3D익스피리언스 플랫폼, 배터리 소재 개발부터 생산까지
가상세계서 시각화·모델링·시뮬레이션...지속가능성 달성

 
환경에 대한 고민은 모빌리티 분야에서도 중요한 요소다. 다쏘시스템이 전기차의 핵심인 배터리 산업에서 지속가능성을 고려한 제조 프로세스에서의 혁신을 견인한다.
 
다쏘시스템은 “3D 버추얼 트윈 익스피리언스와 같은 디지털 경험으로써 배터리 소재 개발부터 전체 수명주기 전반에 걸쳐 친환경적인 비즈니스 혁신을 촉진할 수 있다”고 주장했다.
 
지난 12일 코엑스 컨퍼런스룸에서 다쏘시스템은 ‘High Performance Battery Seminar’를 개최하고, 최신 배터리 산업 동향과 기술 전략을 발표했다. 다쏘시스템은 3D익스피리언스 플랫폼을 통해 버추얼 트윈을 제공하는 각 솔루션들을 소개했다.
 
전기차 생산량 확대에 따라 소재 단에서부터 친환경적인 개발 방식에 대한 요구성이 커지고 있다. 김태훈 ㈜이브이링크 CTO에 따르면, 최근 친환경적인 수단으로써 전기차 생산은 국내 기업을 비롯해 지속 증가할 것으로 예상되며, 전기차의 애프터마켓 전체 시장은 약 130조 정도의 대규모로 형성돼 있다.
 
■ 3D익스피리언스 플랫폼, 전 제조 단계 연결
 
다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼은 모델링, 시뮬레이션, 데이터 융합으로 버추얼 트윈 기술을 공급한다. 모든 설계, 개발, 운영 단계를 연계된 방식으로 통합적인 매개체를 지원해 공급자, OEM 업체, 개발자를 연결함으로써 개발에 참여하는 모든 이해관계자들이 시공간의 제약 없이 협업할 수 있다.

물리적 형상을 3D로 표현하는 디지털 트윈과 달리, 버추얼 트윈은 개체와 개체를 둘러싼 전체 환경을 시각화, 모델링 및 시뮬레이션 한다. 제품 또는 시스템을 3D 모델로 설계하는 것에서 시작해, 해당 가상 모델에서 시뮬레이션을 수행해 제품의 조립, 작동 또는 다양한 이벤트의 영향이 있을 때 어떻게 동작하는지 무한정 테스트해 볼 수 있다.
 
이로써 설계, 재료 및 생산 프로세스를 최적화하고, 수행되는 모든 테스트는 가상으로 이루어지기 때문에 지속 가능성을 확보할 수 있다는 설명이다.

정호림 다쏘시스템 기술대표는 발표에서 “배터리 스펙값이 다 장비까지 연결돼 있고 결국 셀에서부터 모든 제조 과정이 연결돼 개발돼야 한다”고 말했다.
 
배터리 셀 물질의 스펙이 변경됐을 경우 어떤 장비가 변경돼야 하는지 파악하기 어려운 단점을 극복하기 위해 배터리 제품 단부터 공장 엔지니어링 및 운영 관리는 한 플랫폼 상에서 연결돼야 한다.
 
또한 정호림 기술대표는 “다쏘시스템의 플랫폼을 도입했을 때, EV 기업 10개 기업 중 9개 기업은 타사와의 협업 등 소요 시간을 85% 정도 개선시켰다”고 덧붙였다.
 
■ 스마트팩토리 구축 위한 버추얼 트윈 기술 활용

 

손태익 영업대표는 “배터리 수요는 매년 30% 이상 고속 성장하고 있다. 2030년 정도에는 약 300개 이상의 기가 팩토리가 존재할 것”이라 예상하며, 환경과 원재료 가격 상승으로 인한 공급망 확보 우려에 대해 방법론적인 접근으로 버추얼 트윈의 세 가지 장점을 언급했다.
 
이는 △과거 데이터를 분석 및 현재를 파악해 미래의 효율적인 솔루션을 발견하는 ‘타임 머신’ 기능 △전 라이프 사이클을 디지털화 함으로써 추적성을 관리할 수 있는 ‘디지털 콘티뉴이티’ △제품(배터리)-공간(공장)-사람-환경이 다양한 제조 환경에서 묶여 관리되는 ‘버추얼 익스피리언스’다.
 
위의 기능을 바탕으로 궁극적으로 스마트팩토리를 지향한다. 스마트팩토리는 공장 내 모든 요소가 유기적으로 연결되고, 공장 밖 공급자들까지 모두 연결된 유기적이고, 자율적이며, 친환경적인 공장이다.
 
예컨대 스마트팩토리 구축을 위해 배터리 제조 과정에서 다쏘시스템의 버추얼 트윈 기술로 공정에 들어가는 파라미터 관리를 통해 품질과 수요를 맞출 수 있고, 하나의 연결된 공정 설비를 이뤄 역추적을 가능케 한다.
 
손태익 영업대표는 “제품 개발에 있어 단일 플랫폼에서 과거, 현재, 미래를 비교해 봄으로써 보다 더 나은 공장을 만들 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
 
■ 다쏘시스템, 배터리 제조 전 주기 솔루션 제공
 
이날 행사에서 다쏘시스템은 소재 수준부터 기가 팩토리의 산업 단위까지의 지속가능한 배터리 엔지니어링 전략 솔루션을 제시했다.
 
다쏘시스템이 3D익스피리언스 플랫폼을 통해 제공하는 솔루션 중 ‘BIOVIA’는 배터리 소재 수준 모델링에 적합한, 화학적 연구 및 재료과학을 위한 솔루션이다. 이는 중복된 실험 횟수를 줄이고 자동화함으로써 전체 프로젝트 수행 기간을 줄일 수 있다. 또한 배터리 모듈팩 검증 및 해석 시뮬레이션 솔루션으로 'SIMULIA', 디지털 공정 계획 및 검증 솔루션 'DELMIA' 등이 소개됐다.
 
예컨대 ‘BIOVIA’는 과학자들이 데이터 검색 및 분석하고, 다른 작업자와 정보를 공유해 의사 결정을 가능케 한다. 예컨대 배터리 연구노트를 디지털화하고, 프로젝트 관리를 할 경우 올인원 매니지먼트 솔루션으로써 전반적인 랩 프로세스 데이터 관리를 가능케 한다.
 
다쏘시스템 이상훈 기술대표는 “다쏘시스템은 배터리 뿐만 아니라 다양한 분야에서 화학 연구부터 시스템 개발까지 모든 솔루션을 가지고 있고 확장이 가능하다”고 주장했다.