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[Speos] Optimization(최적화) 기능 활용 방법

래디언트솔루션 — Tue, 2 Jun 2026 11:34:17 +0900

Optimization(최적화) 기능 활용 방법

Speos에서는 광학계의 법규 및 스펙 만족 또는 균일도 달성 등을 목표로 하는 디자인을 위해 설계변수를 최적화할 수 있으며, 그 방법으로는 총 3가지가 있습니다 .
첫번째, Workbench를 활용하는 방법 . 두번째, OptisLang을 활용하는 방법. 그리고 세번째로 Speos에 내장된 기능인 Optimization을 활용하는 방법이 있습니다.
본 자료에서는 상기 마지막 방법인 Optimization 기능 활용 방법에 대해서만 설명하겠습니다.
본 내용은 사실 폐사 주관 ‘Speos 활용 Light Guide 광학 설계 입문’ 교육에서 관련 예제를 통해 집중적으로 다루고 있습니다만, 교육 과정의 속도 및 분량이 다소 타이트하여 전부 안내 드리지 못했던 디테일한 설명을 본 자료를 통해 보완 드리고자 합니다.

다음의 순서로 안내드립니다 :

§1. Optimization 개요
최적화 프로세스를 위해 Speos에 내장된 Optimization 기능을 소개합니다.
§2. Optimization Parameter에 대한 이해
Optimization 생성 시 설정해야 하는 다양한 파라메터에 대해 설명합니다.
§3. Optimization 생성
Optimization 생성 workflow 및 각 optimization 모드에 대해 설명합니다.
§4. Variables 정의
적용 대상 파라메터 유형에 따라 변수를 정의하는 방법에 대해 설명합니다.
§5. Targets 정의
정의된 변수의 영향을 측정/평가/분석하기 위한 target을 정의하는 방법에 대해 설명합니다.
§6. Optimization 실행
Optimization의 3가지 세부 모드들에 따른 프로세스 작동 방식을 설명합니다.
§7. HTML Report 검토 (Random Search 모드 한정)
HTML report에 포함된 모든 정보를 설명합니다.
§8. Optimization Plugin 모드 응용
프로그래밍을 응용한 유저 커스텀 모드이며, 상급자용으로, 본 자료에서는 설명을 생략합니다.

§1. Optimization 개요

최적화 프로세스를 위해 Speos에 내장된 Optimization 기능을 소개합니다.
Optimization 기능은 설정된 target에 따라 달성하고자 하는 설계변수를 찾을 수 있도록 하여 광학계의 성능을 극대화하는데 그 목적이 있습니다.
이를 위해 다양한 최적화 모드와 그에 적용할 변수 유형을 제공하여 분석에 유연성을 부여합니다.

§1.1. Optimization 모드

Speos의 Light Simulation 탭에 내장된 Optimization 기능은 3가지 최적화 모드를 제공합니다 :

Random Search 모드는 랜덤변수를 기반으로 한 광역 최적화 기법입니다.
Design of Experiment(DOE, 실험계획법) 모드는 Excel 파일 포맷을 적용하여 해당 변수들의 특정 값들을 유저가 직접 지정하는 기법입니다.
Plugin 모드는 유저가 직접 커스텀한 최적화 알고리즘을 활용하여 분석에 더욱 향상된 유연성을 부여하는 기법입니다.

§1.2. Variables 종류

Optimization 기능에서 적용 가능한 변수는 각 출처에 따라 3가지 유형으로 분류됩니다.

Simulation Variable
Light Simulation 탭의 기능들에 구성된 정량 파라메터들을 선택할 수 있는 최적화 변수입니다.
Design Variable
Design 탭의 Optical Part Design 기능들에 구성된 정량 파라메터들을 선택할 수 있는 최적화 변수입니다.
Document Variable
Groups 패널에서 생성할 수 있는 input parameter(Driving Dimension, Script Parameter)들을 선택할 수 있는 최적화 변수입니다.

§1.3. Target

Target을 설정하여 정의된 변수들의 영향을 최적화의 관점에서 측정/평가/분석합니다.

Variables가 input이라면, Target은 output에 해당합니다.

§1.4. 기본 workflow

1) 먼저 광학계를 검토하기 위해 Direct Simulation 또는 Inverse Simulation을 정의합니다 .

2) 상기 정의된 Simulation을 실행하여 결과를 생성합니다.

3) XMP 결과에서 target(최적화 목표)로 사용할 measure 항목을 설정합니다.

4) Light Simulation 탭에서 Optimization을 생성합니다 .

5) 최적화할 변수 (Variables)들을 하나 이상 추가합니다.

6) 변수 범위 (최소값 및 최대값)을 정의합니다.

7) XMP 결과의 measure에서 생성한 측정 항목들 중 하나 이상을 target으로 추가합니다.

8) Target(목표치)들이 2개 이상일 경우 그 우선순위에 대한 weight(가중치)를 정의합니다.

9) 정의 완료된 optimization을 실행합니다.

10) 설정된 최적화 파라메터에 따라 발견된 최적화 결과값을 측정/평가/분석합니다.

유의사항 : Optimization 과정 중 Design of Experiment(DOE, 실험계획법)모드에서 degrees로 표현된 각도 단위 값을 script parameter로 사용할 경우 잘못된 결과를 초래합니다.
Degrees 단위를 적용할 경우 optimization에서 radian 단위로 잘못 인식하기 때문입니다.
따라서, 각도 단위는 반드시 radian만 적용 가능하며 , degrees일 경우 radian으로 변환하셔야 합니다.

§2. Optimization Parameter에 대한 이해

Optimization 생성 시 설정해야 하는 다양한 파라메터에 대해 설명합니다 .

§2.1. Merit Function

Merit function 설정으로 최적화 결과를 어느 방향으로 수렴할지 정의할 수 있습니다.

Minimize를 적용하면 최적화 결과값을 target값에 최대한 근접하게 맞출 수 있습니다.
Maximize를 적용하면 최적화 결과값을 target값으로부터 최대한 멀리 떨어뜨릴 수 있습니다.

Merit function의 공식은 다음과 같습니다 :

상기 공식 중 :

Target : 최적화 목표치
Measure : target의 실제 해석된 값
Weight : 가중치, target들이 여러 개 인 경우 해당 target 중요도 우선 순위

§2.2. Optimization 모드 종류

§2.2.1. Random Search

Random Search 모드는 확률적 원리에 기반하여 광역 범위에서 최적화 결과값을 찾는 기법입니다.

이 모드는 모든 유형의 optimization에 무난하게 적용할 수 있다는 점이 장점입니다.

§2.2.2. Design of Experiment (DOE, 실험계획법)

Design of Experiment 모드는 Excel 파일 포맷으로 변수값을 직접 입력하여 정의할 수 있게 합니다.

Random Search와 같이 변수값을 지정 범위 내 랜덤한 숫자로 자동 부여하지 않음을 주목 바랍니다.

Random Search 모드와는 달리, Design of Experiment는 사실 최적화 알고리즘이 아닙니다.
이는 Excel 파일에 정의한 변수값의 개수에 의존하기 때문에, Merit function이나 Stop Condition을 정의할 필요가 없기 때문입니다.

§2.2.3. Plugin

Plugin은 유저가 직접 프로그래밍으로 최적화 알고리즘을 제작하여 적용하는 모드입니다.

Plugin 모드는 최적화 알고리즘을 생성하는 방법을 알고 있는 고급 유저를 위한 전용 모드이므로, 본 자료에서는 설명을 생략합니다.

§2.3. Variables(변수) 종류

§2.3.1. Simulation Variables

Simulation Variable은 Light Simulation 탭의 기능들에 구성된 정량 파라메터들을 선택할 수 있는 최적화 변수입니다.

§2.3.2. Design Variables

Design Variable은 Design 탭의 Optical Part Design 기능들에 구성된 정량 파라메터들을 선택할 수 있는 최적화 변수입니다.

§2.3.3. Document Variables

Document Variable은 Groups 패널에서 생성할 수 있는 input parameter
즉, Driving Dimension, Script Parameter들을 선택할 수 있는 최적화 변수입니다.

Driving Dimension은 형상의 크기, 각도나 위치 등 치수를 나타내는 파라메터입니다.
Script Parameter는 Script 패널 내에 위치하며, Driving Dimension을 효과적으로 제어하기 위해 유저가 직접 만든 치수 제어 공식입니다.

Driving Dimensions 및 Script Parameters 생성 방법에 대한 자세한 내용은 폐사 주관 교육인 ‘Speos 중급’ 및 ‘Speos 심화’ 과정에서 예제를 통해 중점적으로 다루고 있습니다.

참고 : Simulation Variable 및 Design Variable와 달리, Document Variable은 반드시 Simulation에 영향을 미치는 것은 아니므로, Document Variable을 적용시에는 광학계나 Simulation과 직접 관련된 변수인지 검토 후 적용 바랍니다.

예시 : Simulation에 포함되지 않은 형상의 크기, 각도 또는 위치를 수정하는 Driving Dimension.
이 경우, 해당 Driving Dimension을 Document Variable로 설정해도 최적화에 영향을 미치지 않습니다.

§2.4. Targets

Target은 정의된 변수들의 영향을 최적화의 관점에서 측정/평가/분석합니다.
Variables가 input이라면, Target은 output에 해당합니다 .
이 target들은 Simulation 완료 후 XMP 결과에서 생성한 각 measure값들로 구성할 수 있습니다.
이러한 각 measure값들은 optimization 실행 전에 준비되어 있어야 합니다.
즉, 사전 Simulation 실행으로 생성된 measure값에 해당합니다.

§2.5. Weight

Weight(가중치)는 다른 target들에 비해 해당 target의 중요도 수준을 지정하는 척도입니다.
숫자가 높을수록 해당 target의 우선순위가 다른 target들 보다 더 높게 고려됩니다.

§2.6. Keep Intermediate Results

Keep intermediate results는 최적화 과정 중 반복 simulation의 각 결과를 유지하는 옵션입니다.

SPEOS output files 폴더 내에 해당 optimization 이름으로 하위 폴더가 생성되어, 각 반복마다 각각의 결과가 개별로 저장됩니다.

§2.7. Use Maximum Time

Use maximum time은 stop condition으로서 optimization 진행에 소요되는 최대 시간을 설정합니다.
단, 시간이 초과되었는데도 마지막 Simulation 실행이 아직 완료되지 않은 경우에는, 해당 Simulation까지만 완료하고 optimization 진행을 중지하게 됩니다.

§2.8. Use Maximum Number of Simulations

Use maximum number of simulations는 stop condition으로서 반복할 Simulation 횟수를 설정합니다.

§3. Optimization 생성

Optimization 생성 workflow 및 각 optimization 모드에 대해 설명합니다.

1) Light Simulation 탭에서 Optimization

아이콘을 클릭합니다.

2) General 섹션의 mode 항목 드롭다운 리스트에서 사용할 최적화 모드를 선택합니다 :

o Random Search : Merit function 기반으로 랜덤변수를 활용한 최적화 모드입니다.

o Design of Experiment : Excel 파일 포맷을 기반으로 유저가 직접 세팅한 변수값을 활용한 최적화 모드입니다.

o Plugin : 프로그래밍을 응용한 상급자용 유저 커스텀 방식으로 설명을 생략합니다.

3) 3D view에서

아이콘을 클릭하고 최적화할 Simulation을 선택합니다.

최적화 모드에 따라 Random Search, Design of Experiment 또는 plugin 별로 다음 절차를 따릅니다.

§3.1. Random Search 모드

Optimization 기능에서 Random Search 모드를 선택합니다.

1) Merit function 항목의 드롭다운 리스트에서 최적화가 수렴하는 방식을 정의합니다:

o Minimize를 선택하면 XMP 결과의 measure에서 선택된 target값을 설정 target값과 최대한 가깝게 만듭니다.

o Maximize를 선택하면 XMP 결과의 measure에서 선택된 target값을 설정 target값과 최대한 멀리 떨어지게 만듭니다.

2) Keep intermediate results 선택으로 각 반복 결과를 모두 저장할지 여부를 정의합니다.

True로 설정하면 SPEOS output files 폴더내에 각 반복 결과들이 저장됩니다 .

3) Stop Conditions 섹션에서 최적화를 종료하는 방법을 정의합니다 :

o 최적화가 특정 시간 동안 실행된 후 중단되도록 하려면, Use maximum time을 True로
설정하고 최대 시간을 초 단위로 정의합니다.
중요 : 시간이 초과되었는데도 마지막 Simulation 실행이 아직 완료되지 않은 경우, Optimization을 중지하기 전에 현재 Simulation까지 완료합니다 .

o 특정 Simulation 실행 횟수 이후에 최적화를 중지하려면,
Use maximum number of simulations를 True로 설정하고 최대 Simulation 횟수를 정의합니다.
참고 : 두 Stop Condition을 모두 True로 설정할 수 있습니다.
이 경우, 가장 먼저 도달하는 Stop Condition으로 최적화가 종료됩니다.

§3.2. Design of Experiment(DOE, 실험계획법) 모드

Optimization 기능에서 Design of Experiment 모드를 선택합니다.

1) Variables 패널에서 적용하려는 변수를 유형에 따라 Simulation Variables, Design Variables 및 Document Variables에 추가합니다.

2) 변수 설정을 완료한 후, Excel 파일 경로 드롭다운 리스트에서 Create Excel을 클릭합니다.

중요 : Variables 패널에서 먼저 변수를 추가해야 합니다.
그렇지 않으면 Excel 파일에서 변수 값에 대한 표가 제대로 생성되지 않습니다.

3) Excel 파일을 SPEOS input files 폴더에 저장합니다.
그러면 Excel 파일이 자동으로 열립니다.

4) Excel 파일에서 제일 왼쪽 세로 열의 1, 2, 3, 4, 5…로 표현되는 정수는 실행할 반복 횟수와 그 순서를 나타내며, 그 이후의 모든 열은 추가된 각 변수에 해당합니다 :

a) Iteration number 열에서 각 반복 simulation의 순번을 매깁니다.

b) 그 다음 각 변수 열에서 각 반복마다 적용할 변수의 값을 설정합니다.

참고 : Variables 패널의 변수에 대한 Min value와 Max value는 설정할 필요가 없습니다.
최적화 진행 시 Excel 파일에 정의된 값들 만을 사용하기 때문입니다.

5) Excel 파일을 저장하고 닫습니다.

모든 변수를 정의하였다면, 이제 Optimization을 실행합니다 .

§3.3. Plugin 모드

Plugin 모드는 프로그래밍을 응용하여, 최적화 프로세스를 유저가 직접 커스텀하는 방식으로, 상급자용으로서, 자세한 설명은 생략합니다.

§4. Variables 정의

적용 대상 파라메터 유형에 따라 변수를 정의하는 3가지 방법에 대해 설명합니다 .

§4.1. Simulation Variables 정의

Light Simulation 탭의 기능들에 구성된 정량 파라메터들을 선택할 수 있는 최적화 변수입니다.
필수조건 : 해당 Optimization feature에 대상 Simulation feature가 추가되어 있어야 합니다.

1) Optimization의 definition 패널에서 하단의 Simulation Variables 탭을 선택합니다.

2) + 버튼을 클릭하여 Simulation Variables 리스트를 엽니다.

이 리스트는 대상 simulation feature의 변수들 중 Light Simulation 탭에서 생성된 기능에서 유래한 변수로서 Simulation Variables에 적용할 수 있는 정량적인 파라메터들을 보여줍니다.

3) Simulation Variables로 지정할 파라메터를 선택합니다.
팁 : 파라메터 리스트가 너무 많은 Simulation의 경우, 필터 도구를 사용하여 원하는 파라메터를 빠르게 찾을 수 있습니다.

4) Simulation Variables 리스트를 닫습니다 .
그 다음 변수들이 잘 정의되었는지 Simulation Variables 탭에서 확인합니다.

5) Simulation Variables 탭에서 각 변수에 대해 Min value와 Max value를 설정하여 변수가 가질 수 있는 값의 범위를 정의합니다.

단, Min value와 Max value 사이에 Current value가 위치하도록 설정되어야 합니다.

§4.2. Design Variables 정의

Design 탭의 기능들에 구성된 정량 파라메터들을 선택할 수 있는 최적화 변수입니다.
필수조건 : 해당 Optimization feature에 대상 Simulation feature가 추가되어 있어야 합니다.

1) Optimization의 definition 패널에서 하단의 Design Variables 탭을 선택합니다.

2) + 버튼을 클릭하여 Design variables 리스트를 엽니다.

이 리스트는 대상 simulation feature의 변수들 중 Design 탭의 Optical Part Design 기능에서 유래한 변수로서 Design Variables에 적용할 수 있는 정량적인 파라메터들을 보여줍니다.

3) Design Variables로 지정할 파라메터를 선택합니다.
팁 : 파라메터 리스트가 너무 많은 Simulation의 경우, 필터 도구를 사용하여 원하는 파라메터를 빠르게 찾을 수 있습니다.

4) Design variables 리스트를 닫습니다.
그 다음 변수들이 잘 정의되었는지 Simulation Variables 탭에서 확인합니다.

5) Design Variables 탭에서 각 변수에 대해 Min value와 Max value를 설정하여 변수가 가질 수 있는 값의 범위를 정의합니다.

단, Min value와 Max value 사이에 Current value가 위치하도록 설정되어야 합니다 :
Min value < Current value < Max value

그 다음 다른 변수 유형을 Simulation Variables나 Document Variables로 추가하거나,
또는 Target을 추가합니다.

§4.3. Document Variables 정의

Groups 패널에서 생성할 수 있는 input parameter(Driving Dimension, Script Parameter)들을 선택할 수 있는 최적화 변수입니다.
참고 : 해당 Optimization feature에 대상 Simulation feature를 추가할 것을 권장합니다.
Simulation feature가 아직 선택되지 않았더라도 Document Variables를 정의할 수 있기 때문입니다.

1) Optimization의 definition 패널에서 하단의 Document Variables 탭을 선택합니다.

2) + 버튼을 클릭하여 Document Variables 리스트를 엽니다.

이 리스트는 Driving Dimension 및 Script Parameters에서 유래한 변수로서 Document Variables에 적용할 수 있는 정량적인 파라메터들을 보여줍니다 .
참고 : Simulation Variables 및 Design Variables와 달리, Document Variables 리스트에 나타나는 변수들은 반드시 Simulation에 영향을 미치는 것은 아닙니다.
따라서, Simulation에 직접적인 광학계와 관련된 Document Variable을 반드시 추가합니다.

3) Document Variables로 지정할 파라메터를 선택합니다.
팁 : 파라메터 리스트가 너무 많은 Simulation의 경우, 필터 도구를 사용하여 원하는 파라메터를 빠르게 찾을 수 있습니다.

4) Document Variables 리스트를 닫습니다 .
그 다음 변수들이 잘 정의되었는지 Document Variables 탭에서 확인합니다.

5) Document Variables 탭에서 각 변수에 대해 Min value와 Max value를 설정하여 변수가 가질 수 있는 값의 범위를 정의합니다.

단, Min value와 Max value 사이에 Current value가 위치하도록 설정되어야 합니다 :
Min value < Current value < Max value

§5. Targets 정의

정의된 변수의 영향을 측정/평가/분석하기 위한 target을 정의하는 방법에 대해 설명합니다.

1) Optimization에서 target으로 사용될 measure값을 설정합니다 :

a) Optimization에 적용할 Simulation을 우선 실행합니다.

b) XMP 결과 창에서 measure값들을 설정합니다.

c) File à Export template을 선택합니다.

d) 결과를 생성한 sensor에서 상기 export한 template을 XML template으로 적용합니다.
해당 template의 measure값들을 optimization에서 target으로 정의하기 위함입니다.

2) Optimization의 definition 패널에서 하단의 Targets 탭을 선택합니다.

3) + 버튼을 클릭하여 Targets 리스트를 엽니다.

이 리스트는 대상 simulation의 XMP 결과 중 measure에서 유래한 변수로서 target으로 적용할 수 있는 정량적인 파라메터들을 보여줍니다.

4) Target으로 지정할 measure값들을 선택합니다.
팁 : 파라메터 리스트가 너무 많은 경우, 필터 도구를 사용하여 더욱 빠르게 찾을 수 있습니다.

5) Targets 리스트를 닫습니다.
그 다음 target들이 잘 정의되었는지 Targets 탭에서 확인합니다.

6) Targets 탭에서 각 target들에 대해 근접시킬 target값(Merit function 최소화) 또는 반대로 멀어질 target값(Merit function 최대화)와 해당 weight(가중치)를 설정합니다.

Weight(가중치)는 모든 target들 중 해당 target의 중요도 수준을 설정합니다.
숫자가 높을수록 해당 target의 비중을 더 크게 다룹니다.

§6. Optimization 실행

Optimization의 3가지 모드들 (Random Search, Design of Experiment, Plugin)에 따른 각각의 작동 방식을 설명합니다.

필수조건 : Random Search 및 Plugin의 경우 target과 변수를 각각 하나 이상 설정해야 하나,
Design of Experiment의 경우 변수만 하나 이상 설정하면 됩니다.

1) 기존에 optimization 실행이 한번 이상 있었고, 그 결과를 보존해야 한다면 , 별도로 저장합니다.
그렇지 않으면 다음에 실행하는 optimization이 이전 기록을 덮어쓸 것입니다.

2) Simulation 패널에서 Optimization feature를 마우스 오른쪽 버튼 클릭 후,
Compute 또는 GPU Compute 를 선택하여 optimization을 실행합니다 .

3) Optimization 과정이 종료된 후, 초기 변수 값 대신, 도출된 최적 해로 교체할 것인지 정합니다.

o Yes를 선택하면 최적 해로 교체합니다.

o No를 선택하면 초기 변수 값을 유지합니다.

최적화 과정 종료 시, Simulation 패널의 해당 Optimization 노드 아래에 HTML report가 생성됩니다 .

Random Search 모드의 경우, Keep intermediate results를 True로 설정하면 SPEOS output files 폴더 내에 해당 Optimization 이름의 폴더가 생성되며, 이 폴더에는 모든 반복 결과가 포함됩니다.

§7. HTML Report 검토 (Random Search 모드 한정)

HTML report에 포함된 모든 정보를 설명합니다.
HTML report는 프로젝트 폴더내에 SPEOS output files 폴더에서도 찾을 수 있습니다 .

참고 : HTML report는 Random Search 모드만 해당됩니다.

§7.1. Time Analysis 항목

Time Analysis 항목에서는 최적화 과정의 초기화/종료 일시와 소요 시간을 요약합니다.

§7.2. Variables 항목

Variables 항목은 Optimization에 적용된 모든 변수와 그 최소값 및 최대값을 요약합니다.

참고 : Precision 열은 계산되지 않으므로 고려하지 않으셔도 됩니다.

§7.3. Targets 항목

Targets 항목은 선택된 모든 target 항목, 그 target 값 및 weight(가중치)를 요약합니다 .

§7.4. Parameters 항목

Parameters 항목에서는 선택된 Optimization 모드에 따라 정의된 파라메터들을 요약합니다 .
Random search 모드의 경우, Merit function을 평가합니다.

§7.5. Evaluations 항목

Evaluations 항목에서는 각 반복에 대해 적용된 모든 변수 값, 각 target들로 도출된 값 및 Merit function 값을 요약합니다.
Best solution은 녹색으로 강조 표시됩니다.
Random Search 모드의 경우, Keep intermediate results가 True로 설정되어 있으면 HTML report에서 XMP 결과를 직접 다운로드할 수 있는 링크가 제공됩니다.

§7.6. Results 항목

Results 항목에서는 도출된 best solution만 요약합니다 (Evaluations 섹션에서는 녹색으로 강조 표시됨).

§8. Optimization Plugin 모드 응용

그 외 Plugin 응용 방법이 남아 있으나, 프로그래밍을 활용한 고급 과정에 해당된다고 판단하여,
앞선 언급과 같이 생략하였습니다.

이상 Speos Optimization 기능 활용 방법 안내를 마치겠습니다.

Optimization에 대한 더욱 자세한 활용법은 폐사 주관 “Speos 활용 Light Guide 광학 설계 입문” 교육에서 예제 중심으로 다루고 있습니다.
관심 있으신 분은 한번 수강하셔도 좋을 것 같습니다.

추가로 궁금 하신 부분 있으시면 아래의 연락처로 연락 바랍니다.

감사합니다
㈜래디언트솔루션

㈜래디언트솔루션은 광학 이론, 설계, 해석, 측정 평가, 생산라인 검사 자문까지 End-to-End Service가 가능한

광학 전문 ANSYS 채널 파트너로서 광학 설계, 측정, 검사 시스템 개발, 암실 구축까지

당사의 기술력을 기반으로 한 고객 맞춤형 광학 Full Service 제공하고 있습니다.

Ansys Speos에 대한 자세한 사양 및 기술 지원 정보는 이메일 radiant@radiantsolution.co.kr,

또는 02-2065-0726으로 연락 주시기 바랍니다.

감사합니다.

Ansys Optics Products Sales

담당자 (Direct) : 02-6096-5706

대표전화 : 02-2065-0726

E-mail: optical@radiantsolution.co.kr

[Mechanical] 결과를 믿어도 될까?

래디언트솔루션 — Tue, 19 May 2026 10:11:05 +0900

결과를 믿어도 될까?

첫 해석을 돌려봤다면, 이제 결과를 검증할 차례입니다.

들어가며

해석 결과는 완벽하지 않다

지난 편에서 Ansys Mechanical을 처음 사용하는 방법에 대해 소개 드렸습니다. 경계조건을 설정하고 Mesh를 생성하고 Solve를 눌러보면 결과가 나오니 어렵지 않게 느껴졌을 겁니다. 그런데 결과 화면이 뜨는 순간, 아마도 이런 생각이 드실 겁니다.

"이 숫자... 믿어도 되는 건가?"

아주 정상적인 반응입니다. 해석은 여러분이 입력한 가정의 산물입니다. 재료물성이 정확한지, 경계조건이 실제 상황을 반영하는지, Mesh가 충분히 세밀한지 - 이 모든 것이 결과에 영향을 줍니다. 소프트웨어가 에러 없이 수렴(Converge)했다는 것은 계산이 완료되었다는 뜻일 뿐, 결과가 물리적으로 올바르다는 보장이 아닙니다.

그렇다면 어떻게 해야 결과를 신뢰할 수 있을까요? 다행히도 검증에 사용하는 체크포인트는 생각보다 단순합니다. 이번에는 그 중 가장 기본적이고 효과적인 세 가지를 소개합니다.

Check 01 / Reaction Force

외력과 반력의 합이 일치하는가?

Reaction Force 확인은 가장 빠르고 직관적인 검증 방법입니다. 정적 평형 상태에서 구조물에 가한 외력(Applied Load)의 합과 지지점에서 발생하는 반력(Reaction Force)의 합은 크기가 같고 방향이 반대여야 합니다.

Ansys Mechanical에서는 Solution 항목에 Probe > Reaction Force를 삽입하면 각 Fixed Support 또는 지지점의 반력 성분(X, Y, Z)을 숫자로 확인할 수 있습니다. 예를 들어 Y 방향으로 1,000 N의 하중을 가했다면, 지지점의 반력 합계는 -1,000 N이 되어야 합니다.

숫자가 맞지 않는다면, 아래 항목들을 순서대로 점검해보세요.

Fixed Support의 위치가 의도한 면(Face)에 제대로 적용되었는가?
하중의 방향과 크기가 올바르게 입력되었는가?
단위계(N vs kN, mm vs m)가 일관성 있게 설정되었는가?

보너스 체크: 단순한 외팔보나 단순 지지보 형태라면, 재료역학 공식으로 최대 응력이나 최대 처짐의 오더(Order)를 수계산으로 비교해보세요. 해석 값이 이론 값의 2배 이상 차이 난다면 모델링 오류를 강하게 의심해야 합니다.

Check 02 / Mesh 수렴성

Mesh를 더 촘촘하게 했을 때 결과가 바뀌는가?

유한요소법(FEM)은 연속된 구조를 수많은 작은 요소(Element)로 나눠 계산합니다. 요소가 클수록 계산은 빠르지만 정밀도가 떨어지고, 작을수록 정밀해지지만 시간이 오래 걸립니다. Mesh 수렴성 검사는 '지금 사용한 Mesh가 충분히 세밀한가'를 확인하는 과정입니다.

방법은 간단합니다. 현재 Mesh로 해석한 결과(예: 최대 등가응력(Von Mises Stress))를 기록한 뒤, Mesh 크기를 절반으로 줄여 다시 해석합니다. 두 결과의 차이가 5% 이내라면 현재 Mesh가 수렴된 것으로 판단할 수 있습니다. 차이가 크다면 더 세밀한 Mesh가 필요합니다.

예) 15kN의 하중을 받는 양단 지지보

메시 사이즈 별로 FEA 모델 설정

메시 수렴성 결과

확인 절차

관심 영역(최대 응력 또는 최대 변위 위치)을 특정
현재 Mesh에서의 값을 기록
Mesh Size를 절반으로 줄이고 재해석
두 결과 차이가 5% 이하 → 수렴 판정
차이가 크면 Mesh를 더 세밀하게 하거나 Local Sizing 적용

Ansys 실용 팁

Mechanical 내 Convergence 기능으로 자동 수렴 추적 가능
전체 Mesh를 세밀하게 하면 시간이 오래 걸림
관심 영역에 Face/Body Sizing으로 국소적으로만 세밀화 권장
Inflation Layer는 응력 집중부 근방에 특히 효과적

Tip : Mesh를 아무리 세밀하게 해도 응력이 계속 증가하는 지점이 있다면, 그건 수렴 실패가 아니라 응력 특이점일 수 있습니다.

Check 03 / 응력 특이점

빨간 영역이 보인다고 무조건 위험한 건 아닙니다

해석 결과를 처음 보면 응력 컨투어(Stress Contour)에서 선명한 빨간 영역이 눈에 들어옵니다. 자연스럽게 '저 부분이 파손 위험 지점이구나' 라고 생각하게 되는데, 이것이 항상 사실은 아닙니다.

응력 특이점(Stress Singularity)이란?

날카로운 기하학적 모서리(Sharp Corner), 점 하중(Point Load), 완전 고정 경계(Fixed Support)의 경계 근방에서는 Mesh를 아무리 세밀하게 해도 응력이 무한히 증가하는 현상이 나타납니다. 이는 수학적으로 피할 수 없는 수치 노이즈이며, 실제 물리적 파손 위험과는 무관합니다.

구별하는 방법은 간단합니다. Mesh를 세밀하게 했을 때 해당 지점의 응력이 계속 증가한다면 특이점입니다. 반면 수렴하는 응력 값은 실제 의미 있는 결과입니다. 특이점 영역은 결과 해석에서 제외하고, 그 주변 영역의 응력을 참고하는 것이 올바른 접근입니다.

모델링 개선 팁: 날카로운 모서리에 작은 필렛(Fillet)을 추가하면 특이점을 제거하고 더 현실적인 응력 분포를 얻을 수 있습니다. 실제 제품에도 모서리에는 대부분 라운드 처리가 되어 있기 때문에, 오히려 더 정확한 모델이 됩니다.

마무리

최종 검증 체크리스트

해석 결과를 신뢰하기 전에 아래 다섯 항목을 확인하세요.

Reaction Force 합계 = 외부 하중 (부호 반대)
Mesh 수렴성 확인 — 결과 변화 5% 이내
응력 특이점 영역 식별 및 결과 해석에서 제외
단위계(N·mm vs N·m) 이중 확인
단순 모델 수계산과 오더 비교

위 다섯 가지를 통과한 결과라면 충분히 신뢰하고 다음 단계로 나아갈 수 있습니다. 해석은 경험이 쌓일수록 '어디를 봐야 하는지'가 직관적으로 잡힙니다. 처음에는 번거롭게 느껴지더라도 이 검증 루틴을 습관으로 만들어 두시는 것을 권장합니다.

㈜래디언트솔루션은 광학 이론, 설계, 해석, 측정 평가, 생산라인 검사 자문까지 End-to-End Service가 가능한

광학 전문 ANSYS 채널 파트너로서 광학 설계, 측정, 검사 시스템 개발, 암실 구축까지

당사의 기술력을 기반으로 한 고객 맞춤형 광학 Full Service 제공하고 있습니다.

Ansys Mechanical에 대한 자세한 사양 및 기술 지원 정보는 이메일 radiant@radiantsolution.co.kr,

또는 02-6096-5708으로 연락 주시기 바랍니다.

감사합니다.

Ansys Optics Products Sales

담당자 (Direct) : 02-6096-5708

대표전화 : 02-2065-0726

E-mail: optical@radiantsolution.co.kr

Ansys Zemax 유저를 위한 Speos 기초 운용

래디언트솔루션 — Wed, 13 May 2026 11:41:14 +0900

Ansys Zemax 유저를 위한 Speos 기초 운용

< Speos 활용 Stray Light(미광) 분석 입문 >

안녕하십니까, (주)래디언트솔루션입니다.

Zemax 유저를 위한 Speos 기초 운용교육이 오는 6월 9 ~ 10일 (2일 간) 진행됩니다.

많은 관심과 참여 부탁드립니다.

교육소개

제목	Ansys Zemax 유저를 위한 Speos 기초 운용
일시	2026.06.09~10 (목~금) (10:00~17:00)
강사	오승욱 차장 / ㈜래디언트솔루션
장소	㈜래디언트솔루션 - 우림블루나인 비즈니스센터 B동 801호
오시는길	서울특별시 강서구 양천로 583 9호선 증미역 2번 출구 -> 도보 5분

강의 대상

1. 항공/국방(A&D), 및 자동차 산업의 Zemax 실무 유저 대상

2. Lens 의 결상 품질을 Speos Rendering 을 통하여 감성적으로 평가 하고 싶으신 분

3. Stray Light(미광) 분석을 Speos Ray Tracing 을 통하여 정량적으로 검토 하고 싶으신 분

강의 수준

1. 기초 과정을 선행 하지 않아도 충분히 수강 가능

2. Step by Step 설계 예제가 제공 되므로 개인 설계 역량 불필요

3. 100% 실습 강의 이므로 전공 지식 요구 없음

강의 개요

1. HUD(Head Up Display) 실습

2. Mobile Camera 실습

3. Human Eye 실습

4. AR(Augmented Reality) 실습

※ 사정에 따라 내용 중 일부가 변경될 수 있음

세부일정

1일차 오전 : 설계 및 해석 실습-1

1일차 오후 : 설계 및 해석 실습-2

2일차 오전 : 설계 및 해석 실습-3

2일차 오후 : 설계 및 해석 실습-4

※ 사정에 따라 일정 중 일부가 변경될 수 있음

신청 및 상세 안내

참가인원	선착순 20명
참가비용	무료 - 당사 Ansys 소프트웨어 유지보수 및 임대 중인 고객 *무료접수 시 Entitlement 번호 기입 필수 [Entitlement 번호 확인 방법] 일반 - 330,000원 (VAT 포함)
입금기한	6월 5일까지

신청방법

하단 교육신청 바로가기 버튼을 통해 홈페이지 접속 > 교육센터 > 교육신청에서 교육 신청 보내기

* 세미나 명칭 Zemax 유저를 위한 Speos 기초 운용으로 선택

* 교육일 3일 이내 신청 취소시 다음번 교육 신청이 제한될 수 있음

* 교재 및 중식 무상 제공 / 주차 지원 미제공 (유료주차 가능)

* 교육비 결제는 계좌이체(세금계산서, 현금영수증 발행가능) 또는 온라인 카드결제(PSYS) 가능

신청 및 상세 안내

(주)래디언트솔루션 박유정 대리

T. 02-6096-5712 [직통]

E. radiant@radiantsolution.co.kr

홈페이지 신청

https://www.radiantsolution.co.kr/class260609

Ansys Zemax Non-Sequential 최적화

래디언트솔루션 — Wed, 13 May 2026 11:33:04 +0900

Ansys Zemax Non-Sequential 최적화

안녕하십니까, (주)래디언트솔루션입니다.

Ansys Zemax Non-Sequential 최적화 교육이 오는 5월 28 ~ 29일 (2일 간) 진행됩니다.

많은 관심과 참여 부탁드립니다.

교육소개

제목	Ansys Zemax Non-Sequential 최적화
일시	2026.05.28~29 (목~금) (10:00~17:00)
강사	윤석재 이사 / ㈜래디언트솔루션
장소	㈜래디언트솔루션 - 우림블루나인 비즈니스센터 B동 801호
오시는길	서울특별시 강서구 양천로 583 9호선 증미역 2번 출구 -> 도보 5분

교육 형식 및 목표

SC와 NSC의 차이점을 알고, NSC 구성 방법과 사용법을 익힌다.

세부일정

5월 28일 (목)

10:00~17:00

- SC와 NSC 차이점

- NSC 구성방법

- Detector와 RayTrace 사용법

- Single Lens와 WaveGuide 구성

5월 29일 (금)

10:00~17:00

- NSC 최적화 방법

- 예제 최적화 연습

- SC/NSC 혼합모드

- 혼합모드 최적화와 분석 방법

신청 및 상세 안내

참가인원	선착순 20명
참가비용	무료 – OpticStudio 유지보수 및 임대 중인 고객 *무료접수 시 Entitlement 번호 기입 필수 [Entitlement 번호 확인 방법] 일반 – 440,000원 (VAT포함)
입금기한	5월 25일까지

신청방법

하단 교육신청 바로가기 버튼을 통해 홈페이지 접속 > 교육센터 > 교육신청에서 교육 신청 보내기

* 세미나 명칭 OpticStudio Non-Sequential 최적화 교육으로 선택

* 교육일 3일 이내 신청 취소시 다음번 교육 신청이 제한될 수 있음

* 교재 및 중식 무상 제공 / 주차 지원 미제공 (유료주차 가능)

* 교육비 결제는 계좌이체(세금계산서, 현금영수증 발행가능) 또는 온라인 카드결제(PSYS) 가능

신청 및 상세 안내

(주)래디언트솔루션 박유정 대리

T. 02-6096-5712 [직통]

E. radiant@radiantsolution.co.kr

홈페이지 신청

https://www.radiantsolution.co.kr/class260528

Ansys Zemax OpticStudio 중급 운용

래디언트솔루션 — Wed, 13 May 2026 11:30:34 +0900

Ansys Zemax OpticStudio 중급 운용

안녕하십니까, (주)래디언트솔루션입니다.

Ansys Zemax OpticStudio 중급 운용 교육이 오는 5월 21~22일 (2일 간) 진행됩니다.

많은 관심과 참여 부탁드립니다.

교육소개

제목	Ansys Zemax OpticStudio 중급 운용
일시	2026.05.21~22 (목~금) (10:00~17:00)
강사	조희성 과장 / ㈜래디언트솔루션
장소	㈜래디언트솔루션 - 우림블루나인 비즈니스센터 B동 801호
오시는길	서울특별시 강서구 양천로 583 9호선 증미역 2번 출구 -> 도보 5분

세부일정

05.21 (목)

10:00

17:00

1. Diffraction grating surface의 활용

- Diffraction grating을 이용한 Spectrometer 설계 예제

- Waveguide를 이용한 AR 광학계

2. 고급 분석 기능

- Image Simulation 및 Universal Plot 생성

3. 공차분석

4. 간섭성 광학계 설계

- Interferometer 예제

5. 미광 분석(Stray Light Analysis)

05.22 (금)

10:00

17:00

1. 편광 소자 설계

- Jones Matrix를 이용한 Pancake Lens 예제(Sequential/Non-Sequential Mode)

2. Mixed Mode 실습

- Waveguide를 이용한 AR 광학계 예제

3. STOP 분석 (Structure Thermal Optical Performance)

- High power laser 예제 (Zemax + Mechanical 시뮬레이션)

신청 및 상세 안내

참가인원	선착순 20명
참가비용	무료 – 당사 Ansys 소프트웨어 유지보수 및 임대 중인 고객 *무료접수 시 Entitlement 번호 기입 필수 [Entitlement 번호 확인 방법] 일반 – 330,000원 (VAT포함)
입금기한	5월 18일까지

신청방법

하단 교육신청 바로가기 버튼을 통해 홈페이지 접속 > 교육센터 > 교육신청에서 교육 신청 보내기

* 세미나 명칭 Zemax OpticStudio 중급 운용 으로 선택

* 교육일 3일 이내 신청 취소시 다음번 교육 신청이 제한될 수 있음

* 교재 및 중식 무상 제공 / 주차 지원 미제공 (유료주차 가능)

* 교육비 결제는 계좌이체(세금계산서, 현금영수증 발행가능) 또는 온라인 카드결제(PSYS) 가능

신청 및 상세 안내

(주)래디언트솔루션 박유정 대리

T. 02-6096-5712 [직통]

E. radiant@radiantsolution.co.kr

홈페이지 신청

https://www.radiantsolution.co.kr/class260521

[래디언트솔루션] Ansys Mechanical 기초부터 실무까지, 한 번에 시작하세요.

래디언트솔루션 — Mon, 11 May 2026 14:18:42 +0900

Ansys Optics 2026 R1의 새로운 기능

래디언트솔루션 — Mon, 11 May 2026 13:53:29 +0900

Ansys Optics 2026 R1의 새로운 기능 : 신뢰 기반의 End-to-End 광학 및 포토닉 설계 워크플로우 강화

개념에서 시스템 검증까지, 더욱 신뢰할 수 있는 엔지니어링 의사결정 가속화

광학 제품 개발은 시스템이 더욱 통합되고, 멀티피직스(multiphysics) 기반으로 복잡해지며, 기구 및 제조 제약과 긴밀히 연결되면서 빠르게 진화하고 있습니다. 자동차 인지 시스템, 증강/혼합현실(AR/MR) 모듈, 광집적회로(PIC), 첨단 조명 시스템 등 어떤 분야든 오늘날의 엔지니어들은 이전보다 더 높은 정확도를 더 짧은 시간 안에, 그리고 더 많은 분야를 아우르며 구현해야 합니다.

하지만 이제 가장 큰 병목은 단순한 물리 정확도가 아니라, 툴 간의 워크플로우 연속성과 결과에 대한 신뢰입니다.

Ansys Optics 2026 R1은 이러한 과제에 정면으로 대응합니다. 이번 최신 버전은 모델링 충실도(modeling fidelity)에 초점을 맞춰 워크플로우 연속성을 강화했으며, 광학 개념 설계부터 시스템 검증까지 전체 설계 체인에서 설계 의도와 물리적 의미를 유지할 수 있도록 지원합니다.

산업계의 과제: 단절된 광학 설계 체인

광학 시스템 개발은 일반적으로 순차 광학 설계, 비순차 해석, 기구 CAD(MCAD), 광자 시뮬레이션, 시스템 수준 검증 등 다양한 환경을 거치며 진행됩니다.

이 과정에서 각 전환 단계마다 다음과 같은 위험이 발생합니다.

형상(Geometry) 재해석
재질(Material) 재할당
좌표계 오류
Stop 위치 불일치
물리 가정의 모호성

이러한 단절은 개발 시간을 증가시키고 오류 가능성을 높이며, 결과에 대한 신뢰를 저하시킵니다.

Optics 2026 R1은 설계 의도와 물리적 일관성을 전체 워크플로우에서 유지함으로써 이러한 “변환 비용(translation tax)”을 줄여줍니다.

< Ansys Zemax OpticStudio 광학 시스템 설계 및 해석 소프트웨어의 Nested Elements and System Tolerancing(NEST) 기능 >

Ansys Zemax OpticStudio 2026 R1: 실제 시스템 조건을 고려한 설계

기계 구조 계층 기반의 공차 해석

기존 공차 해석은 광학 요소들을 각각 독립적으로 변형시키는 방식이 일반적이었습니다. 그러나 실제 시스템에서는 렌즈가 특정 회전축과 기준점을 가진 조립체 형태로 장착됩니다.

새롭게 추가된 NEST(Nested Elements and System Tolerancing) 기능은 이러한 현실을 반영합니다.

주요 기능:

광학 요소를 기계적으로 의미 있는 그룹으로 구성
Coordinate Break와 Tolerance Operand 자동 생성
스마트 프리셋을 통한 올바른 Tilt/Decenter Pivot 설정
실제 움직임을 실시간으로 시각화하는 레이아웃 업데이트

특히 오프축(off-axis) 및 Folded 광학계에서 민감도 분석 정확도를 크게 향상시키며, 수동 Pivot 설정 시 발생하는 오류를 줄여줍니다.

Requirements Editor (출시예정) - 사양을 실행 가능한 설계 제약조건으로 변환

현재 대부분의 시스템 요구사항은 PDF나 스프레드시트 형태로 관리되며, 실제 최적화 프로세스와는 분리되어 있습니다.

새로운 Requirements Editor는 이러한 문제를 해결하기 위해 개발되고 있으며, 시스템 요구사항을 직접 최적화 제약조건으로 변환할 수 있도록 지원할 예정입니다.

지원 예정 항목:

MTF 목표값 및 Wavefront Error 제한
1차 광학 시스템 요구사항
Pupil 파라미터 및 Spot Size 제약조건

이를 통해 요구사항과 실제 시스템 성능 간의 연계성을 강화할 수 있습니다.

기대 효과:

입력 오류 감소
검증 속도 향상
요구사항과 성능 간의 명확한 추적성 확보

복잡한 시스템을 위한 비순차(NSC) 워크플로우 강화

광학 시스템이 점점 더 Folded 구조와 고집적 형태로 발전함에 따라 비순차(NSC) 모델링의 중요성이 커지고 있습니다.

OpticStudio 2026 R1에는 다음과 같은 개선 사항이 포함되었습니다.

Dedicated NSC Stop Objects

명확한 Aperture Geometry를 정의하여 비순차 광선 추적에서 물리적으로 정확한 Stop 동작을 구현하고, Pupil 형성과 Flux Clipping의 모호성을 제거합니다.

< An NSC spot diagram >

NSC Quick Focus

선택된 Ray Sequence를 기반으로 Detector 정렬을 자동 수행하여, Folded 및 Diffractive 시스템에서도 올바른 Focus와 Centering을 제공합니다.

< NSC quick focus >

Sequence Grouping

Ghost Order, Diffraction Interaction, TIR 동작, Source-Detector 기여도 기준으로 Ray Path를 자동 그룹화하여, 단순한 Irradiance 결과가 아닌 실제 원인 기반 Stray Light 분석이 가능합니다.

< NSC sequence grouping >

NSC Imaging Tools

NSC Spot Diagram과 RMS Spot 최적화를 지원하여 실제 시스템 환경에서의 이미징 성능 평가가 가능합니다.

이러한 기능들은 NSC 해석을 단순 검증 도구에서 실제 Imaging 설계 환경으로 확장시킵니다.

< NSC imaging design >

Diffractive 및 Meta-Optics 데이터 형식 통합

OpticStudio 2026 R1은 Diffractive 및 Meta-Optics 데이터 형식을 통합하여 효율성을 향상시켰습니다.

포함 기능:

단순화된 Edition 선택
Messages Window 개선
Ansys Engineering Copilot 지원
MTF 해석 성능 향상

이를 통해 엔지니어는 필요한 정보를 Zemax 환경 내에서 더욱 빠르고 효율적으로 접근할 수 있습니다.

Ansys Lumerical 2026 R1: 나노포토닉스를 시스템 설계와 연결

광자 소자 수준에서는 형상 정확도와 멀티피직스 연계가 시뮬레이션 정확도에 큰 영향을 미칩니다.

Lumerical 2026 R1은 제조 공정, 광학, 시스템 성능 간 연결성을 강화하는 새로운 워크플로우와 GPU 가속 기능을 제공합니다.

제조 공정을 고려한 CMOS 이미지 센서 워크플로우

Sentaurus TCAD와 Lumerical FDTD 간의 연동 워크플로우를 통해 CMOS Image Sensor(CIS) 설계에서 형상 및 재질 정보를 일관되게 전달할 수 있습니다.

워크플로우:

Sentaurus TCAD Mesh/Structure 데이터를 TDR 파일 형태로 FDTD로 전달
FDTD에서 광학 시뮬레이션 수행
생성된 OGR(Optical Generation Rate) 데이터를 다시 Sentaurus S-device로 전달
Electro-Thermal 시뮬레이션 수행

이를 통해 제조 공정, 광학, 전자 특성 간의 폐루프(closed-loop) 분석이 가능합니다.

< A Sentaurus TCAD-to-Lumerical FDTD workflow >

GPU 기반 Direct Meshing 및 Broadband Source 지원

Direct Meshing to GPU 기능은 Host 메모리 사용량을 줄이고 Meshing, Simulation, Data Saving 시간을 단축합니다.

특히 다음과 같은 대규모 3D 구조에서 효과적입니다.

곡면 기반 구조
복잡한 나노포토닉스 형상

추가 지원 사항:

GPU 기반 Broadband Source
GPU 기반 Volumetric Current Source

이는 LumOpt 기반 Inverse Design 최적화에서 핵심 기능으로 활용됩니다.

< An Ansys Lumerical INTERCONNECT photonic integrated circuit simulation software

and Synopsys OptoCompiler direct bridge >

PIC 설계를 위한 Compact Model 지원

Lumerical CML Compiler는 이제 PrimeSim HSPICE 및 PrimeSim SPICE와 호환되는 Photonic Verilog-A Compact Model 생성 기능을 제공합니다.

사용자는 다음 데이터를 활용해:

Lumerical FDTD
Lumerical MODE
Lumerical Multiphysics

맞춤형 광소자를 설계하고 Synopsys OptoCompiler에서 Electro-Optical Co-Simulation을 수행할 수 있습니다.

또한:

INTERCONNECT가 OptoCompiler와 직접 통합
PrimeWave 환경에서 Photonic Circuit 시뮬레이션 가능
WaveView 기반 결과 분석 지원
Self-heating 효과를 고려한 Nonlinear Ring Modulator 모델 추가

이를 통해 소자 물리와 시스템 아키텍처 간의 추상화 간극을 줄일 수 있습니다.

Ansys Speos 2026 R1: 광학 충실도를 기구 설계까지 확장

Optical Design Exchange (ODX)

ODX는 렌즈 형상, Stop, Coating, 광원 정의를 NX와 같은 CAD 환경으로 직접 전달할 수 있도록 지원합니다.

특징:

광학 요소를 구조화된 컴포넌트로 유지
광학 특성 보존
Geometry 재구성 불필요
실제 광학 설계를 반영한 Stray Light 시뮬레이션 가능

< Ansys Speos CAD integrated optical and lighting simulation software

optical design exchange for Siemens NX >

제조 제약을 고려한 Optical Part Design

새롭게 추가된 기능:

Multi-parameter Editing
Light Guide용 Prism Height 제한
Freeform Sharp Cut-off Lens
TIR Lens용 Tilted Optical Axis 정의

이를 통해 실제 제조 가능성을 고려한 최적화가 가능합니다.

< The Speos software ray animation tool >

Visualization 및 GPU 개선

추가 개선 사항:

향상된 Ray Animation
Result Map Transparency 제어
3D Irradiance 결과 표시
GPU VRAM 사용량 및 오류 진단 리포트
Live Preview 내 새로운 Navigation Mode

이를 통해 대규모 시뮬레이션에서도 높은 인터랙티브성과 분석 효율을 제공합니다.

< Speos software live preview enhancements >

연속적인 광학 엔지니어링 워크플로우

Optics 2026 R1의 핵심 가치는 단순한 신규 기능 추가가 아니라, 전체 개발 프로세스의 연속성에 있습니다.

주요 연결 요소:

OpticStudio의 구조화된 공차 해석
툴 간 통합된 Diffractive 데이터
Lumerical의 제조 일관성 기반 광자 시뮬레이션
Speos의 CAD 연동 Stray Light 검증

형상, 재질, 물리 가정이 여러 도메인 간에도 일관되게 유지되며, 시뮬레이션은 단절된 단계가 아닌 연속적인 엔지니어링 프로세스로 진화합니다.

그리고 이러한 연속성은 오늘날 복잡한 제품 개발 환경에서 점점 더 중요한 가치인 “엔지니어링 신뢰(Engineering Trust)”를 만들어냅니다.

개발 주기는 더욱 짧아지고 시스템 통합도는 높아지는 상황에서, 이러한 신뢰는 곧 경쟁력이 됩니다.

< 참고 자료 : https://www.ansys.com/blog/whats-new-ansys-optics-2026-r1 >

㈜래디언트솔루션은 광학 이론, 설계, 해석, 측정 평가, 생산라인 검사 자문까지 End-to-End Service가 가능한

광학 전문 ANSYS 채널 파트너로서 광학 설계, 측정, 검사 시스템 개발, 암실 구축까지

당사의 기술력을 기반으로 한 고객 맞춤형 광학 Full Service 제공하고 있습니다.

Ansys SW에 대한 자세한 사양 및 기술 지원 정보는 이메일 radiant@radiantsolution.co.kr,

또는 02-2065-0726으로 연락 주시기 바랍니다.

감사합니다.

Ansys Optics Products Sales

담당자 (Direct) : 02-6096-5707

대표전화 : 02-2065-0726

E-mail: optical@radiantsolution.co.kr

[Lumerical] Far Field Script

래디언트솔루션 — Mon, 11 May 2026 13:52:34 +0900

Far Field Projection이란?

FDTD 시뮬레이션 영역 내 모니터의 Near Field 데이터를 방향별 평면파 성분으로 전개하여

원거리 전기장을 계산하는 방법 입니다.

Far Field 전제 조건은 총 3가지 입니다.
1. 모니터가 하나의 균질한 매질 안에 위치해야합니다.
2. 모니터 외부 영역이 균질 매질로 연속된다고 가정
3. 평면 또는 폐곡면 모니터가 필요합니다.

좌표계 이해: Direction Cosine (ux,uy)

Far Field 스크립트 명령어 총정리

기본 투영 Far Field

out=farfield3d,2d

근거리장 데이터를 기반으로 2D 평면에서의 원거리장 분포를 계산합니다.

특정 단면에서 방사 패턴을 확인할 때 사용됩니다.

근거리장 데이터를 이용한 near-to-far field 변환으로 3D 원거리장 분포를 계산합니다.

원하는 각도(θ, φ)에서의 전자기장을 구할 수 있습니다.

벡터 성분

out=farfieldvector3d

farfield3d와 동일한 변환을 수행하지만,

스칼라가 아닌 벡터 성분(Ex, Ey, Ez)을 포함한 원거리장 전자기장을 제공합니다.

out=farfieldpolar3d

원거리장 결과를 구면좌표계(θ, φ) 기준으로 변환하여 표현합니다.

방사 패턴을 각도 기반으로 분석할 때 유용합니다.

좌표 변환

out= farfieldux / uy

원거리장을 방향 코사인(ux, uy) 좌표계로 변환하여 제공합니다. 각도 대신 k-벡터 공간에서 해석할 때 사용됩니다.

out= farfieldspherical

원거리장을 완전한 구면좌표계 기반으로 표현하며, θ, φ 방향의 필드 및 세기 분포를 제공합니다.

임의 위치

out= farfieldexact

근거리장에서 원거리장으로의 변환을 근사 없이 정확하게 수행합니다.

단일 평면 모니터 기반의 정밀한 far-field 계산에 사용됩니다.

out= farfieldexact3d

여러 면(box monitor)을 사용하여 모든 방향에 대해 정확한 3D 원거리장을 계산합니다.

높은 정확도의 방사 패턴 분석에 적합합니다.

㈜래디언트솔루션은 광학 이론, 설계, 해석, 측정 평가, 생산라인 검사 자문까지 End-to-End Service가 가능한

광학 전문 ANSYS 채널 파트너로서 광학 설계, 측정, 검사 시스템 개발, 암실 구축까지

당사의 기술력을 기반으로 한 고객 맞춤형 광학 Full Service 제공하고 있습니다.

Ansys SW에 대한 자세한 사양 및 기술 지원 정보는 이메일 radiant@radiantsolution.co.kr,

또는 02-2065-0726으로 연락 주시기 바랍니다.

감사합니다.

Ansys Optics Products Sales

담당자 (Direct) : 02-6096-5707

대표전화 : 02-2065-0726

E-mail: optical@radiantsolution.co.kr

[Speos] Ray file을 Surface source로 세팅 방법

래디언트솔루션 — Mon, 11 May 2026 13:24:29 +0900

Ray file을 Surface source로 세팅 방법

본 자료를 통해 LED의 Ray-file을 Surface source로 세팅하는 방법을 설명 드리겠습니다.

Ray-file은 특성 상 꽤 무거운 용량을 차지하고, 출사각 분포별 광선의 수가 제한되어 있는 반면,
Surface source는 용량이 매우 가벼움에도 불구하고, 오히려 광선의 수가 무제한입니다.
정확하게 측정된 Ray-file을 이미 보유하고 있음에도 굳이 Surface source로 변환하는 이유는
고품질의 렌더링에 신뢰도를 더욱 높여, hot spot 및 dark spot 그리고 누광 등을 효과적으로
사전에 검출하기 위함입니다.

예를 들어, 500만개 광선으로 구성된 Ray-file로 100억 ray 개수의 simulation을 진행한다면,
평균적으로 2,000번 동일한 경로의 광선이 출사되므로, 실사 구현에 다소 부족함이 있습니다.

이러한 사실을 기반으로 현재 완성차 고객사에서 또한 내/외장 램프 렌더링 평가 시에는 LED 광원을
Surface source 포맷으로 정의할 것을 best practices spec으로 제정하고 있기도 합니다.
그럼 시작하겠습니다.

!◈ Overview ◈!

기본적인 Surface source는 광원 형상의 light emitting surface(발광면) 각 표면에서 광선을 균일하게
방출하도록만 설정 가능하므로, 이런 rough한 정의 방식은 광원 사양이 아직 확정되지 않은
수주전 단계 또는 초기 컨셉 스케치 단계에서만 유효할 것입니다.

본격적인 광학 설계 단계에서는 그보다 심화된 Surface source 정의를 필요로 하며,
이를 위해 정밀 측정된 Ray-file 광원에서 직접 추출한 데이터를 적용하여 광원을 훨씬 더 정확성 있게 구현 가능합니다.

지금부터 크게 아래 2가지 단계의 워크플로우로 본 방법을 설명 드리겠습니다 :

Step-1 : 초기 simulation (Ray-file의 출사각별 광 분포 수집)
Step-2 : Simulation 적용 (수집된 Ray-file 광 분포를 Surface source에 세팅)

그리고 본 세팅 방법의 Surface source 생성은 다음 4가지 요소를 필요로 합니다 :

Flux : LED의 경우 물론 해당 데이터시트에 명시되어 있지만, PCB/LDM 구조에 따라 그 편차가 발생하므로, Ansys Icepak을 통한 방열해석으로 적용가능한 실제 광속 범위 산출을 필히 권장 드립니다.
Exitance : 초기 simulation(Step-1)의 Irradiance(조도) Sensor로 계측된 데이터
Intensity : 초기 simulation(Step-1)의 Intensity(광도) sensor로 계측된 데이터
Spectrum : Ray-file 처럼 LED 제조사 웹사이트를 통해 접수 가능, 또는 Ray-file에서 직접 추출

!◈ 준비물 ◈!

Speos 포맷으로 측정된 LED 광원 Ray-file (*.ray)
LED 원점 위치 및 방향 그리고 치수 등을 안내하는 내용의 Ray-file setting 문서 (*.pdf)
LED 광원 성능이 분석되어 있는 자체 데이터시트 (Ray-file setting 문서와는 별개, *.pdf)
LED 광원 형상 3D CAD 파일 (*.stp 또는 *.igs)
각 파장별 Spectrum 분포 (엑셀 파일이나 텍스트 파일도 가능)

상기 준비물은 일반적으로 LED 제조업체(O사, L사, S사 등)의 웹사이트에서 제공합니다.
또는, 신제품일 경우 각 LED 제조업체의 영업담당자분들께 요청 가능합니다.

Step-1 : 초기 simulation (Ray-file의 출사각별 광 분포 수집)

Step-1.1 : Irradiance Sensor 정의

LED의 최외곽 발광면의 바로 앞(예: 0.1mm)에 Irradiance sensor를 배치합니다.

가시광선 파장대역만 고려해도 되는 대부분의 경우, Type을 Photometric으로 설정합니다.

단, UV/IR(자외선/적외선) 파장대역 또한 고려해야 할 경우, Type을 Radiometric으로 반드시 설정합니다.

Step-1.2 : Intensity Sensor 정의

앞서 Irradiance sensor에서 적용된 동일한 Origin 및 X/Y direction에 Intensity sensor 또한 배치합니다.

Intensity sensor의 반경을 조정할 수 있으나, 이론상 영향은 없으므로 각 유저분들의 편의에 따라 설정하셔도 무방합니다 :

Orientation(방향)은 반드시 Conoscopic으로 설정합니다.
Start angle은 반드시 90°로 설정합니다.
각각의 단파장에 따른 개별 광도를 추출하기 위해 Type을 Spectral로 설정합니다.
적용할 파장 범위가 모두 고려되도록 wavelength(380~780)와 sampling(41) 수를 조정합니다.
보다 정확한 변환을 위해, 더 작은 resolution(0.1)으로 더 많은 sampling(1,800)을 설정합니다.

Step-1.3 : Direct Simulation 정의

앞선 단계에서 생성한 두 개 sensor에 추가로 Ray-file을 설정한 후 Direct simulation을 실행합니다.
Simulation에 적용된 Number of rays는 각 Ray-file들에 포함된 광선의 개수와 같아야 합니다.

하지만 일부 경우는 LED 형상이 단순하지 않아 입력된 Number of rays에 비해,
결과에서 정직하게 광선 수가 출력되지 않는 경우가 있습니다.
(LED body 형상에 일부 광선이 흡수되어 lost rays가 발생하는 경우 등등)
이 경우 Ray-file의 광선 수 보다 Direct simulation의 Number of rays가 조금 더 많이 필요할 수도
있습니다.

또한, 특수한 경우, 각각 Surface source 마다 이 단계를 반복합니다.
예를 들어, 각 chip당 별도의 Ray-file이 있는 RGB LED의 경우 Red/Green/Blue 각각 세 번 반복합니다.

Step-2 : Simulation 적용 (수집된 Ray-file 광 분포를 Surface source에 세팅)

Irradiance 및 Intensity sensor의 결과를 input 요소로 적용하여 Surface source를 생성합니다.
이 두 개 sensor에서 추출된 결과 XMP 파일은 SPEOS output files 폴더에서 찾으실 수 있습니다.

Step-2.1 : Exitance 설정

Variable exitance를 True로 설정하고 Irradiance sensor 결과 XMP 파일을 불러옵니다.
Origin과 X/Y direction은 반드시 이전에 sensor들에서 사용했던 것 그대로 동일하게 설정합니다.

Step-2.2 : Intensity

Intensity 부분의 Type을 Library로 설정하고, Intensity sensor 결과 XMP 파일을 불러옵니다.

Origin과 X/Y direction은 반드시 이전에 sensor들에서 사용했던 것 그대로 동일하게 설정합니다.

Step-2.3 : Exit geometry 선택

Exit geometry 또한 경우에 따라 추가합니다.
Exit geometry에 대한 자세한 내용은 별도의 안내 자료로 배포 드리고 현재는 설명을 생략합니다.

참고 : 본 Surface source 세팅법은 하나의 좌표계와 두 개의 XMP 결과 적용으로 충분하므로,
별도의 Emissive face(발광면) 선택은 필요로 하지 않습니다.

Step-2.4 : Spectrum 추가

앞선 Intensity sensor 설정 시 Type을 Colorimetric 또는 Spectral로 선택하지 않고,
별도로 준비된 Spectrum 파일을 Surface source 정의에 추가하셔도 됩니다.
보통 이런 경우는 Ray-file 내에 Spectrum data가 포함되어 있지 않은 경우에만 필요합니다.

Speos spectrum 파일은 윈도우 텍스트문서(메모장) 기반으로도 편집 가능한 형식입니다.
만약 LED 제조업체에서 제공받은 Spectrum data가 정량적인 텍스트가 아닌 그래프 캡쳐라면
Engauge Digitizer(무료)라는 윈도우 앱 도구를 사용하여 추출하실 수 있는 방법도 있습니다.
(검색 엔진으로 찾아서 다운로드 가능)

Step-2.5 : Compute 실행

이렇게 생성된 Surface source를 향후 프로젝트의 Speos simulation 적재적소에 사용하실 수 있습니다.
마지막으로 Compute를 클릭하면 3D view에 디스플레이 형상이 업데이트 됩니다 :

단, 특수한 경우, 각각 Surface source 마다 이 단계를 반복합니다.
예를 들어, 각 chip당 별도의 Ray-file이 있는 RGB LED의 경우 Red/Green/Blue 각각 세 번 반복합니다.

이제, 지금까지 생성하였던 Irradiance sensor, Intensity sensor, Ray-file source 및 Direct simulation은 이만 삭제하셔도 무방합니다.
그래야 현재 LED 프로젝트 파일에 Surface source만 남겨 놓음으로써, 다른 프로젝트에 적용할 때
용량을 더 가볍게 관리할 수 있기 때문입니다.

!◈ 세팅 시 추가 유의사항 ◈!

Flux는 intensity file의 계측값 그대로 설정하거나, 데이터시트에서 참조하여 수동 설정 가능합니다.
수동 설정의 경우, Flux 부분의 From intensity file을 False로 설정하고 검토된 값을 입력합니다.

LED의 경우 물론 해당 데이터시트에 명시되어 있지만, PCB/LDM 구조에 따라 그 편차가 발생하므로, Ansys Icepak을 통한 방열해석으로 적용가능한 실제 광속 범위 산출을 필히 권장 드립니다.

!◈ 다량의 광원 배열 응용 방법 ◈!

본 세팅 방법으로 생성된 Surface source 또한 Ray-file의 경우와 마찬가지로 Speos Pattern
기능을 활용하여 수많은 개별 좌표계(Origin)을 통해 다중 정의 자동화도 물론 가능합니다.
그러나 Surface source를 Speos Pattern 기능으로 활용하려면 먼저 Speos Light Box 형식으로
변환하는 과정이 한번 더 필요합니다.
그리고 꼭 광원 Pattern 배열 목적이 아니어도, Light Box로 각각의 Surface source를 묶어 놓으면 마치 Ray-file 포맷처럼 꽤 compact하게 Surface source 관리를 간소화 시킬 수도 있습니다.
또한 Light Box를 더욱 응용한다면 “하위 모듈 광학계”의 광 분포 결과를 만들어,
이를 더 복잡한 “상위 어셈블리 광학계”에 재활용함으로써 simulation compute 소요시간을
효과적으로 단축할 수도 있습니다.
(Light Box 활용법은 별도의 안내 자료로 공유 드리고 지금은 생략하고 넘어가겠습니다.)
하지만 꼭 Speos Pattern 및 Light Box 구현 없이도 SpaceClaim의 Design 탭 내에 있는
Pattern 기능을 적용하여 일정 간격으로 Surface source를 얼마든지 배열할 수 있습니다.

이상 Speos에서 Ray-file을 Surface source로 세팅하는 방법 안내를 마치겠습니다.

Speos 광원 변환 관련 더욱 자세한 내용은 폐사 주관 “Speos 중급” 교육에서 예제 중심으로 다루고 있습니다. 관심 있으신 분은 한번 수강하셔도 좋을 것 같습니다.

추가로 궁금 하신 부분 있으시면 아래의 연락처로 연락 바랍니다.

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Ansys Speos에 대한 자세한 사양 및 기술 지원 정보는 이메일 radiant@radiantsolution.co.kr,

또는 02-2065-0726으로 연락 주시기 바랍니다.

감사합니다.

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[Zemax] Detector Polar를 이용한 IES 파일 생성 방법

래디언트솔루션 — Mon, 11 May 2026 13:16:24 +0900

Detector Polar를 이용한 IES 파일 생성 방법

IES File

IES 파일은 광원 데이터를 효율적으로 전달하기 위해 사용되는 표준 포맷으로,

조명 시스템 설계(Non-Sequential Mode)에서 활용됩니다.

IES File : Detector Polar

Detector Polar는 spherical shape의 검출기로 Ray Trace 결과를 각도 기반 Radiant Intensity 데이터로 변환하여,

광원의 Radiant Intensity를 측정하고, 이를 IES와 같은 표준 포맷으로 변환하는 데 사용됩니다.

IES File : Work-flow

• Analyze → Detectors & Analysis Tools → Export → Export Polar Detector Data as IES/LDT

Ray Trace를 수행하여 Detector에 에너지가 정상적으로 기록된 이후, Export Polar Detector Data 기능을 통해

IES 파일을 생성할 수 있습니다.

LED Model 예제

1) Ray Trace 실행

• Analyze → RayTrace

2) Export Source data

• Analyze → Detector Tools → Export Polar Detector Data as IES/LDT

Ray Tracing 후 “Export Polar Detector Data as IES/LDT” 기능을 통해

원하는 옵션을 설정한 뒤 “OK”를 눌러 IES 파일로 저장합니다.

3) 저장 위치

• IES 파일은 문서 > Zemax > Objects > Sources > IESNA 폴더에 .IES 확장자로 저장됩니다.

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