• 오픈소스 및 무료

  GNU GPL 라이선스를 따르며, 누구나 자유롭게 다운로드, 사용, 수정, 재배포가 가능합니다.

• 유연한 구조

  ‘CFD Tool box’ 구조로, 사용자가 직접 자신만의 솔버(해석 프로그램)를 개발하거나, 다양한 표준 솔버를 활용할 수 있습니다.

• 다양한 물리현상 해석

  비압축성/압축성 유동, 열전달, 다상유동, 반응유동, 입자유동, 전자기장, 구조역학 등 폭넓은 해석이 가능합니다.

• 병렬 계산 지원

  대규모 해석을 위해 여러 CPU 코어를 활용한 병렬 계산이 가능하며, 라이선스 비용 부담이 없습니다.

• 확장성 및 자동화

  코드가 공개되어 있어 기능 추가, 다물리 연성해석, 해석 프로세스 자동화, 타 소프트웨어와의 연동이 용이합니다. AI, 디지털 트윈 등 최신 기술과의 융합도 가능합니다.

• 광범위한 커뮤니티와 빠른 발전

  전 세계 연구자와 개발자들이 참여하여 빠른 기능 개선과 다양한 사용자 솔버가 공유되고 있습니다.

• 3차원 비정렬 격자 생성(snappyHexMesh, cfMesh 등)

• 항공우주, 자동차, 에너지, 환경 등 산업 전반의 유동 해석
• 연소, 열전달, 다상유동, 반응유동, 입자 시뮬레이션 등
• 구조해석, 전자기장 해석 등 다물리계 연성 해석

OpenPisco는 레벨셋 방법(level set method)을 활용하여 구조물 내부의 최적 재료 분포를 찾습니다. 레벨셋 함수 ϕϕ는 설계 영역 내에서 경계와 내부, 외부를 구분하며, 반복적인 최적화 과정을 통해 형상 변화가 자연스럽게 표현됩니다.

• 다양한 메쉬 지원

  격자(grid), 비정형(unstructured), body-fitted mesh 등 다양한 메쉬 타입을 지원하여 복잡한 형상도 최적화할 수 있습니다

• 모듈형 구조

  OpenPisco는 모듈화, 확장성, 상호운용성을 중시합니다. 사용자가 직접 메쉬 처리, 최적화 알고리즘, 평가 기준, 유한요소(FE) 해석기 등을 손쉽게 교체하거나 추가할 수 있습니다. 대부분의 컴포넌트는 독립적으로 활용 가능하며, 플러그인 형태로 사용자 정의 기능을 쉽게 추가할 수 있습니다.

• 다양한 인터페이스
  • - Python 라이브러리: 저수준 API로 직접 제어 가능
  • - OpenPiscoCL: 명령줄(Command Line) 기반 자동화/배치 실행
  • - OpenPisco (GUI): 3D 시각화가 가능한 그래픽 사용자 인터페이스 제공
• 외부 FEA 연동 및 자체 해석기

  내부 유한요소 해석기와 더불어, 여러 오픈소스 FEA 소프트웨어와 연동하여 다양한 물리 해석(선형/비선형, 열, 구조 등)이 가능합니다.

• 고급 기능
  • - 레벨셋 알고리즘 툴박스
  • - 다양한 물리/기하학적 최적화 기준 내장
  • - mmg3d 등 리메싱(remeshing) 도구와의 연동
  • - 제약조건이 있는 최적화 문제 해석 지원

OpenPisco는 레벨셋 기반 토폴로지 최적화 오픈소스 플랫폼으로, 아래와 같은 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.

• 경량 구조 설계(Structural Lightweighting)

  항공우주, 자동차, 기계 산업에서 부품의 강도는 유지하면서 무게를 최소화하는 최적 구조 설계에 사용됩니다. 예시: 항공기 브래킷, 자동차 서스펜션 암 등 기존 부품을 OpenPisco로 최적화하여 10~30% 경량화 달성

• 복합재료 구조 최적화(Composite Structure Optimization)

  이방성 재료(복합재, 적층판 등)의 최적 재료 배치 설계에 활용됩니다.
  예시: 복합재 적층 구조의 형상 및 레이업 최적화
  

• 다물리계 연성 최적화(Multiphysics Topology Optimization)

  열-구조, 유동-구조 등 여러 물리 현상이 결합된 시스템의 최적화에 적용됩니다.
  예시: 냉각 채널이 포함된 열교환기, 열응력 완화 구조 설계
  

• 3D 프린팅 및 적층제조용 설계(Design for Additive Manufacturing)

  제조 공정 제약(오버행, 최소 두께 등)을 고려한 최적화로 3D 프린팅에 적합한 형상 설계가 가능합니다.
  예시: 지지대가 최소화된 프린팅용 부품 형상 생성

• 연구 및 교육용 알고리즘 개발

  레벨셋, 리메싱, 새로운 최적화 알고리즘 연구 및 실험에 활용됩니다.
  예시: 새로운 설계 제약조건(예: 대칭, 연결성 등) 추가 및 실험

• 오픈소스 FEA/CAE 소프트웨어와 연동

  FreeCAD, Code_Aster, CalculiX 등과 연동하여 실제 엔지니어링 워크플로우에 통합

• 강체 동역학 시뮬레이션

  다양한 형상(박스, 구, 캡슐, 메시 등)의 강체를 실제처럼 시뮬레이션 할 수 있습니다.
  차량, 로봇, 가상환경 내 물체, 게임 캐릭터 등 다양한 시스템의 물리적 상호작용을 구현하는 데 활용됩니다.

• 충돌 판정 및 마찰 모델

  내장된 충돌 판정 엔진과 마찰 모델을 제공하여, 현실적인 접촉과 마찰 효과를 시뮬레이션 할 수 있습니다.

• 다양한 조인트 지원

  볼-소켓, 힌지, 슬라이더, 유니버설, 고정, 모터 등 여러 종류의 관절(조인트)로 복잡한 연결 구조(예: 로봇, 차량 서스펜션 등)를 구현할 수 있습니다.

• 실시간/인터랙티브 시뮬레이션

  시뮬레이션 중에도 시스템 구조를 자유롭게 변경할 수 있어, 가상현실, 게임, 로봇 시뮬레이터 등 실시간 환경에 적합합니다.

• 확장성 및 호환성

  C/C++ API 기반으로 다양한 응용 프로그램, 게임 엔진, 시뮬레이터와 손쉽게 연동할 수 있습니다. 대표적으로 Assetto Corsa, World of Goo, OpenSimulator, Webots, CoppeliaSim 등에서 사용되고 있습니다.

• 빠른 연산과 안정성

  속도와 안정성에 중점을 둔 통합 방식으로, 대규모 시뮬레이션에도 적합합니다.

• 로봇 시뮬레이션: 이동 로봇, 휴머노이드, 로봇팔 등 다양한 로봇의 동작 및 제어 알고리즘 테스트
• 게임 및 가상현실: 물리 기반 캐릭터, 차량, 환경 시뮬레이션
• 교육 및 연구: 물리학, 제어공학, AI 연구 등에서 실험 및 검증용 시뮬레이션 플랫폼
• 공학적 설계 검증: 제품 설계 단계에서 동역학적 거동 예측