과학기술의 발전과 산업화로 인해 다양한 분야에서 알루미늄 합금이 개발되어 왔다. 최근 정부는 자원을 보존하고 에너지 사용을 줄이며 환경을 보호하기 위해 여러 부품의 무게를 감소시키고 재활용성을 높이는 방안을 추진해 왔다. 이러한 흐름에 따라 주조 산업에서는 고압 다이 캐스팅(HPDC)을 사용하여 주철 제품을 알루미늄 제품으로 대체하고 있다. 주조 레이아웃 설계는 주조 산업에서의 금형 설계자들의 경험과 지식에 의존해 왔으나, 시대의 급격히 변화하는 요구와 생산 비용 증가에 대응하기에는 불충분한 것으로 입증되었다. CAD/CAM/CAE 기술을 이용해 주조 레이아웃을 설계하고 제작하는 일은 중요한 과제가 되었다. 컴퓨터 소프트웨어와 하드웨어의 발전과 함께 컴퓨터지원공학(Computer-Aided Engineering, CAE) 기술이 빠르게 증가하고 있다. CAE 기술은 대량 생산에서의 결함을 예측할 뿐 아니라, 생산 이전의 금형 설계 단계에서 충전 또는 응고(고화) 해석을 수행함으로써 최적의 금형 설계 방법을 가능하게 한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 충전 및 응고 해석의 신흥 주조 공정을 기존 기술과 현장 실무 경험과 결합하는 새로운 기술은 주조 산업에서 빠르게 늘어나고 있다. 경험적 지식에 기반하여 주조 제품의 레이아웃과 설계는 전통적으로 시행착오를 거치며 진행되어 왔다. CAE 기술을 활용한 과학적 계산과 분석을 통해 도출된 해법은 다이캐스팅 금형을 구축하고 이를 설계·제작하는 과정에서 상당한 비용과 시간을 절감할 수 있다. 본 연구에서는 가정용 기기(조리 그릴)에 대한 수치해석을 통해 주조 공정에서 용융 금속의 충전 및 응고로 인해 발생하는 문제를 빠르고 정확하게 예측함으로써 최종 주조 제품의 품질을 확보하고자 하였다. 이러한 결과는 생산 비용을 절감하면서도 신뢰할 수 있는 주조 레이아웃을 신속하게 수립하는 데 활용될 수 있다.

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