시스템 효율 및 안전성 높여 수소산업 발전 기여
[에너지신문] 수소차, 수소충전소 구축을 넘어 최근에는 청정 수소에너지 도시 건설을 목표로 수소산업 생태계 조성에 속도를 내고 있다. 그 어느때보다 수소에 대한 안전진단 및 관리가 중요한 시기다.
2003년에 설립된 에이블맥스(주)는 CAE(Computer Aided Engineering) 토털 솔루션 전문기업이다. 기술과 노하우를 바탕으로 오랜기간 고객들에게 신뢰받으며, 최근에는 수소 전주기에 대한 시뮬레이션 해석을 제공하고 있다.
액체수소저장탱크 열유동해석을 시작으로 고압수소 압력용기 안전밸브 분출용량 시뮬레이션, 수소상용차 저장탱크 충전공정 열유동해석, 이동형 액화암모니아 표준용기 실증과 액체수소 터미널 해석 모델개발 등의 과제를 수행했다.
에이블맥스(주)는 1970년대 미국 NASA가 추진하는 인공위성 및 발사체의 극저온 유체 열 유동 및 열전달 시스템 설계를 위해 개발한 미국 C&R Tech의 SINDA/FLUINT 솔루션을 국내에 보급하고, 해석기술을 개발했다.
특히 우주 분야에 적용하던 이 솔루션의 해석방법을 지상의 LNG나 수소저장탱크, LHP(Loop Heat Pipes), 극저온 유체 열교환, 공조시스템 등에 적용함으로써 해석, 설계 최적화, 시험데이터 보정, 통계적 설계기법 등을 지속적으로 개발하고 있다. 최근에는 수소 분야 전주기에 이 솔루션을 적용함으로써 시스템 효율 향상은 물론 안전성을 높여 국내 수소산업 발전에 기여하고 있다는 평이다.
SINDA/FLUINT에서의 유동해석은 1D 해석을 기반으로 저장탱크의 복잡한 형상을 반영하기 위해 자체 개발된 기술인 Thermal Centric Modeling(열 중심 모델링) 방법을 사용해 유체영역을 3D 격자로 만들어 액체량에 따른 수면 높이, 탱크 벽면이 액체 및 가스 영역에 닿는 면적, 액체와 가스 사이의 경계면 면적 등을 계산해 대류 열전달 계수 계산 시 자동으로 반영토록 한다. 내장된 최적화 알고리즘을 사용해 시험결과와 보정이 가능하며, 시스템 레벨의 모델링을 위해 필요한 열교환기, 압축기, 펌프, 배관, 밸브 등 다양한 툴박스를 제공해 초기 수소시스템 설계 및 운전 최적화에 많은 도움을 줄 수 있는 솔루션이다.
에이블맥스(주)의 주력상품은 항공우주연구원 및 국방과학 연구소에서 열해석의 표준Tool로 활용하고 있는 Thermal Desktop이다. Thermal Desktop은 위성 궤도 열해석 및 극저온 유체해석에 특화돼 있다.
가장 많이 사용되는 해석분야는 인공위성 및 발사체 열 해석, 이상유동 해석 기능이 필요한 LNG, 액화수소 등의 극저온 시스템 열 유동 해석 등이다. 이상유동의 경우 Thermal Desktop만의 독특한 Thermal Centric Modeling 기법을 사용해 열‧유체 엔지니어에게 빠르고 정확한 결과를 제공한다.
또한 지난 4월부터 미국에 본사를 둔 시뮬레이션 전문업체 Ansys의 공식 채널파트너사가 됨으로써 해석 영역이 훨씬 넓어졌다.
현재 Ansys Elastic Licensing이라는 패키지 라이선스를 정규라이선스보다 저렴한 가격에 기술 지원하는 한편 교육까지 지원하고 있어 수소산업을 비롯한 국내 여러 산업에 기여하고 있다.
에이블맥스(주) 박정혁 대표이사는 “국내 많은 기업들이 수소플랜트 구축 등을 계획하고 있기 때문에 플랜트 시스템 설계 검증을 위한 시스템 공정의 동적 시뮬레이션과 수소충전소의 수소공급시스템 개발 및 성능 검증을 위한 각종 핵심부품의 단위해석, 통합 설계, 운전조건 개발에 따른 시스템 해석 등이 필요하다”라며 “신뢰할 수 있는 솔루션을 활용한 충분한 설계 및 운전데이터 확보, 검증을 통해 시스템 효율 향상 및 안전성을 높이는 것이 중요하다”고 강조했다.
그는 또 “수소경제 성장을 위해 대규모 수요창출 사업에 참여할 뿐만 아니라 청정수소 기반 생태계 전환을 위한 인프라 구축에도 참여할 예정”이라며 “수소산업 선도국가가 되기 위한 도약에 에이블맥스가 함께하겠다”고 각오를 다졌다.