항공우주/국방

Seoul ADEX 2023 다쏘시스템 전시관에 초대합니다.

Sun, 17 Dec 2023 23:40:16 GMT

Seoul ADEX 2023이 오는 10월 17일에 개최됩니다. 다쏘시스템은 올해도 전시관을 오픈하여, 항공우주/국방 산업의 지속가능한 성장을 가능하게 하는 Virtual Twin(버추얼 트윈) 기술을 선보일 예정입니다. 다쏘시스템 전시관에 방문하셔서, 이 산업의 도전과제를 재정의하고 해답을 찾기 위한 기술 인사이트와 전문 팀을 만나보세요! 일시: 2023년 10월 17일(화) ~ 20일(금) 장소: 서울공항 다쏘시스템 전시관(-> 오시는 길 확인하기) Hall C 부스 #C561(-> 부스 위치 확인하기) [전시 주제]☑ 항공방산 산업의 “버추얼 트윈 익스피리언스”☑ MBSE를 활용한 항공 방산 Virtual Product Development(VPD)☑ DIOTA: 증강 현실을 활용한 버추얼 트윈 익스피리언스 구현 감사합니다.

다쏘시스템, 파리 에어쇼 2023 개최 “3D 익스피리언스 플랫폼 활용한 항공 및 국방 산업에서의 지속 가능한 혁신 조명할 것”

Wed, 14 Jun 2023 00:52:12 GMT

다쏘시스템, 탄소중립 목표, 고령화로 인한 노동력 부족 등 격변하는 산업에서 직면한 지속가능성 과제 검토 및 3D 익스피리언스 플랫폼 활용한 미래의 작업 방식 제시 에어버스(Airbus), 다쏘 에비에이션(Dassault Aviation), 버티컬 에어로스페이스(Vertical Aerospace) 등의 핵심 인력과 함께하는 산업 라운드테이블 진행 항공 산업의 탄소 배출 저감, 생산 램프 업 관리, 새로운 국방 프로그램 개발, 뉴스페이스 (New Space) 가속화 및 직원 역량 강화에 관한 토론 대한민국 서울, 2023년 6월 14일 -다쏘시스템(www.3ds.com/ko)이 오는 19일부터 25일까지 프랑스 파리에 위치한 파리 르부르제 전시장(Paris Le Bourget exhibition Centre)에서 파리 에어쇼 2023을 개최한다. 다쏘시스템은 이번 에어쇼에서 3D 익스피리언스 플랫폼이 항공우주 및 국방 산업에서 지속 가능한 혁신을 이끌어 낼 수 있는 방법을 제시하고, 다양한 데모 및 토론 프로그램을 선보일 예정이다. 탄소중립 목표, 수천 개의 인공위성 발사, 단일 통로 항공기 생산 수요 증가, 세계적인 군비 증가, 그리고 고령화로 인한 노동력 부족 등 산업 격동의 시대에 직면한 기업들은 버추얼 트윈 기술을 통해 협업, 창조 및 작업 방식을 새롭게 구현하고자 노력을 기울이고 있다. 이에 다쏘시스템은 이번 행사에서 상업용 항공기의 탄소 중립화와 생산 증가 대응, 국방 현대화 지원, 뉴스페이스 혁신 가속화, 그리고 노동력 역량 강화 등 업계에 주어진 여러 과제들을 해결하기 위해 3D 익스피리언스 플랫폼을 어떻게 활용할 수 있는지 제시할 예정이다. 파리 에어쇼 2023의 주요 아젠다는 다음과 같다: 에어버스, 다쏘 에비에이션, 버티컬 에어로스페이스, 사프란(Safran) 그룹 등의 임원들과 함께하 라운드 테이블 유럽 국방, 탄소 중립화, 제조업, 뉴스페이스 및 노동력 역량에 대한 도전과 트렌드를 다루는 패널 토론 버추얼 트윈 익스피리언스 기술을 활용한 블루 스피릿 에어로(Blue Spirit Aero)의 수소 동력 항공기 드래곤플라이(Dragonfly) 개발 항공우주 및 국방 산업의 지속 가능한 혁신을 위한 다쏘시스템의 산업 솔루션 경험을 전시하는 3D 익스피리언스 플레이그라운드 다쏘시스템 항공우주 및 국방 산업 부문의 데이비드 지글러(David Ziegler) 부사장은 “오늘날 산업은 단기 목표를 달성하면서 장기적인 지속 가능성 목표를 달성해야만 하는 변화무쌍한 격동의 시기를 거치고 있다.”며, “다쏘시스템은 이번 파리 에어쇼에서 업계 선두주자들과 함께 이러한 변화를 검토하고, 3D 익스피리언스 플랫폼이 산업의 지속 가능성과 혁신적인 미래의 변화를 주도하는 핵심 기술이라는 것을 증명할 것”이라고 강조했다. 한편 파리 에어쇼 2023에 대한 보다 자세한 정보는 홈페이지(https://www.siae.fr/en/)에서 확인할 수 있다.

스텔스 성능 향상을 위한 항공기 통신/탐지 시스템 기술

Fri, 18 Mar 2022 05:05:36 GMT

스텔스 성능 향상을 위한 항공기 통신/탐지 시스템 기술 저자: 다쏘시스템 기술대표 하상규 문의: 다쏘시스템 영업대표 김현철( Hyeoncheol.KIM@3ds.com ), 다쏘시스템 영업대표 설 웅 ( Woong.SEOL@3ds.com ) 미래 전장 환경은 우주, 공중, 해상뿐만 아니라 육상전의 4차원으로 확장되었으며 사이버영역을 포함하게 되면 5차원적 전장환경으로 확장될 것으로 판단된다. 최근 우주 항공 분야는 다중 대역폭 수요증가에 따른 시스템 복잡성 증가, 안테나 수의 증가에 따른 상호 간섭 문제, 자동 항법 의존도 증가에 따른 통신 신뢰성 및 탐지 시스템의 높은 성능 요구, 경량 복합소재의 사용 증가에 따른 안테나 통합 문제 그리고 전술용 항공기의 생존성 향상을 위한 높은 스텔스 성능 요구에 대한 다차원적 도전 과제가 대두 되고 있다. 한편, 비행 안전은 조종사가 지상과 항공에서 모든 상황을 정확하게 파악하고 있는지에 달려 있다. 이와 같은 상황을 파악하기 위해 승무원들은 레이더와 통신위성에 탑재되어 있는 트랜스폰더-(TRANS mitter 송신기)와 res PONDER (자동 응답기)의 합성어로 전기 신호를 중계 전송하거나 전기 신호와 광 신호를 상호 변환하거나 수신 신호에 어떤 응답을 반환하는 기기의 총칭)-를 이용해 항공기 교통 관제, 주변 항공기와의 무선 통신 그리고 지형 및 주변 기후를 탐지하게 된다. 따라서, 원활한 통신과 주변 환경에 대한 정확한 탐지는 안테나 성능에 의존할 수 밖에 없다. 안테나 위치와 무선 시스템의 상호 간섭은 안테나 성능 저하를 야기할 수 있으므로 엔지니어는 전체 항공 시스템을 고려해야 한다. 다쏘시스템의 전자기(EM) 시뮬레이션 솔루션은 설계 공정 초기부터 실제 환경에서의 안테나 성능을 해석하여 테스트 단계에서 발생 가능한 심각한 위험을 줄이고 3DEXPERIENCE 플랫폼을 이용한 효율적인 협업으로 제품의 품질을 향상시킬 수 있다. 항공기 통신 및 탐지 시스템 설계를 위한 Workflow는 다음과 같다. 먼저 Antenna Magus를 이용해 쉽고 빠르게 안테나를 설계하고 성능을 최적화 한다. 두번째로 다중 안테나 시스템의 효율적인 위치 지정 및 전체 항공기 수준에서 안테나 통합성을 보장하는 성능 최적화 작업을 수행한다. 세번째로 신호 전파와 전력 전달을 보장하는 안테나 급전 시스템을 설계하고 성능을 검증한다. 네번째로 안테나와 무선 시스템의 결합으로 인한 상호 간섭 문제를 식별하고 완화하여 인증 요구 사항을 충족 시킨다. 마지막으로 지형 및 주변 기후를 탐지하고 타 레이더에 의한 탐지 가능성을 평가한다. – 개념 설계 및 검증: 전자기 해석을 통해 성능 목표를 충족하는 안테나 개념 설계 및 검증 – 시제품 제작 및 테스트 최소화: 사실적인 Multi-Scale 해석으로 시제품 제작 및 테스트 최소화 – 기능 및 안전 표준 보장: 통신 시스템의 상호 간섭을 예측해 안전 표준을 보장 – 디지털 연속성 보장: 요구사항을 아키텍처, 3D 설계 데이터 및 해석 결과의 디지털 연속성 보장 항공기 통신 시스템 안테나 설계 항공기에는 위성항법 장치 GPS, 항공기와 지상, 항공기와 타 항공기 상호 간의 단거리 통신용 VHF, 위성 통신용 SATCOM, 비행중인 항공기에 방위각 정보를 제공하고 기지국과의 거리를 알려주는 거리 측정 장비 DME, 전파를 이용해 안전한 착륙을 유도하는 계기착륙장치 ILS과 활공 각도계 Glide slope 그리고 기상 레이더 등과 같은 다양한 안테나가 탑재되어 운용된다. 다양한 성능을 요구하는 수 많은 안테나를 최적으로 설계하기 위해서는 제작 공차에 둔감하고 경제적으로 생산할 수 있는 요소를 산출해야 하며 설계 공정 초기 단계부터 최적의 요소를 선택하게 되면 생산 공정에서 예산과 시간을 최소화할 수 있다. Antenna Magus는 우주항공, 모바일, 자동차 산업 등 다양한 분야에 활용되는 안테나를 쉽게 설계할 수 있는 350개 이상의 안테나 데이터 베이스를 구축하고 빠르게 성능을 평가할 수 있는 기능을 보유하고 있어 초보 엔지니어도 짧은 시간 내에 다양한 안테나를 설계하고 평가할 수 있다. 또한, 기계 장비 부서의 CAD 파일, Antenna Magus의 안테나 모델 및 공급업체에서 측정한 안테나 패턴을 실시간으로 단일 시뮬레이션 모델에 통합할 수 있어 단시간내 설계 변경사항을 반영할 수 있다. 안테나 성능 검증 안테나는 동작 주파수, 이득, 입력 임피던스 및 기판 형태와 같은 다양한 목표에 맞게 설계된다. 따라서, 안테나 성능을 사전에 파악하면 비행 시험 단계에서 발생할 수 있는 위험을 줄일 수 있다. 항공기 시스템 엔지니어는 다쏘시스템의 전자기 시뮬레이션 솔루션인 SIMULIA CST Studio Suite®를 이용해 설계 전반에 걸쳐 사실적인 시뮬레이션을 통해 물리적 테스트 실패 위험과 재설계를 줄이고 신뢰성을 보장함으로써 필수 인증 및 안전 기준을 준수하기 위한 고비용 프로토타입 제작 및 측정 횟수를 줄일 수 있다. 또한, 안테나의 모든 구성을 평가함으로써 물리적 테스트 없이도 항공기에 거치된 안테나 성능을 신속하게 분석할 수 있다. 항공기 기하학이 안테나 성능에 미치는 영향은 전계 분포와 자계 분포 그리고 표면 전류 분포에 대한 해석을 통해 확인할 수 있으며 원거리 방사 패턴 시각화는 거치에 따른 안테나의 성능 최적화에 활용할 수 있다. 또한, 전기적 크기에 따라 적절한 Solver를 선택해 효율적으로 해석 결과를 도출할 수 있으며 다중 Solver 하이브리드 접근 방식을 이용해 거치에 따른 안테나 성능을 빠르게 해석 할 수 있다. 다중 Solver 하이브리드 접근 방식이란 전기적으로 작은 안테나 구조와 전지적으로 큰 항공기 구조를 동시에 해석할 경우 발생하는 컴퓨팅 리소스와 해석 시간을 줄이기 위한 접근 방식이다. 먼저 전기적으로 작은 안테나는 T-Solver 또는 F-Solver로 해석하고 Near-/Far-Field 데이터를 추출해 항공기에 거치 시킨다. 그런 다음 전기적으로 큰 구조 해석에 용이한 I-Solver 또는 A-Solver를 이용해 해석하게 되면 빠르게 결과를 도출할 수 있다. 또한, 해석 시 구조의 복잡성과 해석의 정확성을 고려해 단방향 해석과 양방향 해석을 선택 할 수 있다. 단방향 해석은 Field가 구조에 미치는 영향을 한 번(단방향) 해석하는 반면, 양방향 해석은 Field가 구조에 미치는 영향과 그 영향에 의해 다시 Field가 받는 영향에 대해 반복적인 해석을 진행해 보다 정확한 해석 결과를 도출할 수 있다. 통신 간섭 방지를 위한 적합성 항공기 안테나 시스템 설계 시 몇 가지 설계 목표가 균형을 이뤄야 한다. 크기, 중량, 견고성 및 공기 역학 성능은 항공 애플리케이션에서 매우 중요한 요소 이지만 항공기 기체의 제한된 공간은 안테나 배치에 더 큰 제약이 된다. 따라서, 장치 오작동을 야기시킬 수 있는 무선 주파수(RF) 간섭을 제한하는 것이 중요하며 표준에서 요구하는 인증 테스트를 반드시 통과 해야한다 (예: DO-160 (RTCA), EURO CAE/ED-14, DEF-STD-59-411, MIL-STD-461와 같은 EMC 규제 표준). 최근 항공기는 정찰, 감시, 통신 장비뿐만 아니라 항법, 통신 링크, 데이터 링크 등 다양한 응용 분양에 대한 수많은 장비들이 장착되 있으며 그 중 안테나 시스템은 수백 MHz 대역에서 수십 GHz 대역까지 다양한 주파수 범위를 분포하고 있다. 사용 목적에 따라 다이폴 안테나, 모노폴 안테나, 패치 안테나, 배열 안테나, 혼 안테나 등 수많은 안테나가 사용된다. 하지만 항공기의 기체 형상에 의해 발생되는 안테나 방사 패턴과 반사 손실을 고려한 최적의 안테나 성능을 낼 수 있는 공간은 매우 제한적이기 때문에 거치된 안테나들 간 상호 간섭의 발생 원인이 된다. 항공기 시스템 엔지니어는 CST Studio Suite의 Interfere Task를 이용해 송신기, 수신기, 분배기와 같은 무선 모델을 정의하고 VHF, DEM, GPS 및 SATCOM 안테나 시스템들의 상호 간섭을 Violation Matrix 결과로 도출해 전체적인 간섭 문제를 파악할 수 있다. Violation Matrix의 행은 수신기로 열은 송신기로 표현해 간섭의 유무를 색상 코드 체계로 쉽게 파악할 수 있다. 특히 수신기에 도달하는 기생 전력이 수신기의 감도 이상인 경우 해당 항목은 빨간색으로 표시된다. 이는 수신기가 다른 송신 신호를 픽업하고 해당 수신기에서 신호 대 잡음 비(SNR)을 감소시킬 가능성이 높다는 것을 의미한다. 또한, 수신기 감도보다 10dB 낮은 마진이 설정될 경우 노란색으로 표시되며 임계값 아래로 떨어지는 모든 항목은 녹색으로 표시된다. Violation Matrix는 시스템 간의 RF 상호 운용성에 대한 명확하고 쉬운 결과를 제공한다. – 시제품 제작 및 테스트 최소화: 전자기 시뮬레이션으로 EMC(Electromagnetic Compatibility) 문제를 예측하고 과잉 설계 방지 – 기능 및 안전 표준 보장: DC부터 EHF(Extremely High Frequency)에 이르는 광대역 분석으로 EMI(Electromagnetic Interference )를 예측해 안전 표준을 보장 안정성 항공기 운항시 안전성을 검증하기 위해서는 항공기 전체 단위에 대한 시험평가 검증은 매우 철저하게 진행되어야 한다. 항공기 운항 중 낙뢰를 맞게 되거나, 레이더 등의 강한 전자파로 인해 고강도 전자기장(HIRF)이 항공기로 유입되는 경우 위험하기때문에 항공기 전자기 검증이 매우 중요하다. 낙뢰는 직접적으로 항공기에 화재, 변형, 녹아내림 등의 영향을 미친다. 간접적으로는 항공기 내부의 전자 장비를 손상시키거나 오류를 발생시키는 위험성을 가지고 있다. 고강도 전자기장(HIRF: High Intensity Radiated Field)에 대한 항공기 안전성 확보도 중요하다. 고강도 전자기장은 레이더, 무선통신 등에서 발생되는 강한 전자기장으로 낙뢰와 같이 항공기에 물리적인 손상을 주지 않으나 항공기내 전자기기에 오동작 등의 문제를 발생시켜서 안전에 큰 영향을 줄 수 있다. 항공 시스템 전장 분야의 안전성 검증을 위해 HIRF 전압은 인증 환경에 따라 SAE ARP 5583A 표준 파형으로 설정 할 수 있다 (10 KHz ~ 18/40 GHz). 고출력 RF 에너지를 사용하는 지상시스템의 증가로 항전시스템에 대한 전자기적 위협이 증가하며 다양한 Solver 기술을 이용해 효율적으로 HIRF 환경을 해석하고 CST Cable Studio와 T-Solver의 연계 해석으로 HIRF에 의한 케이블 유도 전류 분포를 분석한다. 시간 영역 해석을 통해 EMP(Electromagnetic Pulse) 과도 응답 및 강한 전자기 유도 레벨을 예측하고 전류/3D 필드 모니터 및 Probe를 이용해 벌크 전류와 항공기 내/외부 전자기 응답을 확하여 안정성을 확보한다. 최근에는 전자파의 복사의 안정성 검토를 위해 다음과 같은 해석을 수행하기도 한다. – 인체 전자파 복사 위해도 (HERP): 인체 전자파 복사 위해성을 분석 – 병기 전자파 복사 위해도 (HERO): 병기의 오작동을 유발하는 전자파 복사 위해성을 분석 – 연료 전자파 복사 위해도 (HERF): 연료의 점화를 유발하는 전자파 복사 위해성을 분석 항공기 탐지 시스템 레이더(Radio Detection and Ranging)는 전자파를 이용해 물체의 거리, 각도 및 속도를 탐지하는 시스템으로 항공기, 유도 미사일, 기상 그리고 지형을 탐지하는 데 사용된다. 레이더는 목표물을 향해 편파 특성을 갖는 전자파를 발사해 목표물에 맞고 반사되어 수신기로 돌아오게 된다. 이때 목표물의 의해 발생되는 반사량은 목표물 단면적에 따라 차이가 발생하게 되는데 이를 레이더 단면적(RCS: Radar Cross Section) 또는 레이더 반사 면적이라 한다. 레이더의 종류는 탐지 레이더, 추적 레이더, 다기능 레이더 등으로 분류 된다. 목표물을 탐지하고 식별해 해당 목표물을 지정하는 탐지 레이더, 탐지 레이더로부터 지정 받은 목표물의 거리와 방향 그리고 고도를 계산하여 무기체계에 사격 제원을 제공하는 추적 레이더가 있다. 다기능 레이더는 단일 기능의 레이더와 탐지·추적 레이더가 동시에 기능을 수행하는 다목적 레이더로써 탐지·추적, 미사일 유도, 요격 확인 등의 임무를 수행할 수 있는 첨단 레이더 시스템이다. 전술용 항공기는 생존성 향상을 위해 적 레이더에 탐지되지 않는 높은 스텔스 성능이 요구되며 탐지를 최소화하기 위해 항공기 외형 설계, 내부 무장 형상 설계, 특수 도료를 사용하는 전파흡수체, 전자파흡수구조 등의 기술을 복합적으로 적용하고 있다. CST Studio Suite은 높은 스텔스 성능을 요구하는 다양한 조건에 대해 물리적 테스트 없이 항공기 탐지 시스템에 대한 성능을 신속하게 분석할 수 있다. A-Solver를 이용해 전기적으로 매우 큰 항공기의 원거리 방사 패턴 및 Monostatic 또는 Bi-static RCS를 효율적으로 도출 할 수 있으며, 완전 도체, 표면 임피던스, 전자파흡수체 및 전자파흡수구조와 같은 복합 물질 구조에 대한 해석이 가능하다. 또한, 전기적 크기에 따라 적절한 Solver를 선택해 효율적으로 항공기 탐지 시스템에 대한 정확한 해석 결과를 도출할 수 있다. 앞으로 다양한 통신 시스템과 탐지 시스템이 연결될 것이다. 그 과정에서 항공기 통신 및 탐지 시스템에 대한 다차원적인 도전과제를 효율적으로 해결할 수 있는 SIMULIA의 전자기 시뮬레이션 도구는 미래 항공 산업 분야 발전에 중추적인 기여를 할 것으로 판단된다. ☞ 자세히 알아보기 항공우주/국방 산업에서 활용되는 SIMULIA https://www.3ds.com/ko/products-services/simulia/solutions/aerospace-defense/

K-UAM의 성공을 위한 기술 혁신 방안

Wed, 16 Mar 2022 04:07:49 GMT

K-UAM의 성공을 위한 기술 혁신 방안 다쏘시스템 3DEXPERIENCE가 지원하는 안전하고 소음 없는 eVTOL 항공기 설계 서론 기존 도시 지역과 개발 중인 도시 지역의 거주자들은 교통 혼잡이라는 성가신 문제에 직면해 있습니다. 교통 혼잡을 완화하기 위한 수백년 간의 노력과 수 십억 달러의 공공 지출에도 불구하고 상황은 갈수록 악화되는 듯 합니다. 도로 이용 차량의 증가, 미흡한 교통 관리 체계, 제한된 주차 공간 등으로 인해 도시 통근자들이 불편을 겪고 있으며, 이에 따라 응급 차량 이송도 점점 지연되고 있습니다. 설문 조사에 따르면 런던과 방콕 거주민들의 출퇴근 시간은 하루 평균 각각 74분과 72분이라고 합니다. 1년으로 계산하면 출퇴근 시간으로 꼬박 14일을 허비하는 셈입니다. 이는 거주민의 피로감을 높일 뿐만 아니라, 탄소 배출과 기후 변화에도 영향을 미칩니다. 혁신가들은 출퇴근 시간을 활용하기 위해 MI(모바일 인터넷), IoT(사물인터넷), AV(자율 주행차량) 기술, 몰입형 인터페이스 등 여러 가지 방법을 적용하고 있습니다. 그러나 도심지의 이동성을 개선하기 위해 PAV(개인용 항공기)나 AT (에어 택시) 같은 혁신 기술이 진지하게 논의되고 있습니다. 이러한 전기 및 하이브리드 eVTOL(전기 수직 이착륙) 항공기는 상공을 이용하므로 지상의 교통 혼잡을 완화할 수 있는 놀라운 미래를 약속합니다. eVTOL은 항공 셔틀, 온디맨드 에어 택시, 에어 앰뷸런스 같은 도심지 이동 수단 시장에 가능성을 제시합니다. 헬리콥터는 이에 상응해 P2P(Point-to-Point) 수송에 사용할 수 있는 가장 근접한 기술이지만, 대중 교통 수단으로 이용하기에는 소음과 대기오염이 심하고 비효율적이며 비용 또한 높습니다. 전기 추진 기술은 DEP(Distributed Electric Propulsion) 같은 컨셉을 추가하고 wing-borne VTOL에 새로운 접근 방식을 지원함으로써 VTOL 항공기 설계 영역을 열어줍니다. 도시 이동성의 새로운 시대가 열렸지만, 항공우주 업계에서는 민간 VTOL 시장을 개척하고 평가하기 위해 대기업들과 신생 기업들 간에 쟁탈전이 이미 벌어지고 있습니다. 이를 흔히 ‘3차 항공우주 혁명’이라고 합니다. 에어 택시 추진 프로젝트로는 Uber Elevate, NASA UAM Grand Challenge, Kitty Hawk 등이 있습니다. Uber는 2023년까지 온디맨드 에어 택시 서비스를 시범 운영할 계획이며, 테스트는 2020년에 시작됩니다. 이를 둘러싸고 항공기 및 자동차 제조업체, 규제 당국, 대행사, 연구 기관, 학계 등 여러 이해 관계자들이 주목하고 있습니다. 현재 Vertical Flight Society에는 155 대의 eVTOL 항공기가 등록되어 있으며 현재 개발 단계에 있습니다. 여기에는 추력 편향 항공기 55대, 이륙-순항 겸용 플랫폼 17대, 날개 없는 멀티콥터 34대, 호버 바이크 및 개인용 항공 기기 30대, 전기 회전 날개 항공기 7대가 포함되어 있으며, 이 외에도 더 많은 항공기들이 주기적으로 등장하고 있습니다. 공항 셔틀 및 에어택시 시장은 제약이 없는 상황에서 총 유효 시장 가치가 5천 억 달러에 달하는 발전성 있는 시장입니다. 업계 대기업들과 신생 기업들은 eVTOL 항공기에서 추진력을 얻어, 10억 달러 이상의 투자 금액을 유치해왔습니다. 배터리 기반의 전기 모터 항공기를 위한 가장 전도 유망한 세 가지 컨셉으로 이륙-순항 겸용 구성, 틸트 윙, 틸티 로터를 들 수 있습니다. 전 세계적으로 전기 모터, 배터리, 컴퓨터 모델링/시뮬레이션 및 복합재료 설계가 발전하면서 Boeing, Airbus, Bell, Embraer, Pipistrel Aircraft, Lilium 등의 기업들이 도시 출퇴근에 사용할 eVTOL의 시제품을 개발 중입니다. 비행기는 보통 자주 이용하지 않는 값비싼 교통 수단으로 여겨지며, 소형 항공기와 헬리콥터를 도시교통 수단으로 이용하기에는 비용이 너무 큽니다. 이해 관계자들이 보기에 공항 셔틀 서비스는 실현 가능성이 있는 시장을 형성 중이며, 에어 택시는 대중 교통 시장으로 나아가고 있습니다. 하지만 eVTOL 항공기를 시장에 널리 보급하기 위해서는 몇 가지 해결해야 할 과제가 남아 있습니다. 바로, 소음이나 운영 효율성, 성능, 신뢰성, 안전성, 인프라 개발, 경제성 등의 문제를 해결해야 합니다. 도시 항공 교통 시장을 구현하기 위해서는 해결해야 할 중대한 과제들이 있습니다. 도입 과제 도시 항공 교통에 대한 야심찬 비전을 실현하기 위해서는 항공기 설계자들과 규제 당국, 도시, 지역 사회 및 네트워크 사업자들이 반드시 효과적으로 협력해야 합니다. VTOL 항공기가 낮은 고도에서 비행할 수 있으려면 미국 FAA(Federal Aviation Administration) 나 EASA(European Aviation Safety Agency) 같은 항공 당국의 검증을 거쳐야 합니다. 뿐만 아니라, 기존의 FAA 인증 표준 중 어떤 것을 VTOL에 적용할 것인지, 기존 인증의 개정 필요성을 판단하는 것도 문제입니다. 첨단 기술 업체의 CEO들은 규제 당국의 느린 행보로 인해 에어 택시의 도입이 늦어지고 있다고 불평할 수도 있겠지만, 최근 발생한 항공기 사고와 운항 중단으로 인한 비용 손실은 항공 업계의 안전 규정이 왜 엄격해야 하는지를 보여줬습니다. 도시 VTOL 네트워크를 지원하는 인프라의 개발은 도시 당국이 관심을 가져야 하는 또 다른 과제입니다. 소음이 적은 이착륙 절차를 위해서는 수직이착륙 비행장(대대적인 지원 인프라를 갖춘 대규모 VTOL 스테이션)과 수직이착륙 정류소(승객을 신속하게 승 하차시킬 수 있는 보다 적은 규모의 스테이션)를 위한 최적의 위치를 확보해야 합니다. 주차장 옥상이나 기존 헬리콥터 발착장 및 쇼핑몰 테라스를 승객 승차 장소로 용도 변경하는 방법이 제시되고 있습니다. 현재로서는 도시들이 필요한 이착륙 부지를 갖추고 있지 못하기 때문에 기업들은 도시 및 인프라 계획, 물류, 지역 관리 및 환경 적응을 위해 ‘가상’ 시나리오를 수행할 수 밖에 없습니다. eVTOL을 시장에 배포하는 데 있어 사회적 장벽과 대중의 인식 역시 중요한 걸림돌로 작용하고 있습니다. NASA나 Airbus 같은 조직들은 UAM(Urban Air Mobility)에 대한 대중의 인식을 알아보기 위해 설문 조사를 실시했습니다. 교통 비용은 이동 시 항상 기본적으로 고려해야 하는 사항이며, 사람들은 자동 또는 원격 UAM 항공기보다는 조종 항공기를 선호합니다. 안전성과 프라이버시는 승객 입장에서 또 다른 우려 요인입니다[6]. 여기에는 항공기에 대한 신뢰도 포함되는데, 이는 시스템을 유명 기업이 제작하는지 여부와 머리 바로 위로 비행하여 승객들이 집과 마당을 훤히 내려다 볼 수 있다는 프라이버시 우려에 따라 좌우될 수 있습니다. VTOL을 운영하거나 UAM에 서비스를 제공하는 업체들이 곧 겪게 될 기술적 과제로는 ATM(Air Traffc Management), 배터리 기술, 항공기 성능, 효율성, 경제적 문제 등이 있습니다. DEP(Distributed Electric Propulsion)는 고정 윙 항공기(이륙 및 추력 로터가 장착)에서 운항 중에 배터리를 효율적으로 사용할 수 있게 해줍니다. DEP는 에지와이즈(edgewise) 로터 비행이라는 헬리콥터의 근본적인 한계점을 탈피할 수 있게 해주며, DEP를 장착한 VTOL은 60마일의 목표 거리를 비행할 수 있습니다. 틸트 로터, 수축 로터, 효율적인 배터리 사용의 이점을 가진 경량 비행기 같은 비행 전환 개념을 통해 운항 중 공기역학적 효율성을 한층 개선할 수 있습니다. 소음 문제는 제조업체와 대중이 공통적으로 우려하는 부분으로, 이는 VTOL의 도입을 저해할 수 있습니다. UAM에서 발생하는 소음은 전기 차량이 주류가 되는 미래 교통 환경에 큰 장애물이 될 수 있습니다. VTOL 개발자들은 지역 사회의 동의를 얻기 위해 소음 완화를 최우선 목표로 삼아야 합니다. 전기 추진은 엔진 소음과 추력 소음을 최소화한 설계를 가능하게 하므로 허용 가능한 소음 수준을 달성하는 데 중요한 역할을 합니다. VTOL의 설계와 저소음 궤적 및 기동 사용에 따라 가변 속도 오픈 로터와 덕티드 팬 같은 지원 기술을 통해 도시 지역에서의 저소음 운행과 목표 비행 범위에서의 효율적인 배터리 사용을 추가적으로 달성할 수 있습니다. Uber Elevate가 설정한 일반적인 소음 수준 목표는 고도 250피트의 VTOL에서 지상까지 67dB(A)에 불과합니다. VTOL 소음 수준을 평가 및 최적화하려면 협업 환경에서 디지털 시뮬레이션/시제품 제작을 적용하는 것이 좋습니다. 이렇게 한다고해서 물리적인 시제품 제작 과정을 완전히 없앨 수 있는 것은 아니지만, 값비싼 시제품을 개발하기 전에 가상 모델로 테스트해볼 수 있으므로 물리적 테스트 이후 놓친 부분으로 인해 개발 막바지 단계에서 많은 비용을 들여 재설계를 수행할 필요가 없습니다. 시장 출시 기간 단축 eVTOL 분야에서 경쟁이 치열해지는 가운데, 가장 먼저 시장을 개척한 기업이 대중성, 투자, 그리고 브랜드 인지도 측면에서 큰 수혜를 입을 것입니다. 또, 이들의 항공기는 후발 주자들의 제품을 판단하는 기준이 될 것입니다. 이와 같이 eVTOL 컨셉 항공기의 개발에 사용되는 엔지니어링 도구의 효율성과 연결이 매우 중요합니다. 3DEXPERIENCE 회사인 다쏘시스템은 수명 주기 관리(ENOVIA) 부터 설계 및 시스템 엔지니어링(CATIA), 제조 관리(DELMIA), 모든 공학 분야에의 시뮬레이션(SIMULIA), 양자부터 분자 크기까지 아우르는 시뮬레이션(BIOVIA)에 이르기까지 브랜드 제품 내에 광범위한 기능을 제공합니다. 3DEXPERIENCE 플랫폼은 이러한 기술 포트폴리오를 하나로 통합하므로, 모든 엔지니어가 동시에 진행되는 협업 프로세스에서 단일 데이터 소스를 사용할 수 있습니다. eVTOL 항공기의 일반적인 개발 주기는 요구사항 수집, 계획, 초기 컨셉 설계, 세부 설계, 시제품 제작, 테스트, 인증 문서 작성, 그리고 마지막 단계인 제조 과정을 아우릅니다. 이러한 주기의 각 단계에서 디지털 데이터가 생성되기 때문에 이를 관리, 공유하고 적절하게 보관해야 합니다. 좌석 수, 최대 비행 범위, 조종 또는 자율 운행, MTOW(Maximum Take-off Weight) 같은 요구사항이 결정되면 설계 엔지니어는 이륙 표면, 추진 장치(예: 로터, 슈라우드 로터) 또는 참조 추진 장치에 대한 초기 연산을 시작합니다. 이 과정에서 부품 수준에서 저충실도 (low-fdelity) 최적화를 통해 예비 저소음 추진 시스템을 정의하기 위해 항공기 구성 및 기준 블레이드 정의를 설계하는 것이 관건입니다. 초기 설계 팀의 다음 목표는 정지 비행 상태에서 이륙 추력의 RPM 을 확인하고, 최대 비행 범위와 공기역학적 효율성을 극대화하기 위해 운항 시 추력/전력을 결정하는 것입니다. 이를 위해서는 성능 파라미터와 소음 문제를 적절히 조율해야 합니다. 다음 단계에서 비행 메커니즘 엔지니어가 예비 추진 장치의 성능 특성과 공기역학적 극성을 이해할 수 있게 됩니다. eVTOL 시스템에서는 이착륙 전환 시 소음이 가장 적은 비행 방법, 운항 시 최소한의 배터리 소비, 하중 제약에 따른 하중 계수 감소 등을 고려해 항공기 구성을 설계하는 것이 중요합니다. 비행 영역에서의 전력 체제를 판단하기 위해 초기 기체 형상을 구축할 수 있습니다. 이러한 초기의 컨셉 설계 단계에서 초기 설계 및 비행 메커니즘 엔지니어에게는 여러 설계의 타당성을 판단하기 위한 파라미터 방식의 형상 모델이 필요합니다. CATIA를 사용하면 엔지니어가 파라미터 방식의 고급 CAD 기능을 이용해 원하는 유형의 3D 어셈블리를 모두 만들어낼 수 있습니다. 3DEXPERIENCE 플랫폼을 기반으로 하는 CATIA는 복잡한 eVTOL 항공기를 개발하는 데 필요한 부서 간 모델링 작업과 검증 및 비즈니스 프로세스 지원을 완벽히 통합합니다. 엔지니어는 양력 면적 및 추진 장치를 정의하는 것 외에도, 다양한 기체 요소들에서 토폴로지 최적화나 구조 형태 발생을 탐색할 수 있습니다. CATIA와 SIMULIA의 설계 및 시뮬레이션 도구를 사용하면 파라미터 방식을 비롯한 비파라미터 방식의 최적화를 통해 설계 공간을 탐색할 수 있습니다. 다물체 역학 시뮬레이션은 추진 장치 성능 특성을 정의하는 데 중요한 역할을 하며, 이러한 기능들은 SIMULIA Simpack 도구에서도 사용할 수 있습니다. 이러한 초기설계 단계에서 저충실도 및 고충실도 CFD 분석을 모두 수행하여 전환 기동 및 궤적에서 나타나는 소음 발생 수준을 예측할 수 있습니다. 세부 설계 단계에서는 추진 및 응용 공기역학 엔지니어가 시스템 최적화 설계를 할 수 있습니다. 추진 및 공기역학 효율성을 극대화하려면 세부적인 최적화를 수행해야 합니다. eVTOL 항공기의 여러 부품들은 작동 시 탄성 변형을 겪게 되는데, 이러한 부분을 감안하여 항공기 구성을 보다 정교하게 만들어야 합니다. 엔지니어는 정지 비행 상태에서 미 반영 추진 장치에 대해 최적화 작업을 추가로 수행하고, 전환시의 저소음 장치를 설계할 수 있습니다. 다중 로터 구성에서 BVI(Blade-Vortex Interaction) 현상이 발생할 수 있으며, 저소음 방식을 통해 BVI를 최소화할 수 있습니다. 이러한 모든 시스템 최적화를 위해서는 고충실도 CFD 분석을 통해 서로 다른 형상이 소음 수준에 미치는 영향을 이해해야 합니다. SIMULIA PowerFLOW 및 XFlow 도구를 사용하면 공기역학적/항공음향적 최적화를 수행할 수 있고, 각기 최적의 부하에서 제어 표면을 상세하게 설계할 수 있습니다. 마지막 단계에서 비행 메커니즘 및 항공음향 엔지니어는 g-factor에 의해 제약을 받고 가장 소음이 적은 전환 궤적을 설계하는 것을 목표로 합니다. 항공기 구성이 정의되면 전체 구성에 대한 고충실도 CFD 계산과 더불어 설치된 추진 장치가 궤적 최적화를 위한 소음 데이터베이스를 생성하는 데 도움이 될 수 있습니다. SIMULIA 도구는 공기역학/항공음향적으로 시스템 최적화 및 전환을 고려하여 세부 설계를 수행함으로써 기체 설계를 최적화하고 소음의 영향을 최소화하는 데 유용합니다. 동적 트리밍과 전체 항공기에 대한 데이터베이스가 하나로 결합되도록 Simpack을 사용해 공기역학적 트림 루프에서 최소 하중 계수와 발생 소음을 서로 조율할 수 있습니다. 이제 eVTOL 컨셉의 타당성 및 디지털 시제품 제작 방법과 관련된 과제를 이해하여 이러한 항공기의 구조적, 역학적, 공기역학적, 항공음향적 성능을 개선할 수 있는 방법을 심층적으로 분석할 수 있게 되었습니다. 개발 기술에 대한 자세한 내용은 아래 자료에서 확인하실 수 있습니다 (다운로드 링크) https://drive.google.com/file/d/1YmlpnRBgzT3wKxY5xVRY_NtzXVKqf_YI/view?usp=sharing [UAM 시대, 하늘을 나는 항공 앰뷸런스 개발 프로젝트: eBook 다운로드]

방위산업 디지털 트렌스포메이션의 글로벌 리더, 다쏘시스템

Mon, 14 Mar 2022 03:31:48 GMT

방위산업 디지털 트렌스포메이션의 글로벌 리더, 다쏘시스템 – AIRBUS, NAVAL그룹, 보잉, 록히드마틴 등 다쏘시스템의 디지털트윈 기반 플랫폼 도입 – 경영, 개발, 생산, 수요군이 모두 함께 사용할 수 있는 실시간 디지털 협업 플랫폼으로 무기체계 개발기간 단축과 비용절감에 기여 – 한국형 전투기사업(KF-X) 설계단계 과정에서 다쏘시스템 3DEXPERIENCE 플랫폼 기술 도입 위치타 주립대의 에리얼 시제기 다쏘시스템은 제품수명주기관리 플랫폼 등 전세계적으로 진행되고 있는 산업계 디지털 전환에 있어 글로벌 선도기업이다. 전세계 항공우주 및 자동차 분야에서는 다쏘시스템의 소프트웨어를 쓰지 않는 기업이 거의 없을 정도로 독보적인 시장 위치를 점유하고 있고, 현재는 생명공학, 도시건설 및 관리, 에너지 등의 분야로도 그 시장을 지속적으로 넓혀가고 있다. 한국에서도 KAI, DSME, 한화, 두산인프라코어 등 약 22,000개의 회사에서 다쏘시스템의 소프트웨어를 다양한 분야에서 활용하고 있고, 세계 유수 항공우주, 방산, 자동차 기업들에서 다쏘시스템의 디지털트윈 기반의 플랫폼 도입으로 개발기간 단축 및 비용절감 효과를 보고 있어 한국에서도 플랫폼 도입에 관심을 갖는 기업들이 늘어나고 있다. 특히, 한국형전투기 (KF-X) 체계개발 제작업체인 한국항공우주산업 (KAI)은 설계단계 과정에서 최신 IT 기술인 3D 디지털 설계 ( 3D EXPERIENCE ) 플랫폼 기술을 도입하여 기본 설계 및 체계 설계 , 항공기 설계 해석 , 시험비행 과정, 생산공정 등의 전 분야에 걸쳐 적용하였다. 3D 디지털 설계 기술은 프랑스 다쏘시스템사가 제공한 것이다. 2021년 신년호에서는 다쏘시스템과 최첨단 디지털트윈 기반의 설계 및 시뮬레이션 솔루션에 대해서 소개하며, 2월호에서는 관계자들의 인터뷰를 통해서 구체적인 내용을 다룬다. 항공우주 및 국방 산업의 3D 디지털 설계 항공 분야 스타트업, 신생기업 및 소규모 OEM 기업들은 그동안의 기술적 한계를 극복할 신기술과 새로운 항공기 디자인 컨셉을 선보이며 전통 항공 산업의 판도를 바꾸고 있다. 비용 절감, 표준 향상, 기능 증대, 지속가능성 등 높아진 기대치와 요구사항에 대응하기 위해 디지털 기술을 적극 활용하며 혁신에 나서고 있다. 이것을 프랑스의 다쏘시스템이 지난 40여년 동안 항공우주 산업의 혁신에 기여해왔다. 다쏘시스템은 디지털 설계 개척부터 태양열 항공기 개발에 이르기까지 오늘날 항공 산업의 모습을 구축하는데 상당히 큰 역할을 해왔다. 더 나아가 이제는 무인 항공기에서부터 초음속 여객기, 수직 이착륙이 가능한 전기 항공기 등 새로운 모빌리티 개발에 기여하고 있다. 다쏘시스템은 3D익스피리언스 플랫폼에서 항공기 설계의 최적화를 위한 다양한 시뮬레이션 기능을 제공한다. 바람 세기, 공기 흐름 등이 어떻게 비행에 영향을 미칠지 미리 가상환경에서 실험해보고, 항공기 소음 감소를 위해 시뮬레이션하며, 최고로 안전한 항공기를 개발할 수 있도록 지원한다. 비행기 조종석까지 가상에서 경험할 수 있어 항공 제조업체들이 항공사 같은 고객에게 항공기 컨셉과 아이디어를 판매할 때 유용하게 활용할 수 있다. 이러한 항공우주 및 국방산업의 디지털 혁신을 위해 다쏘시스템에서는 3DEXPERIENCE Platform기반의 산업군별 특화 솔루션을 제공하고 있다. 이 중 항공우주 및 국방산업 특화솔루션은 총 8개 (Program Excellence, Winning Concept, Co-Design To Target, Cleared To Operate, Ready For Rate, Build To Operate, Keep Them Operating, Passenger Experience) 로 구성되어 있으며 제품개발 전반에 걸쳐 개념설계부터 설계/시험/생산/서비스에 이르는 각 역할별로 필요한 솔루션을 제공한다. 특히, ‘코디자인 투 타겟(Co-Design To Target)’은 기본설계부터 상세설계단계까지 각 설계영역별로 동시공학 설계 및 협업이 용이한 환경을 제공하여 기존대비 비용과 시간을 40~60% 절감할 수 있도록 하여 국내외 많은 항공우주 및 국방산업에서 활용되고 있다. 소규모 OEM과 스타트업의 제품 혁신을 위해 기존 8개의 특화 솔루션을 기반으로 고안된 ‘리인벤트 더 스카이(Reinvent the Sky)’ 솔루션은 안전성을 갖춘 표준 기반의 단일 환경에서 디지털 설계 및 시뮬레이션 애플리케이션을 제공한다. 항공우주 및 국방 산업에 특화된 솔루션으로서 우주발사선과 위성 추진 시스템 뿐만 아니라 경비행기, 무인항공기, 전기 수직 이착륙기 등 다양한 파격적인 솔루션을 개발할 수 있도록 컨셉부터 제조, 인증까지 전 제품 개발 과정을 지원한다. 기업은 컨셉에서 인증에 이르는 제품 라이프사이클을 가속하고 프로토타입을 통해 제품을 가장 먼저 출시함으로써 상당한 이점을 얻을 수 있다. 리인벤트 더 스카이 솔루션의 주요 혜택은 개발기간 단축, 품질 향상, 효율성 개선이다. 클라우드 기반의 단일 플랫폼을 활용하여 적은 리소스로 컨셉에서 프로토 타입까지의 소요 시간을 단축할 수 있다. 개념 정의 단계에서 엔지니어는 아이디어를 개념 설계에 고스란히 반영할 수 있으며, 강력한 상관관계 분석 방식을 통해 수천 가지 버전의 설계를 시뮬레이션하여 사양에 가장 부합하는 설계를 찾을 수 있다. 실제 프로토타입을 제작해 물리적인 시험을 시행하는 것 대신, 가상 환경에서 디지털 트윈 기술을 통해 시뮬레이션을 하면 프로토타입 개발에 소요되는 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있다. 이 플랫폼에선 엔지니어링에서 테스트 및 제조에 이르는 전체 가치 흐름의 디지털 연속성을 보장하고 설계 프로세스의 비효율성을 제거하여, 비즈니스의 효율성과 유연성을 개선하고 제품의 품질을 높일 수 있다. 통합 디지털 가치 흐름(개념, 세부 엔지니어링, 제조 계획)을 추구하면 재작업하거나 수정 작업을 관리하지 않고도 모든 엔지니어링 프로세스에서 동일한 정보를 공유할 수 있다. 또한, 데이터를 정리, 변환 또는 재작업 할 필요없다. 모든 업무와 파일은 클라우드에 저장, 기록되며 완벽하게 추적이 가능하여 작업자 간 효율적인 협업 환경을 구축할 수 있다. 글로벌 항공기 제조사 붐수퍼소닉(Boom Supersonic)은 마하 2.2의 초음속 여객기 ‘오버처(Overture)’ 개발을 가속화하고 가격 부담을 낮추도록 다쏘시스템의 리인벤트 더 스카이 솔루션을 도입했다. 오버처는 뉴욕과 런던을 단 3시간 15분, 도쿄와 샌프란시스코를 단 5시간 30분 만에 비행하는 역사상 가장 빠른 상업용 여객기가 되어 장거리 비행에 혁명을 일으킬 것으로 기대된다. 붐수퍼소닉의 초음속 여객기 오버처 <출처: 붐수퍼소닉> 이 외 영국 항공사 버티컬 에어로스페이스(Vertical Aerospace)도 탄소 제로화를 목표로 이 솔루션을 도입해 3세대 전기 기반의 수직이착률(eVTOL) 항공기 모델을 개발하고 있다. 버티컬 에어로스페이스가 개발한 ‘세라프(Seraph)’는 승객 3명에 해당하는 250kg까지 수용 가능하며, 시간 당 최대 80km의 속도로 비행할 수 있는 전기 수직이착륙 항공기이다. 버티컬 에어로스페이스의 3세대 전기 수직이착륙 항공기인 ‘세라프(Seraph)'<출처: 버티컬 에어로스페이스> 전 세계 국가들은 감지된 위협에 대응하고 국방력의 현대화를 지원하기 위해 보다 높은 성능의 친환경 무기 시스템 개발에 대규모 투자를 감행하고 있다. 현재 예산 계획으로 미루어 볼 때 이러한 투자 증가는 2024년 또는 그 이후까지 지속될 것으로 예상된다. 방위 산업은 전통적인 맞춤식 개발 모델을 개선하기 위해 노력하고 있다. 방위 기업은 3D익스피리언스 플랫폼을 통해 개발 프로세스를 혁신하고 신기술을 통합하며 린 프로세스를 구현함으로써 컨셉부터 이륙에 이르는 프로그램 진행 속도를 최대 50% 높여 비용 효율적으로 적시에 제품을 납품할 수 있다. 세계 최대 방산업체 록히드마틴은 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼을 도입해 디지털 엔지니어링 혁신을 가속화하고 있다. 설계 영역을 넘어 차세대 항공기 및 헬리콥터 제조 과정의 디지털화에 나서고 있다. 이 외에도 다쏘시스템은 보잉, NAVAL그룹, GE, 사프란, 벨 헬리콥터 등 다양한 방위 기업을 고객으로 두고 있다. [21세기 항공우주 산업 혁신 사례] 유럽의 에어버스사 에어버스는 프랑스를 주축으로 1969년 A300을 개발하면서 본격화된 국제 컨소시엄 형태의 항공우주기업이다. 35년 이상 에어버스와 혁신을 함께 해 온 다쏘시스템은 2019년 2월 향후 5년간 에어버스의 미래 사업을 위한 디지털 혁신 및 유럽 항공우주산업에 새로운 생태계를 구축할 수 있도록 MOA를 체결했다. 에어버스는 항공업계가 직면한 다양한 어려움을 극복하기 위해 항공기 제품개발에서 생산, 운영에 이르는 모든 과정에서 디지털 혁신을 하기 위한 플랫폼 전략(DDMS: Digital Design, Manufacturing and Services)을 수립했다. 다쏘시스템은 통합된 사용자 경험을 위한 단일화된 데이터 모델로 디자인부터 엔지니어링, 시뮬레이션, 제조, 운영까지 디지털 연속성을 지원하는 자사의 3D익스피리언스 플랫폼을 제공하여 모든 에어버스 사업부와 제품군에 적용하기로 하였다. 모든 데이터가 3D익스피리언스 플랫폼 안에 담겨있기 때문에 설계, 제조, 생산, 서비스에 이르는 모든 디지털 연속성을 갖추고, 서로간의 협업이 쉬워지며, 정밀한 분석을 할 수 있다. 10여년 전, 에어버스는 A350 차세대 여객기 개발 프로젝트 당시 다쏘시스템과의 협업을 통해 비약적인 발전을 이루어 낸 바 있다. 과거의 항공기 이용객들은 제시간 안에 안전하게 목적지에 도착하는 것만으로도 만족했다. 에어버스는 바로 이 부분에 주목해 A350 프로젝트를 하면서 탑승객 경험에 중점을 두었다. 예를 들어 에어버스 A350은 탄소섬유복합소재를 사용한 최초의 비행기다. 기체의 50% 이상이 해당 소재로 만들어졌다. 바로 탄소섬유로 제작된 기체와 날개 구조가 조용하고 쾌적한 비행을 가능하게 하는 요인이다. 경량 소재인 탄소섬유를 광범위하게 사용해 연료 효율성이 크게 개선되었고, 더 조용하면서도 공기 역학적 효율이 우수하도록 해 새로운 항공 여행을 경험하게 했다. 외부 소음을 50% 줄이고, 더 많은 산소를 공급해 기내 기압을 6,000 피트 수준으로 맞춰 승객의 피로를 낮출 수 있게 하고, LED 무드등을 비롯한 기내 와이파이 연결 등을 통해 승객 편의를 향상시켰다. 에어버스는 이러한 혁신을 위해 기존과는 전혀 다른 방법과 도구인 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼을 활용했다. 매일 최대 4,000명의 엔지니어가 플랫폼에 접속해 단일화된 환경에서 원활한 의사소통과 협업을 진행했다. 다쏘시스템의 협업 솔루션인 에노비아를 사용해 내외부 직원 간 빠른 정보의 동기화를 이루었고 항공기 구조, 설비 시스템, 튜빙, 복합재료 부품, 전기 시스템의 설계 시에는 카티아를 사용해 3D환경에서 완벽하게 설계할 수 있었으며 플랫폼상에서 시뮬리아를 통한 가상 설계검증 활동을 수행하여 검증에 소요되는 시간을 줄이고 제작 이후 발생되는 불필요한 변경도 감소시킬 수 있었다. 이제 에어버스는 DDMS를 통해 제품개발기간을 단축하고, 새로운 패러다임의 업무방식을 적용하고 있으며, 디지털 트랜스포메이션 역량을 한층 더 강화하고 있다. 모든 제품, 산업 시스템 및 항공 서비스 등 항공우주산업 전반의 모든 관련자와의 협업을 도모하고 하나의 부서를 위한 프로젝트가 아니라, 에어버스 모든 부서의 전략적인 프로그램으로 에어버스가 새로운 항공 에코시스템을 구축하는 결정적인 계기가 될 것으로 예상된다. 항공기 설계를 하는 에어버스 직원의 모습 <출처: 에어버스> 프랑스 NAVAL 그룹 (구DCNS)의 3DEXPERIENCE 플랫폼을 기반한 디지털 설계 협업 프랑스 NAVAL 그룹은 유럽 해군 산업 분야에서 선두를 달리는 기업이며, 수상 함정과 잠수함의 설계, 제조, 정비를 전문으로 하고 있다. NAVAL 그룹의 핵심 과제는 제품의 기능을 개선하면서 글로벌 경쟁력을 강화하는 것이며, 이러한 비즈니스 목표를 달성하기 위해 디지털기반의 프로세스 혁신을 전략의 핵심으로 삼고 있다. 이러한 혁신의 일환으로 최근 선박의 테스트, 검사 및 인증을 시행하는 BV(Bureau Veritas)와 파트너쉽을 맺고, 양사간의 “3D 모델 기반의 선급 인증 프로세스”를 통해 엔지니어링 비용을 절감하고 함정 개발 리드 타임을 단축하고 있다. 양사는 승인 과정에서의 설계 결과 리뷰는 승인 프로세스에서 상당히 중요한 비중을 차지하며, 필요한 2D 도면 모음을 검토하는 이전의 방식에서 탈피하여, 선박의 3D 모델을 기반으로 하는 승인 방식을 선급 인증프로세스를 도입하기로 하였다. 이전의 승인 과정에서는 3D 모델과 2D 도면 간의 차이를 관리하는 일에 많은 시간을 투입되었고, 또한 이해에 어려움이 많아서 BV와 NAVAL Group사이에 오해와 많은 분쟁 시간이 소요되었다. 다쏘시스템의 3DEXPERIENCE 플랫폼을 기반으로 3D 모델 선급 인증 프로세스 협업 체게를 개발하여, 양사간의 3D 정보를 실시간으로 교환하며 협업 효과를 개선하고, 설계 승인을 받기까지의 시행착오를 줄이며, 3D 모델에서 계산 모델을 자동으로 생성하는 데 단일 디지털 모델을 활용함으로써 시간과 비용을 줄일 수 있었다. 향후 환경 규제 및 디지털 기술의 요구가 급변하는 상황에서 3DEXPERIENCE 플랫폼을 통해 실시간 엔지니어링 협업 영역을 확대해 나갈 수 있을 것으로 기대된다. 이스라엘 이비에이션 에어크래프트 (Eviation Aircraft) 항공기 업계의 테슬라로 불리는 이스라엘 스타트업 이비에이션 에어크래프트(Eviation Aircraft)는 9인승 전기 비행기인 ‘앨리스(Alice)’를 파리 에어쇼에서 최초로 공개해 전 세계적으로 이목을 끌었다. 앨리스는 혁신적이고 친환경적인 100% 전기 비행기로 타임지에서 선정한 2019 최고의 발명품으로 이름을 올렸다. 배기가스를 전혀 배출하지 않는 무배출(zeroemission) 항공기로 920kW의 배터리를 1회 충전하면 1,046km까지 주행이 가능하며, 시속 450km로 3,000m 상공에서 비행한다. 일반적인 항공기의 경우 시간당 약 1,000달러 정도의 운영 비용이 소요되는 것에 반해, 앨리스는 시간당 200달러가 소요돼 매우 경제적이다. 또한, 전기로 운행되기 때문에 기내 소음과 진동이 일반 항공기에 비해서 상당히 낮다. 이비에이션은 혁신적인 항공기를 제작하기 위해 세계적인 항공업체 에어버스, 보잉에서 사용하는 다쏘시스템의 클라우드 기반 3D익스피리언스 플랫폼을 앨리스 제작 초기 단계부터 도입했다. 애초에 전기비행기로 제작할 목적으로 전체적인 접근 방식을 갖고 개발에 착수했다. 설계, 시뮬레이션, 제작까지 하나의 플랫폼에서 수행했다. 설계 과정에서 플랫폼에서 제공하는 공기역학적 설계, 구조 및 서브시스템 통함, 제어 소프트웨어, 열 관리 및 추진 시스템 기능을 활용했다. 항공기 제조는 매우 복잡하고 다수의 이해관계자가 얽혀 있다. 이비에이션은 전세계 각지에서 부품들을 생산하면 하나의 공장으로 배송해 조립하는 방식으로 항공기를 제작했다. 이를 빠른 시일 내에 매끄럽게 진행하려면 하나의 정확한 데이터 소스가 필요했다. 따라서 클라우드 기반의 3D익스피리언스 플랫폼은 모든 이해관계자가 큰 그림을 함께 그릴 수 있도록 실시간 데이터 공유를 지원함으로써 협업을 증진시켰다. 작업자가 일일이 파일을 공유할 필요 없이 모든 이해 관계자는 실시간으로 업데이트되는 파일을 토대로 작업할 수 있었다. 따라서 파일을 공유하는 과정과 확인, 수정, 재 공유 과정에 드는 시간을 획기적으로 단축할 수 있었다. 예를 들어, 앨리스 제작 과정에서 좌석을 항공기 바닥에 고정시키는 시트 트랙 제작에 문제가 생겼었다. 시트 트랙에 필요한 고정장치의 물량이 부족해져 재고가 있는 부품으로 대체한 후 프랑스에서 제작되고 있는 모델을 업데이트 해야 했다. 불과 30초 만에 프랑스 공장의 작업자들은 수정된 부품을 확인할 수 있었으며, 전체 모델이 새로 변경되어 모든 이해관계자가 업데이트된 모델을 확인할 수 있게 되었다. 따라서 구성 관리 측면에서 많은 수고를 덜 수 있게 되었다. 결과적으로 3D익스피리언스 플랫폼 도입을 통해 협업과 데이터 보안이 개선되었고, 전 세계 언제 어디서나 원격 데이터 공유가 가능해졌다. 전 세계에 흩어져 있는 수많은 엔지니어들과 164개의 협력 업체는 동일한 데이터 세트로 작업할 수 있게 되었다. 따라서 개발에 소요되는 비용과 기간이 획기적으로 단축되었다. 스타트업에게 초기 개발 기간을 단축하는 것은 매우 중요하다. 혁신적인 아이디어를 하루 빨리 실현하고 시장에 제품을 공개해야 시장 경쟁력을 갖출 수 있기 때문이다. 이비에이션은 궁극적으로 배기가스를 배출하지 않는 100% 전기 항공기를 선보여 승객들이 교통체증을 피하고 훨씬 수월하게 지역 간에 이동할 수 있는 더 나은 이동 경험을 제공할 계획이다. 앨리스는 2022년부터 상용화될 예정이다. 다쏘시스템 다쏘시스템은 1929년 설립된 다쏘그룹의 계열사이다. 다쏘그룹은 모기업인 다쏘 항공(Dassault Aviation)을 필두로 다쏘 팔콘 제트, 항공 관련 업체인 SABCA, Sogitec, 프랑스 일간지인 르피가로, 부동산, 미술품 경매, 샤또 다쏘 와이너리까지 다양한 산업군에서 비즈니스를 영위하는 명실 상부한 프랑스 대표기업이다. 다쏘시스템은 1981년에 설립돼 프랑스에 본사를 두고 있는 3D익스피리언스 기업이다. 다쏘 그룹 내에서도 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼의 솔루션은 널리 사용된다. 다쏘항공은 다쏘시스템의 초기 고객으로 팔콘 제트 항공기 제작에 CAD 디자인 툴 ‘카티아(CATIA)를 사용했다. 1955년에 설립된 샤토 다쏘 와이너리는 최상품의 와인을 생산하기 위해 포도밭의 배수 정비, 불량품 최소화, 병충해 관리 등 와이너리 운영 및 관리에 다쏘시스템의 솔루션을 사용한다. 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼에서 제공하는 디지털 트윈 기술은 디지털 모델링으로부터 시작됐다. 1990년 다쏘시스템은 항공기 제조기업 보잉과 협력해 물리적인 프로토타입 없이 100% 디지털 트윈 제조방식으로 Boeing-777의 디지털 목업(Mock-up) 모델 설계에 최초로 성공했다. 세계 최초로 3D로 비행기 설계 및 디지털 목업을 제작하면서 탄생한 다쏘시스템은 항공우주 및 국방, 자동차, 건설, 에너지, 하이테크, 생명과학 등 11개의 산업분야에서 초기 제품 컨셉 개발부터 엔지니어링, 제조, 생산, 판매까지 아우르는 앤드투앤드 솔루션을 제공한다. 140여 개국 27만 고객사와 협력하여 경험의 경제를 이끌어 가고 있는 다쏘시스템은 지속 가능한 혁신을 가능하게 하는 가상 세계를 비즈니스와 사람들에게 제공한다. 다쏘시스템의 솔루션은 제품의 디자인, 생산 및 서비스하는 방식을 변화시키며, 가상세계의 가능성을 확장하고, 사회적 혁신을 촉진한다. 다보스 포럼 선정 2018년 세계 100대 가장 지속가능한(The Most Sustainable) 기업 세계 1위, 2014년 포브스 선정 소프트웨어 부문 ‘가장 혁신적인 기업’ 세계 2위에 선정되는 등 혁신성과 지속 가능성을 세계적으로 인정받고 있다. 2017년 기준 다쏘시스템 전 세계 매출은 약 4.1조원, 매년 두자리수 성장세를 이어가고 있다. 다쏘시스템은 3D기술로 기업과 과학, 사회가 공존할 수 있는 세상을 만들 수 있다고 한다. 전통적 텃밭이던 자동차나 항공 등 제조 산업을 넘어 과감한 산업 다각화를 추진하고, 당장 수익과 거리가 먼 혁신적 프로젝트를 추진하는 것도 그 때문이다. 다쏘시스템은 인간의 자유로운 상상력을 담아 과학에 기반을 둔 다양한 프로젝트를 진행하고 있다. 다쏘시스템코리아 1997년에 설립된 다쏘시스템 한국 법인은 현재 서울 삼성동 아셈타워에 위치하며 260여명이 근무하고 있다. 삼성전자, POSCO, LG전자, 현대자동차, 두산인프라코어, 삼성디스플레이, STX, 현대중공업, SK하이닉스, KAI, 등 국내 22,000여 유수 혁신 기업들이 고객사이다. 2010년에 720여억원을 투자하여 대구 최초의 해외기업 R&D 센터를 설립해 조선해양 산업을 지원하고 있으며, 대구 지역에 50여명의 청년 일자리를 창출하는 과감한 투자를 해오는 등 한국경제 발전과 기업 혁신에 기여한 성과를 인정받아 2010, 2012, 2014년 대한민국 국무총리상을 수상했다. 2015년 9월에는 대한민국 국무총리가 프랑스 본사를 방문하여 한국경제에 기여한 공로에 감사를 표하기도 했다. 2018년 10월에는 국내 산업의 비즈니스 혁신 및 산학협력에 대한 투자 공로를 인정받아 한국무역협회가 수여하는 ‘한국-프랑스비즈니스 어워드’를 수상 했다. 2019년 6월, 서울 삼성동 아셈타워에 전 세계 6번째로 3D 디자인, VR(가상현실), 시뮬레이션, 3D 프린팅 등 최첨단 3D 가상기술을 직접 체험할 수 있는 ‘3D익스피리언스 이그제큐티브 센터’를 개소했다. 다쏘시스템코리아는 한국 정부는 물론 방위산업 분야 비즈니스도 확장을 계획하고 있다. 경남도, 창원시, 경남테크노파크, 한국전기연구원 등과 다양한 공정혁신 플랫폼 및 교육혁신 프로젝트를 진행하고 있으며, 중소벤처기업부와는 제조분야 스타트업 육성을 지원하는 다쏘시스템의 특화지원 프로그램인 ‘다온다’ 프로그램을 운영하여 30개 초기창업 스타트업들을 지원하고 있다. 교육혁신 분야에서도 다양한 지원 사업을 펼치고 있다. 중소벤처기업부 산하 국립마이스터고 두곳에 향후 5년간 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼, 커리어 멘토링, 글로벌 소프트웨어 자격인증 등의 지원 제공하기로 MOU를 체결한 바 있다. 항공우주 및 국방분야에서는 해군 함정 수명주기관리와 관련된 디지털 솔루션 및 플랫폼, 디지털트윈 기반의 무기체계 정비 및 군수지원, 방산 제조분야 스마트 엔지니어링 및 공정혁신 등의 비즈니스 확장에 집중하고 있다. 출처 : 디펜스타임즈 [UAM 시대, 하늘을 나는 항공 앰뷸런스 개발 프로젝트: eBook 다운로드]

2021 서울 국제 항공우주 및 방위산업 전시회, 다쏘시스템 전시관에 귀하를 초대합니다

Fri, 15 Oct 2021 05:57:27 GMT

2021 서울 국제 항공우주 및 방위산업 전시회, 다쏘시스템 전시관 초대 일시: 2021년 10월 19일(화) ~ 10월 22일(금) 장소: 서울공항 다쏘시스템 전시관 B133 SEOUL ADEX 2021 등록하기: https://go.3ds.com/ADEX2021 다쏘시스템 전시관 방문 신청하기: http://3ds.com/SeoulADEX2021_3DS 다쏘시스템 3DEXPERIENCE 플랫폼으로 항공우주/국방 산업 최신 과제의 Digital Transformation 방법을 알아보세요. 국내 항공우주 및 국방 산업에서는 완제기 개발뿐만 아니라 미래 모빌리티인 UAM 사업과 우주 사업에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 그러나 각 사업에 있어 상용화를 위한 기술적 난제들이 존재하며 해결해야 할 문제들이 있습니다. 이러한 신사업 분야에도 다쏘시스템은 40년이 넘도록 세계 최고수준의 항공우주 및 국방 산업에서의 노하우를 바탕으로 솔루션을 제공합니다. 이번 SEOUL ADEX 2021 다쏘시스템 전시관에서 항공우주/국방 산업의 가장 최신 화두인 UAM, 우주&위성 산업의 맞춤 솔루션을 체험해 보시기 바랍니다. 방문 시 주의사항 참관객분들은 반드시 SEOUL ADEX 홈페이지를 통해 온라인 사전등록 및 입장권 구매를 모두 완료해 주셔야 합니다. (현장 사전등록 및 입장권 구매 불가) 백신 2차 접종 완료 후 14일 경과자 또는 입장일 기준 72시간 내 PCR 음성 결과 제시자만 입장 가능합니다.

[온디맨드] 3DEXPERIENCE 컨퍼런스 : KAI, 현대로템 사례 발표

Tue, 01 Jun 2021 05:47:27 GMT

버추얼트윈이 오다 언택트 시대가 도래하면서, 아날로그에서 디지털로 전환되는 속도가 매우 빨라졌어요. 이른바 버추얼 트윈! 컴퓨터에 현실 속 사물의 쌍둥이를 만들고, 현실에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터로 시뮬레이션함으로써 결과를 미리 예측하는 기술, 물리적 세계를 최적화하기 위해 사용되는 디지털 객체를 뜻합니다. KAI는 KF-21을 어떻게 개발했을까? 예를 들라고요? KAI는 초음속전투기 KF-21을 우리 기술로 성공적으로 개발했는데요. 처음에는 일정도 타이트했고 종전 개발 인프라로 대응하는 것이 어려웠답니다. 그래서 개발 방법 전체를 디지털로 전환! 요구도, 개념 설계, 상세설계, D-BOM 등을 하나의 시스템 내에서 관리할 수 있도록 했고요. 또 지금까지는 3D도면을 작성하고 다시 2D도면을 작성했는데 이번엔 3D도면 내에서 모든 것을 구현했다고 합니다. 디지털 전환으로 항공 산업을 혁신! 4개 브랜드+40개 세션 KAI의 디지털 전환 스토리를 어디서 들을 수 있냐고요? 글로벌 솔루션 기업인 다쏘시스템이 오는 6월8~10일! 약 3일간 ‘버추얼 트윈‘을 주제로 한 연례 컨퍼런스인 ‘3D익스피리언스 컨퍼런스‘를 온라인으로 연대요. 컨퍼런스는 무료! 4개 브랜드에 40여개의 세션과 20여개의 솔루션 부스·브랜드 챔피언존이 마련됩니다. 3D익스피리언스 컨퍼런스는 “버추얼 트윈으로 가속화하는 지속가능성“을 테마로 3일간 축제의 장! 특히 3D익스피리언스 플랫폼의 대표 어플리케이션을 사용해 국내에 혁신 바람을 일으키는 사례들과 테크 트렌드를 선보일 예정입니다. KAI의 유경열 최고정보책임자님은 물론, 경남창원스마트그린산단사업단의 박민원 단장님, 해양쓰레기 전문 연구개발 기업인 포어시스의 원종화 대표님의 발표가 있습니다. 제조업에서 ESG까지 성공사례 케이스 스터디는 제조업에서 시작해 항공우주 산업, 정부 주도 스마트산단, ESG(환경 사회 거버넌스)경영를 아우릅니다. 특히 새롭게 부상한 기업과 조직들이 어떻게 지속가능한 성장을 위해 새로운 표준을 제시하고 있는지, 기술·경영·인재를 주제로 트렌드를 분석한다니 CEO와 임원이라면 귀를 쫑긋 세워볼만 하겠죠? 다쏘시스템의 고객사인 현대자동차, 현대로템, 한국항공우주산업(KAI), 한국항공우주연구원(KARI), 두산인프라코어, 포스코 A&C, PSK, 태림산업의 전문가님들이 연사로 나서고요. 온라인 전시장인 ‘버추얼 플레이그라운드’도 준비! 트렌드? “표준을 선점하라” 다쏘시스템코리아 조영빈 대표님은 이렇게 말했어요. “지난 해 많은 기업들이 팬데믹으로 변화에 적응하는 시기를 거쳤습니다. 올해는 한 발 나아가 지속가능한 성장을 이룰 수 있는 표준을 확립해야 할 시기입니다. 컨퍼런스에서 선보이는 버추얼 트윈 기술과 성공 사례들을 확인한다면, 기업 경쟁 우위를 확보할 수 있을 겁니다.” 컨퍼런스는 다쏘시스템 홈페이지에서 무료로 등록이 가능! ‘버추얼 트윈’이 도대체 뭔지 궁금하신 분은 일단 클릭해 보세요. *출처: 미라클레터 [지금 등록하기] 산업별 제조업 사례 발표, 3DEXPERIENCE Coference Korea [이벤트 참여하기] 기계과 누나 김다시가 알려주는 3DEXPERIENCE Conference 200% 즐기는 방법! [지금 등록하기] 2021 다쏘시스템 브랜드 챔피언 어워드_We Are the Champions!

항공 우주 산업에서 3D 프린팅 활용: 가능성의 경계 확장

Tue, 01 Dec 2020 05:31:53 GMT

적층 제조라고도 불리는 3D 프린팅은 대부분 프린팅된 부품에 기능 요건 또는 하중 부하 요건이 없는 신속한 프로토타입 애플리케이션과 관련됩니다. 하지만, 상황이 빠르게 변화하고 있습니다. 최근 몇 년간 적층 제조 기술이 부쩍 성장하면서 이제 다양한 적층 제조 공정, 즉 항공 우주 산업, 자동차 및 다양한 산업의 생산 애플리케이션용 부품 생산에 산업 등급 재료가 사용되고 있습니다. SIMULIA는 25년 이상 3D 프린터 최고 제조업체의 자리를 지켜온 Stratasys와 협력하여 적층 제조와 관련된 주요 난점을 해결하고 있습니다. 새로운 엔드-투-엔드 시뮬레이션과 업스트림 재료 디자인부터 다운스트림 제조 공정에 이르는 공정 최적화를 개발하여 부품이 생산 환경에서 원하는 성능을 낼 수 있도록 지원합니다. 항공 우주 산업에서 3D 프린팅 활용: 가능성의 경계 확장 항공 우주 산업의 혁신은 제조 운영 부문에서 제품에 복합 재료를 사용하는 수준을 넘어 공급망 및 모델 수준으로도 확장되면서 그속도를 높이고 있습니다. 오늘날의제 부품은 복잡한 기하학적 구조와 형태로 만들어지기 때문에 3D 프린팅 없이는 생성할 수 없습니다. 항공 우주 산업에는 물량이 많이 필요하지 않기 때문에 3D 프린팅이 매력적이면서도 저렴한 대안이 될 수 있습니다. 심지어 3D 프린팅이소규모 부품 및 완성된 조립품의 제조 공정 및 기존의 CNC 기계 가공을 대체할 수도 있습니다. 항공 우주 산업을 혁신하는 사람들은 프로토타입 제작을 넘어선 부문에서도 3D 프린팅을 이용하고 있으며, 새로운 기술 애플리케이션을 공격적으로 개척해나가고 있습니다. 안전성을 유지하면서 비용 및 중량 감소 혁신적인 항공 우주 산업 제조업체들은 항공기 비용과 중량은 줄이고, 경제성과 디자인의 아름다움은 향상하는 동시에 엄중한 FAA 규정과 기준을 준수하려 합니다. 3D 프린팅 기술은 견고한 최종 부품을 안정적으로 생산할 수 있는데, 이 때 기존 생산 라인을 우회하게 됩니다. Stratasys®3D 생산 시스템의 Production Series는 최고 사양의 3D 프린터로 크기도 상당합니다. Production Series는 범용의 기계적, 화학적, 열적 속성을 가진 부품을 만들기 위해 고성능의 열가소성수지 등 다양한 재료를 사용하고 있습니다. 예를 들어, 보잉은 다수의 항공사를 위해 항공기를 제작할 때 3D 프린팅을 사용합니다. 기본적으로 항공기 자체는 동일하지만, 인테리어는 항공사별로 다양합니다. 그렇기 때문에, 특정 급기관이 위쪽이 아닌 오른쪽으로 구부러져야 할 수 있습니다. 이 부품 25개를 만들기 위해 해외에 4만 달러 짜리 맞춤형 도구를 주문하는 것은 금전적으로나 시간적으로 낭비입니다. 보잉은 맞춤형 최종 부품을 3D 프린팅하여 항공기에 직접 설치하여 이런 문제를 극복했습니다. SelectTech Geospatial에서 전체 FDM 기체에 사용하기 위해 시험 비행용으로 준비한 UAS는 이런 항공기 중 자체 동력으로 이착륙한 최초의 항공기입니다. 나사가 제작한 화성 탐사 로봇에는 3D 프린팅으로 제작한 부품이 70개 사용되었습니다. 그 외에도 많은 유수의 항공 우주 산업 제조업체들이 지그와 고정품, 생산 제작 도구 및 최종 부품을 제작하기 위해 3D 프린팅을 사용하고 있습니다. 상용기 및 군용기 및 UAV에도 계기 장치(Kelly Manufacturing), 급기관(Taylor Deal) 및 날개(Aurora)용으로 생산된 부품이 사용되고 있습니다. 혁신 속도를 높이기 위해 3D 프린팅을 활용해보신 적이 있습니까? 도입 패턴과 실행 결과는 명확합니다. 3D 프린팅은 항공 우주 제조산업의 변화 속도를 높였습니다. 따라서 대기업이나 소기업 모두 이 기술을 수용하고, 활용하는 법을 배워야 합니다. Stratasys와 항공 우주 산업 및 기타 산업에서의 3D 프린팅에 대해서는 www.stratasys.com에서 자세히 살펴보실 수 있습니다. 자세한 내용은 다음 사이트를 참조하십시오. www.stratasys.com

[드론 세계 탐구] #1 설계부터 시뮬레이션까지 하나로! – RFLP 시스템 엔지니어링

Thu, 07 May 2020 22:53:00 GMT

성공적인 UAS 설계를 위한 End to End 설계 프로세스를 지원하는 3DEXPERIENCE Platform 본 포스트는 다쏘시스템의 김병균 컨설턴트, 김영주 컨설턴트, 이상훈 컨설턴트가 공동집필했습니다. UAS(무인항공기 시스템, UAV System) 설계에 왜 시스템 엔지니어링이 필요할까요? Figure 1 – UAV UAS는 흔히 드론이라 불리는 UAV(무인항공기, Unmanned Aerial Vehicles)와 관련된 시스템 전반을 통칭합니다. 대표적인 UAV 모델인 멀티콥터와 고정익 항공기는 각각의 장단점이 뚜렷합니다. 멀티콥터는 수직으로 이착륙이 가능해 작동이 쉬워 안정적인 비행과 호버링이 가능하지만, 내구성과 순항 속도가 제한적입니다. 반면, 고정익 항공기는 공기 역학적으로 효율적이지만 이륙 및 착륙에 제한이 있습니다. 이 두 가지 모델의 다른 아키텍처의 장점을 모은 UAS를 유연하게 설계하기 위해서는 강력하고 혁신적인 시스템 엔지니어링 도구가 필요합니다. 성공적인 UAS 설계의 시작, ‘RFLP’ RFLP (Requirement, Function, Logic, Physical) 3DEXPERIENCE Platform의 시스템 엔지니어링(System Engineering) 모듈은 RFLP기반의 End to End 설계 프로세스를 지원합니다. RFLP는 모델 기반 시스템 엔지니어링 프로세스를 지원하는 프레임워크로 아래 4가지 기본 요소가 포함되어 있는 통합 시스템 정의입니다. ● 요구 사항(Requirement): 이해관계자들로부터 전달받는 제품 요구사항을 나타냅니다. 시스템 단위의 기능과 설계에 이르기까지 모든 정보는 요구사항을 시작으로 연계됩니다. ● 기능(Function): 기능과 흐름이 있는 아키텍처로, 시스템 단위에서 동작하는 서비스 또는 기능을 나타냅니다. ● 논리(Logic): 구성 요소 아키텍처와 구성 요소의 기능들 간의 흐름을 연결하는 인터페이스를 나타냅니다. ● 물리적 설계(Physical): 물리적으로 구성되는 시스템 요소를 정의합니다. 기계, 전기, 유체학 등 여러 분야의 3D 모델링을 포함합니다. 3DEXPERIENCE Platform의 RFLP 요소들은 다음과 같은 프로세스로 UAS 설계를 지원합니다. 1. 3D Model Figure 2 – 3D Design Template 활용 예 3DEXPERIENCE Platform은 제품 외관 디자인을 설계하기 위해 3D Design Template 세트를 제공합니다. 다양한 3D Design Template을 통해 CFD분석, Lay-out, 장비 및 탑재 공간 연구, 무게 중심 분석 등 매개변수를 활용한 빠른 설계가 가능합니다. 2. 프로펠러, 전동기, 배터리 프로펠러 동작의 역학 실험을 위해 시스템 설계와 회전속도, 토크 및 추력 계산을 위한 방정식을 구현합니다. SmartElectricDrive 라이브러리는 고정 정지, 과도 및 BLDC 3가지 수준의 정확도로 동일한 논리 시스템에 연결되며, 구성 요소, 시뮬레이션에 사용되는 모델은 런타임에 따라 선택됩니다. Figure 3 – 실험데이터 기반 프로펠러 모델 / Figure 4 – Modelica 모델 및 동적 응답 3. 비행 관리 시스템 멀티콥터 안정화는 관성 측정 장치에 민감하게 반응하는 것으로 알려져 있습니다. 그렇기 때문에 정확도 및 지연 (자이로스코프 및 가속도계 센서의 일반적인 재생 빈도는 200 ~ 400HZ) 및 모터 ESC 재생률 (50 ~ 400HZ 이상)을 여러 단계에서 올바르게 모델링 하는 것이 중요합니다. 센서 노이즈, 양자화 및 바이어스 외에도 제어 루프, 하이브리드 이산/연속 해결 기능은 PID, 노이즈, 필터 모델을 제공하는 LinearSystem2 라이브러리 전체 또는 개체 단위로 연속 이산으로 쉽게 전환할 수 있습니다. 6. 3D 가상 환경 검증 3DEXPERIENCE CATIA는 TCP 소켓을 사용하여 FMU를 통해 3DVIA에 연결됩니다. CATIA로 UAV의 위치와 동작 및 추가 정보를 주기적으로 전송하여 가상 환경에서 UAV의 동작을 3D 애니메이션으로 검증할 수 있습니다. Figure 8 – 3D 가상 동작 검증 UAS 개발을 위한 시스템 엔지니어링의 모든 단계를 동일한 환경에서! 포괄적인 RFLP 기반 End to End 프레임워크를 제공하는 3DEXPERIENCE Platform은 복잡한 다분야 시스템 엔지니어링 프로세스와 개발, 설계, 해석, 검증의 모든 단계를 동일한 환경에서 경험할 수 있게 합니다. 또한 막강한 모델링 기능으로 사용자 경험의 용이성과 유동성으로 생각할 수 없는 창의력을 발휘하는 데 도움을 줄 수 있기에 다쏘시스템 3DEXPERIENCE Platform은 성공적인 UAS 설계를 위한 가장 효율적인 플랫폼이 될 것입니다. [드론 세계 탐구] #2 난류 모델 해석부터 3D 프린팅까지 – Multi-physics 시뮬레이션 다쏘시스템 전문가와 상담하기: https://www.3ds.com/ko/how-to-buy/contact-sales Figure 5 – 하이브리드 멀티 콥터 – 고정익 안정화 제어법 4. 유체 역학 해석 (CFD) Figure 6 – 3DEXPERIENCE Platform의 3D부터 CFD까지 시스템 시뮬레이션 3DEXPERIENCE Platform의 SIMULIA Fluid Scenario App은 다양한 속도로 비행 영역을 탐색하는 데 사용됩니다. 비행 각도, 측면 슬립 각도 및 엔진 도어 위치 최적화를 위해 Modelica 비행 역학 모델을 사용합니다. 5. Ground Control Station (GCS) GCS는 지상에서 작동하여 UAV를 원격으로 제어하는 소프트웨어입니다. UAV 시스템 매개 변수 및 상태를 모니터링하여 UAV에 임무를 보내는 UDP 기반입니다. 무인 항공기 UDP 네트워킹을 제공하기 위해 FMU 모델을 사용할 수 있습니다. 6. 3D 가상 환경 검증 3DEXPERIENCE CATIA는 TCP 소켓을 사용하여 FMU를 통해 3DVIA에 연결됩니다. CATIA로 UAV의 위치와 동작 및 추가 정보를 주기적으로 전송하여 가상 환경에서 UAV의 동작을 3D 애니메이션으로 검증할 수 있습니다. Figure 8 – 3D 가상 동작 검증 UAS 개발을 위한 시스템 엔지니어링의 모든 단계를 동일한 환경에서! 포괄적인 RFLP 기반 End to End 프레임워크를 제공하는 3DEXPERIENCE Platform은 복잡한 다분야 시스템 엔지니어링 프로세스와 개발, 설계, 해석, 검증의 모든 단계를 동일한 환경에서 경험할 수 있게 합니다. 또한 막강한 모델링 기능으로 사용자 경험의 용이성과 유동성으로 생각할 수 없는 창의력을 발휘하는 데 도움을 줄 수 있기에 다쏘시스템 3DEXPERIENCE Platform은 성공적인 UAS 설계를 위한 가장 효율적인 플랫폼이 될 것입니다. [드론 세계 탐구] #2 난류 모델 해석부터 3D 프린팅까지 – Multi-physics 시뮬레이션 다쏘시스템 전문가와 상담하기: https://www.3ds.com/ko/how-to-buy/contact-sales