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에이블맥스(주), 수소산업 위한 솔루션 보급설계·운전 최적화 도움 기대
시스템 전체 시뮬레이션 수행
박귀철 기자  |  park@gasnews.com
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[1456호] 승인 2020.10.14  23:17:03
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▲ 액체수소탱크 ZBO(Zero-boiloff) 성능해석(왼쪽)과 액체수소 공급배관 Cool Down 해석

[가스신문=박귀철 기자] CAE(Computer Aided Engineering) 토털 솔루션 전문회사인 에이블맥스(주)(대표 박정혁)가 수소의 생산, 저장, 운송, 활용 등에 필요한 선진 프로그램 보급에 나섰다.

이 회사에 따르면 수십년 전 미국 NASA에 의해 인공위성 및 발사체의 극저온 유체 열 유동 및 열전달 시스템 설계를 위해 개발된 미국 C&R Tech의 SINDA/FLUINT 솔루션을 국내에 보급하고 해석기술을 개발하고 있다.

따라서 우주 분야에 적용되던 이 솔루션의 해석방법을 지상의 LNG나 수소 저장탱크, LHP(Loop Heat Pipes), 극저온 유체 열교환, 공조시스템 등의 해석, 설계 최적화, 시험데이터 보정, 통계적 설계기법 등을 지속적으로 개발하고 있는 가운데 수소 분야에도 적극 참여함으로써 수소산업 발전에 기여한다는 방침이다.

에이블맥스가 보급하는 SINDA/FLUINT 솔루션은 극저온 유체 열 유동 시스템의 구조와 유체 간의 복합적인 열전달, 극저온 유체의 상변화 및 결빙 해석을 수행할 수 있으며, 요소 설계부터 시스템 전체의 시뮬레이션 수행도 가능하다. 아울러 정상상태와 비정상상태의 열전달 및 유체유동을 분석할 수 있으며 변수 입력 시 독립변수와 종속변수를 사용자가 임의로 설정할 수 있어 물성 및 설계변수의 데이터 입력에 사용자 편이성이 매우 높다.

또한 SINDA/FLUINT에서의 유동해석은 1차원 해석을 기반으로 하지만 저장탱크의 복잡한 형상을 반영하기 위해 자체 개발된 기술인 Thermal Centric Modeling(열 중심 모델링) 방법을 사용하여 유체영역을 3D 격자로 만들어 액체량에 따른 수면 높이, 탱크 벽면이 액체 및 가스 영역에 닿는 면적, 액체와 가스 사이의 경계면 면적 등을 계산하여 대류 열전달 계수 계산 시 자동으로 반영하도록 한다. 그밖에 내장된 최적화 알고리즘을 사용하여 시험결과와 보정이 가능하며, 시스템 레벨의 모델링을 위해 필요한 열교환기, 압축기, 펌프, 배관, 밸브 등 다양한 툴박스를 제공하여 초기 수소시스템 설계 및 운전 최적화에 많은 도움을 줄 수 있는 솔루션이라는 것이다.

에이블맥스의 이권희 부사장(공학박사)은 “정부의 수소경제 활성화 정책으로 단기간에 수소전기차 보급 및 수소충전소 등이 경쟁적으로 확대되고 있는 가운데 많은 설비가 운전정지나 성능저하 등 여러 문제들이 발생하고 있는 만큼 신뢰할 수 있는 솔루션을 활용한 충분한 설계 및 운전데이터 확보와 검증을 통하여 시스템 효율 향상 및 안전성을 높이는 것이 중요하다”고 강조했다.

따라서 에이블맥스는 수소의 생산, 저장, 운송, 활용 등에 필요한 안전관리 기술개발, 시스템 설계 검증, 실시간 상태감시 및 고장예측 기술도입이 필요한 만큼, 초기 설계 시에 기본사양 선정, 설계 안전성 검토를 위한 충분한 데이터 확보나 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공 관련 기술을 개발해 간다는 계획이다.

2002년에 설립된 에이블맥스는 플랜트 및 우주항공분야에서 우수한 시뮬레이션 솔루션 공급 및 엔지니어링에서 괄목한 성장을 경험하였고, 위성 탑재체, 액체로켓, 미사일, LNG 저장탱크, 배터리 등의 열전달 및 극저온시스템 설계에 필요한 해석을 수행하여 자체 기술력을 축적했다. 또한 4차산업혁명에 발맞추어 AI 기반 빅데이터 분석, 예측모델, 자가학습, 영상처리 관련 기술을 확보하여 철강산업, 항공산업 및 제조 분야에 적용하기 시작하였으며, 조만간 산업 전반에 큰 혁신을 가져올 디지털 트윈, 블록체인 기술개발도 준비하고 있다.

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