카네기 웨이브 에너지, 모델 기반 설계 통해 세계 최초 파력 농장 설계 및 개발

매트랩 및 시뮬링크 활용해 해양 파도에서 청정 에너지 생산

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2015-09-16 11:10

서울--(뉴스와이어)--테크니컬 컴퓨팅 소프트웨어 분야의 선도기업인 매스웍스(http://kr.mathworks.com/)는 오늘 카네기 웨이브 에너지에서 모델 기반 설계 를 활용해 세계에서 유일하게 가동 가능한 파력 농장을 설계 및 개발했다고 발표했다. 매트랩 및 시뮬링크를 활용하여 카네기 웨이브 에너지(이하 “카네기”)의 엔지니어들은 해양 파도에서 청정 전기 에너지를 생산하는 고유한 기술을 개발했다

PWEP(Perth Wave Energy Project)의 일환으로 카네기는 수몰 부표를 통해 해양 파도에서 전력을 생산하는 CETO 기술의 실현 가능성을 입증할 필요가 있었다. 엔지니어들은 전체 시스템 규모의 모델 구축 없이 기계 구성 요소에 가해지는 부하를 분석하고 에너지 출력을 예상해야 했다. 시뮬링크와 심하이드로릭스(SimHydraulics) 사용 이후 엔지니어팀은 수력 및 전기 기계 구성 요소 등이 포함된 규모 테스트를 최소화 할 수 있었으며, 주요 설계 정보를 제공하는 파도 에너지 시스템을 모델링했다. 매트랩을 활용함으로써 시뮬레이션과 테스트 데이터를 분석 및 시각화하는 데 도움이 되었고 민감도 연구를 빠르게 수행할 수 있었다.

카네기의 최고 기술 책임자 조나단 플레베(Jonathan Fiévez)는 “우리에게는 물리적 프로토타입을 여러 개 개발하고 분석할 만한 시간과 비용적 여유가 없었다”며 “대신 시뮬링크를 활용하여 가상 프로토타입을 개발하고 설계를 올바르게 다듬는 데 노력했다. 시뮬레이션을 통해 멋진 아이디어를 테스트에 빠르게 적용할 수 있게 되어 위험을 줄이고 혁신을 이룩할 수 있었다”고 밝혔다.

매스웍스의 에너지 산업 관리자 그램 더전(Graham Dudgeon)은 “기업에서 기술 개발을 통해 청정 에너지를 생산하는 경우, 최종 모델과는 매우 다를 수 있는 전체 규모 모델을 구축하지 않고도 설계한 시스템이 효과적임을 입증할 수 있는 혁신적인 방법이 필요하다”며 “모델 기반 설계를 활용하면 기업에서 가상 프로토타입을 반복 및 테스트하여 설계 내에서 구성 요소와 모델의 가장 성공적인 조합을 신속하게 이끌어 낼 수 있다”고 밝혔다.

CETO 5 기술의 가상 프로토타입을 시뮬레이션하기 위한 용도로 시뮬링크가 활용되었으며, 여기에서 펌프는 11m 직경의 보표 가압수의 움직임으로 구동되어 수력 변환 장치가 작동하여 장치당 최대 240kW의 전기가 생산된다. 모델 검증을 위해 매트랩에서 테스트한 결과의 데이터를 분석한 후 엔지니어들은 초기 테스트가 모델링 및 계측 결과 사이의 강력한 상관관계를 제공한다는 것을 발견했다. 최근 카네기는 CETO 6 작업을 수행 중이고 CETO 6는 부표당 1MW의 전기 생산을 목표로 호주 서부에 있는 가든 섬의 해안에 배치될 예정이다.

카네기 웨이브 에너지의 매트랩 및 시뮬링크 활용 사례에 대한 자세한 정보는 카네기 웨이브 에너지, 모델 기반 설계 통해 세계 최초 파력 농장 설계 및 개발 과 CETO 5 Single Unit 비디오에서 확인할 수 있다.

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