[테크블랙홀] 디지털 트윈 전기추진성능평가

전 세계에 저탄소 친환경 에너지 발전의 바람이 불고 있습니다. 그 중 가장 대표적인 분야인 전기 자동차는 더 이상 낯선 이동 수단이 아니며, 그 성능 또한 내연 기관이 100년에 걸쳐 쌓아 온 성능을 불과 10년도 안되는 시간만에 따라온 상태입니다.
그리고 이제 전기추진시스템은 친환경 시스템으로서 연구 개발에 대한 세계적인 관심을 통해 자동차와 같은 중소형 모빌리티를 넘어 선박, 항공 분야에까지 점점 그 입지를 넓혀 나가고 있습니다.
특히 전기 추진 선박에 대한 관심이 뜨거운데, 신재생 에너지 기술이 발달한 노르웨이 등의 북유럽 국가에서는 100% 전기로 움직이는 친환경 선박이 이미 검증을 마치고 실제 항로에 투입되어 운항 중입니다.
이에 한국전기연구원 KERI에서는 국내 전기추진선박 엔지니어링 기반 확보와 관련 기업 기술 지원을 목표로 디지털 트윈 기술을 접목한 시뮬레이션 구현과 실제 성능평가를 실시간으로 연동하여 각 구성품들을 검증 · 비교할 수 있는 기술 및 테스트 플랜트를 개발하였습니다.
디지털 트윈이란 컴퓨터에 현실 속 구동품과 동일한 쌍둥이를 만들어 다양한 상황을 시뮬레이션 함으로서 그 성능을 시험 및 검증하는 기술입니다.
KERI는 현재 연구원 내 통합 시뮬레이션 HILS 환경 구축 장비를 기반으로 이를 모니터링 할 수 있는 제어룸이 갖춰져 있어 이를 바탕으로 선박 내 핵심 전기추진장치 및 실제 선박의 모델과 상세 스펙을 완벽하게 재현이 가능하며 정확도 높은 성능 검증과 시뮬레이션을 제공합니다.
또한 시뮬레이션 내 모델링 된 전체 시스템과 그에 대응하는 실제 전기추진부품들의 연동을 통해 단일 부품에 대한 성능 검증 기능을 갖추고 있습니다.
이러한 기능들을 활용하면 선박의 동특성 및 연비 성능과 주요 구동 시스템에 대한 검증과 다양한 환경에서의 퍼포먼스를 분석, 예측해 볼 수 있어 실제 제품의 개발 단계에서 비용과 개발 기간의 단축 효과를 불러올 수 있습니다.
본 기술은 추후 개발될 전기선박 뿐만 아니라 항공, 전기 자동차부터 플라잉카에 이르기까지 전기추진장치 및 전기추진체계가 적용되는 분야라면 어디에도 응용할 수 있습니다.
이를 통해 제품 개발 단계에서 문제를 조기 발견하고 개선에 활용할 수 있으며 조선 산업 기술의 고도화 기반 확보가 가능해질 것입니다.
무엇보다 국내 전기선박의 엔지니어링 기술 발전이 아직 미흡한 편이기 때문에 기술 개발에 대한 지원과 제품의 완성도를 높일 수 있는 테스트 플랜트가 필수적이라고 할 수 있으며 KERI의 디지털 트윈 전기추진 성능 평가 기술이 신재생 에너지 기술 개발의 기반 사업으로서 대한민국 그린 뉴딜, 청정 에너지 발전의 핵심 토대가 될 것입니다.
대한민국 전기 기술의 심장 한국전기연구원 KERI! KERI가 대한민국의 세계를 향한 항로를 인도하는 등대가 되어 미래를 밝게 비추겠습니다.