한 각도만큼 회전하는 모터인 스텝핑 모터, 주로 이동
통신 단말기 및 호출기 등에 장착되어 수신감지기능인 진동을 발생시켜 주는 진동모터가 있다. 이밖에 노트북 등의 전자기기 내부 온도 및 CPU, 칩 등의 발열부품들의 냉각용으로 사용되는 CFM(Cooling Fan Modul), 물체의 정밀 초점을 맞추기 위해 렌즈를 상하구동하
기 위한 카메라모듈용 A/F(Auto Focus) 액추에이터가 있다.

LG이노텍의 바이브레이션 모터는 신속한 생산 및 개발 대응력을 바탕으로 그 독보적인 경쟁력을 사수해 왔으며, ODD(Optical Disk Drive : 광학디스크드라이브)용 스핀들 모터는 ODD 모터 최적생산시스템을 구축하였다. 2004년에 런칭한 스테핑 모터는 탁월한 성
능의 DVD 기록계용 슬림 및 수퍼 슬림 타입 제품을 생산하고 있다. 2006년 모터연구실은 3초(초슬림 & 초박형 & 세계최초) 프로젝트를 진행, 이와 같은 전략의 일환으로 LG이노텍의 소형 정밀 모터는 염가형 설계기술, 저전력화를 통해 향후에도 글로벌 탑의 품질과 위
상을 확고히 할 것이다.

실제부품의 호환성 평가 오래 걸려…그 대안은 3D 툴!
LG이노텍 Motor연구실은 2004년 8월경 SOLIDWORKS 공인대리점인 노드데이타를 통해 SOLIDWORKS를 도입했다. Motor연구실이 3D 캐드를 검토할 당시에는 전체적인 시장 흐름이 이미 2D에서 3D로 바뀌는 상황이었다. Motor연구실 신용철 연구위원은 “모터 사업의 경우, 일본·대만·유럽·미국 쪽으로 고객이 많다. 당시 고객들과 코어를 할 때 실제 제작된 부품의 호환성 및 결합성 평가에 있어서 너무 긴 시간이 걸렸다. 이러한 문제점 해결을 위해서는 3D 툴이 그 대안이었다.”
라고 말했다. 박재범 주임연구원은 “3D 모델링된 어셈블리를 통해 문제점에 대해 사전 체크를 하면 개발기간을 크게 단축시킬 수 있다. 만약 3D 모델러를 가지지 않고 개발하게;되면 한번 양산한 금형으로 만들어진 제품에 대해 문제가 있을 경우, 그것을 다시 수정하는 작업을 반복해야 한다.”고 말했다.

3D 캐드의 또 다른 도입 필요성에 대해 박재범 주임 연구원은 “선행 개발적인 측면에서도 3D 툴은 반드시 필요하다. 우리 연구실이 개발하고 있는 것들이 세상에는 없는 것들이므로, 특정 제품에 어떠한 모터를 결합해야 하는가에 대한 예상만으로 무작정 그것을 만들어볼 수는 없다. 그래서 실제제품 만들기 전에 그것을 3D로 모델링 해보고 전자장 해석이나 기구해석을 통해서 어느 정도 성능을 예측해 볼 수 있다.”고 말했다.

SOLIDWORKS / 해석 툴 연동, 개발기간 단축에 크게 기여
많은 부품회사가 그러하듯 LG이노텍 Motor연구실 역시 기존에 다양한 3D 툴을 보유하고 있었다. 박재범 주임 연구원은 “우리가 보유하고 있는 대부분의 3D 툴의 문제점은 일단 배우기가 어렵다는 것이었다. 우리는 퍼포먼스를 중시하기 때문에 배우기 어려운 툴은 활
용도가 낮을 수밖에 없다. 그런 점에 있어서 SOLIDWORKS의 경우 2D 캐드를 사용할 줄 알면 두세 시간이면 익힐 정도로 배우기 쉽다. 우리가 개발하고 있는 모터는 의외로 굉장히 단순해서 이를 설계하는 데는 SOLIDWORKS가 가장 적합하다.”고 말했다. 또한 “고객사마다 요청하는 파일형식이 있는데 SOLIDWORKS의 경우, 고객이 원하는 파일형식이 다양하게 지원된다. 예를 들어 SOLIDWORKS로 모델링 했지만 고객이 프로엔지니어에서 사용하는 파라솔리드 형식을 원하면 그 형식으로 저장해서 고객사에 전송할 수 있다.”고 말했다.

LG이노텍 Motor연구실은 SOLIDWORKS와 함께 JMAC-Studio라는 해석 툴을 도입했다. JMAC-Studio는 모터, 액추에이터, 회로소자, 안테나 등 전자 전기기기의 제품 개발과 설계를 지원하는 소프트웨어로 현존하는 전자장 프로그램 중 3차원 애플리케이션에 강한 기능을 보유하고 있다. SOLIDWORKS의 장점은 이와 같은 해석툴과 연동해서 사용할 때 역시 큰 장점을 가지고 있으며, 이를 통한 전자장해석은 Motor연구실이 가지고 있는 큰 강점이기도 하다. 신용철 연구위원은 “SOLIDWORKS를 사용하면 전자장 해석을 할 때도 함께 연동해서 사용할 수 있다. 즉, SOLIDWORKS 어셈블리 파일을 그대로 가져와 해석 프로그램에서도 사용할 수 있다. 해석을 할 때는 내부의 위치정보들이 굉장히 중요한데 설계 저장방식과 해석 툴이 위치정보를 불러들이는 형식이 다르면 문제가 생긴다. 그러나 SOLIDWORKS의 경우 함께 연동되기 때문에 위치정보를 그대로 불러들일 수 있다.”라고 말했다. 이어 “전자장해석이나 기구해석을 할 때 모델링 하는 것이 반이라고 할 정도로 시간이 가장 많이 걸리는 부분이기 때문에 SOLIDWORKS의 이러한 장점은 전체개발기간 단축에 큰 영향을 끼친다.”고 말했다.

세부적이고 다양한 형상화 가능… 개발기간 단축
제품 개발 과정에 있어서 초기 컨셉 단계에서는 브레인스토밍을 하게 된다. LG이노텍 Motor연구실은 SOLIDWORKS 도입 이후 과거 단순히 머릿속에 있는 생각들만을 가지고 추상적으로 했던 브레인스토밍 단계가 세부적인 단계에서도 다양하게 형상화 해볼 수 있게되었다고 한다. 이를 통해 제품초기 설계단계가 과거에 비해서 40∼50%는 짧아지는 성과를 거두었다.
신용철 연구위원은 “그러한 과정을 통해 금형의 구현가능성에 대해서도 우리가 평가를 할 수 있게 됨에 따라 금형 제작 비용 절감에도 크게 기여를 할 수 있었다.”고 말했다.
박재범 주임 연구원은 “도면들을 보더라도 기존에는 2D 도면들이 주를 이루었는데 이제는 3D 도면들 위주로 바뀌어가고 있다. 3D 도면 위주로 바뀌어가게 된 것도 SOLIDWORKS를 사용하고 나서부터이다. SOLIDWORKS가 3D 모델링 결과물을 2D 도면으로 바로 뽑아주는 기능이 있기 때문에 더욱 그러한 것 같다.”고 말했다. LG이노텍 Motor연구실은 신입사원 초기단계에 프로그램 교육 및 개념교육을 하는 과정에서 적어도 한달 정도는 SOLIDWORKS와 같은 툴을 지속적으로 사용하게끔 함에 따라 향후 완전한 3D 도면 작성을 위해 꾸준히 노력하고 있다.

모듈 위주의 다양한 개발 진행, 활용도 더 높여갈 것
다양한 고객사가 존재하는 Motor연구실의 특성상 단일캐드로 가기는 쉬운 일이 아니다. 따라서 Motor연구실은 3D 툴에 있어서 SOLIDWORKS와 타 소프트웨어 두 개를 함께 운영할 계획이다.
박재범 주임 연구원은 “여러 가지 툴을 많은 사람이 사용하면 발전하기 힘들다. 그러나 많은 사람이 같은 툴을 사용하면 모르는 것에 대해 조언해줄 수 있는 점에서 서로 발전할 수 있을 것으로 생각된다. 따라서 3D 모델러는 가능하면 두 가지 정도로 공용화해 나가는 것이 이상적이라고 생각한다.”고 말했다.
현재 Motor연구실은 기존에 구입했던 SOLIDWORKS 3시트에, 5시트를 추가로 구입해더 많은 활용의 기회로 삼을 예정이다.
신용철 연구위원은 “우리가 SOLIDWORKS의 많은 기능을 사용하다 보면 거기에 대한 요구사항이 증가, 더욱 활용도가 높아질 것으로 생각한다. 노드데이타의 교육기회를 최대한 이용할 것이다.”라고 말했다. 이어 “우리는 모터연구실이었기 때문에 모터에 국한해서 신 성장동력을 찾았었다. 그러나 향후 이에 그치지 않고 모터가 들어가는 모듈을 위주로 한 다양한 개발이 진행이 될 예정이다.”라고 말했다.