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ANZINE : CAE 기술 매거진

▶ 68호 : CASE STUDY 고등기술연구원

 

 

▶ 회사 소개를 부탁드립니다. 

고등기술연구원은 조합사, 중소·중견기업, 대학 및 출연연구소와 함께 매년 100여개 이상의 연구과제 중심(Project based System: PBS) 협력을 추진하고 있는 비영리 연구기관입니다.

시설공유 및 공동연구를 통해 기업이 필요로 하는 연구개발뿐만 아니라, 기술 확산을 통한 강소기업 육성에 앞장서고 있으며, 이를 바탕으로 상생의 중장기 연구협력 네트워크를 구축하여 기업과 산업의 경쟁력 향상에 기여하고자 노력하고 있습니다.

연구원은 그간 선도적 연구를 수행해온 석탄·폐기물·바이오매스 가스화 및 에너지화 기술, 폐자원 재활용 및 희소금속 회수기술 뿐만 아니라, 미래 세대를 위한 수소 및 풍력발전기술, 4차 산업혁명 시대의 근간이 되는 IoT 기반 로봇 기술, FTS활용 초정밀 가공·측정·구동기술 등 다양한 연구 분야에 있어 기술 경쟁력을 강화하고 있습니다.

특히 석탄의 청정연료화기술 중 하나인 석탄가스화복합발전 기술(IGCC)은 연구원 설립년도인 1992년부터 현재까지 20년 이상 지속적이고 장기적인 연구를 진행하고 있으며, 이를 통해 국내 기술수준을 한 단계 더 높이는 성과를 거두고 있습니다.

 

연구원분이 맡고 있는 역할은 무엇인가요?

전산유체역학(CFD) 및 열유체 실험을 담당하고 있으며 열 및 물질전달 해석, 다상유동해석을 수행하고 있습니다.

소화 방재 관련 연구를 통해 복사열 해석 및 노즐 분사 해석 등도 수행하고 있으며 신뢰성 실험으로 대형 베어링 내구 시험 및 FCEV의 수소 배기 부품 성능시험도 진행하고 있습니다.

센터가 친환경 및 인텔리전스(AI) 위주지만, 기계, 선박, 자동차 등 다양한 분야에서의 기업협업 및 국가과제를 진행하고 있으며, 그 외에도 국방 관련 연구도 진행 중입니다.

 

▶ CAE 해석 솔루션(예: Ansys 등) 도입의 배경과 이점은 무엇인가요?

과제 또는 연구에서 연구 대상의 열복사나 냉각, 부품에 대한 유체해석이 필요하기 때문에, 신뢰성이 높고 사용자가 많은 범용적 해석프로그램인 Ansys CFD를 선택하게 되었는데요. 평소에 접하지 않은 낯선 분야의 해석조건 및 모델을 조사할 때 Ansys CFD가 범용적인 프로그램이기 때문에 참고자료나 논문이 많아 연구 방향을 설정하기 편하고, 협업 시에도 Ansys CFD를 쓰는 경우가 많아 해석에 대한 검토나 비교 검증을 통한 신뢰성 확보에 우수한 장점이 있습니다.

 

CAE 해석 솔루션을 사용한 구체적인 사례를 소개해주실 수 있을까요?

다양한 사례가 있지만, 최근에는 아래의 예시처럼 소화방재분야에 CAE 해석 솔루션을 많이 활용하고 있습니다.

실제 실험은 위험하기도 하지만, 다수의 부품이 복잡하게 연관되어 있어 여러 차례 실험을 진행하기 어렵죠. 게다가 연기와 섬광때문에, 센서와 카메라를 통한 단편적인 정보만을 취득할 수 있었습니다. 이 때 CAE 해석 솔루션을 적용하면, 모델의 오류와 개선점을 편하게 확인할 수 있어 설계최적화 및 개선에 있어 많은 도움이 되고 있습니다.

<소화약재 분무 모사를 위한 Euler-Lagrange Droplet model 비교 결과 (a) Present study , (b) Ch?vez-Modena, Miguel, et al.>

<화재모사 결과 (a) Isometric view, (b) Side view>

 

<노즐분사 각도 변화에 따른 소화약재 분사패턴 비교>

<나셀전반 노즐분사 각도 변화에 따른 소화약재 분사패턴 비교>

 

 

▶태성에스엔이의 기술 지원에 대해 한 마디 해주실 수 있나요? 

우선 다양한 기술 지원에 대한 장점도 많지만 하나만 꼽아보자면, 낯선 분야의 해석을 진행할 때가 가장 인상 깊었습니다. 

아무래도 낯선 분야의 해석을 진행하기 위해선 많은 양의 서적, 논문 등의 조사와 모델 및 해석 조건의 선정 등의 과정에서 많은 시간이 소요되곤 하는데요. 이때 태성에스엔이와 회의를 진행했고, 많은 해당 경험과 자료를 공유해 주셨습니다. 예를 들면, 어떤 모델과 조건을 사용하는 경우에 더 좋은 결과가 나오는지 또는 해석에 있어 참고가 되는 논문들을 같이 조사하여 회신해주셨죠.

항상 적극적이고, 긍정적으로 대응해주셔서 인상 깊었습니다. 감사드립니다.

 

▶마지막으로 말씀 주실 게 있으신가요?  

고등기술연구원은 앞서 말씀드린 것처럼, 기업이 필요로 하는 연구개발뿐만 아니라, 기술 확산을 통한 강소기업 육성에 앞장서고 있으며, 이를 바탕으로 상생의 중장기 연구협력 네트워크를 구축하여 기업과 산업의 경쟁력 향상에 기여하고자 노력하고 있습니다. 앞으로도 고등기술연구원에 많은 관심 부탁드립니다. 

 

고등기술연구원 홈페이지(바로가기)

 

<고등기술연구원의 전경 사진>

 

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