[인더스트리뉴스 조창현 기자] 3D익스피리언스 플랫폼을 통해 다양한 산업 내 지속가능한 엔지니어링을 지원하는 글로벌기업 다쏘시스템(Dassault Systemes)이 ‘배터리 엔지니어링’을 위한 버추얼 트윈 활용 방안을 제시한다.
다쏘시스템은 지난 12일, 서울 코엑스에서 ‘지속가능한 배터리 엔지니어링을 위한 버추얼 트윈’이라는 주제로 배터리 설계부터 생산까지 전체 공정을 지원할 수 있는 다쏘시스템 보유 솔루션을 선보였다.
버추얼 트윈은 현실 세계에 존재하는 실제 개체 또는 시스템에 대한 디지털 복제본을 만드는 ‘디지털 트윈’과는 달리 개체와 개체를 둘러싼 전체 환경을 시각화, 모델링 및 시뮬레이션해 제품수명주기 전반에 걸쳐 지속가능한 비즈니스 혁신을 촉진할 수 있도록 돕는다.
다쏘시스템은 버추얼 트윈 기반 3D 익스피리언스 플랫폼을 통해 △배터리 모듈팩 관련 검증 및 시뮬레이션을 위한 해석 시뮬레이션 솔루션 ‘SIMULIA’ △배터리 소재 및 분자 모델링을 위한 소프트웨어 ‘BIOVIA’ △가상과 현실을 연결해 공정 운영 협업과 모델링, 최적화 및 할 수 있도록 돕는 소프트웨어 ‘DELMIA’ 등을 제공하고 있다.
다쏘시스템코리아 김태래 기술대표는 “일반적으로 생명과학에만 초점을 맞추고 있다고 생각하는 BIOVIA 솔루션은 다양한 분야에 적용할 수 있다”며, “화학이나 재료등 포괄적인 분야에 활용할 수 있고, 배터리 소재 연구개발 단계에서도 활용하기 적합하다”고 지속가능한 배터리 소재 디자인 관련 발표에서 언급했다.
버추얼 트윈, 배터리 제조 효율 향상 지원
다쏘시스템코리아 정호림 기술대표는 “EV 분야 스타트업 10개사 중 9곳이 BIOVIA 등 다쏘시스템 솔루션을 기반으로 배터리 셀 및 모듈을 설계하면서 디자인에 소요되는 시간을 85% 가량 줄였다”며, “셀에서 구성되는 분자 모델 특징에 따라 셀 타입이 바뀌는데, 버추얼 트윈을 통해 모델링 하면 제품 규격이나 목표 성능 등 모든 내용을 데이터화시켜 관리할 수 있다”고 설명했다.
이어 정대표는 “제품과 공정은 분리될 수 없으며, 배터리를 제조하는 기가팩토리를 위한 버추얼 트윈은 프로세스 중심”이라며, “3D 익스피리언스 플랫폼 하나로 제품 설계부터 실제 제조까지 가능하다”고 덧붙였다.
기가 팩토리와 관련해 배터리 제조의 미래에 대해 설명한 다쏘시스템코리아 손태익 영업대표는 “과거에 축적된 데이터를 기반으로 현재를 보면 미래를 예측할 수 있고, 더 나은 공정을 구축할 수 있다”며, “고객은 과거와 현재 및 미래에 대한 시간축을 자유자재로 움직일 수 있어야 한다”고 말했다.
이어 손 대표는 “버추얼 트윈은 현실 세계 이슈를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 해답을 얻어 실제 공장에 적용하며, 현실에서 발생할 수도 있는 상황을 사전에 파악하는 데 도움을 준다”며, “다쏘시스템은 빠른 응답성과 유연성, 효율성 등을 제공하기 위한 배터리 제조공장 계획 및 글로벌 운영 혁신을 지원하기 위해 노력하고 있다”고 부언했다.
손 대표는 미래 배터리 제조를 위한 버추얼 트윈 활용이 △타임머신(Time Machine) △디지털컨티뉴이티(Digital Continuity) △버추얼익스피리언스(Virtual Experience) 등 3가지 이점을 갖고 있다고 설명했다.
타임머신은 버추얼트윈이 ‘디지털 도구’로써 미래를 예측하고 현재를 이해하며, 과거를 재현하는 것을 지원하는 것을 의미한다. 디지털컨티뉴이티는 ‘디지털 매개체’로 고객 비즈니스 엔드투엔드 프로세스를 가상화하는 것을 돕는 것을 말하며, 버추얼익스피리언스는 제품-공간-사람-환경 같이 다양한 요소 사이에서 발생하는 상호작용을 디지털 환경에서 최적화하는 것이다.
배터리 공정 최적화 및 고도화에 도움
다쏘시스템에서는 배터리 셀 제조 공정을 위한 ‘하이테크 스마트팩토리’ 내 프로세스 최적화를 위한 생산 설계와 생산 운영에 대해 언급하며, 버추얼 트윈이 제공하는 △프로세스 플래닝(Process Planning) △버추얼 팩토리(Virtual Factory) △오퍼레이션엑설런스(Operation Excellence) △콜라보레이티브오퍼레이션즈Collaborative Operations) 등 4가지 강점을 부각했다.
손태익 영업대표에 따르면, 배터리 제조 과정 내 버추얼 트윈 활용은 프로세스 계획 단계에서 제품 및 프로세스 효율성과 민첩성 향상을 돕고 엔지니어링에서 제조까지 ‘단일 플랫폼’으로 관리할 수 있다는 장점이 있다.
또, 생산 공장 내 최적화된 동기화를 위한 ‘공장 버추얼 트윈 경험(Factory Virtual Twin Experience)’을 통해 생산 볼륨 및 자본 지출 시간을 개선할 수 있고, 운영 프로세스를 생성 및 관리하는 엔드투엔드 ‘MOM 시스템’을 통해 공장 운영을 고도화할 수 있다. MOM 시스템은 MES의 확장 개념으로 제조운영관리(Manufacturing Operations Management)를 뜻한다.
추가적으로 고객은 버추얼 트윈 경험을 통해 공장 운영 비용과 운영 효율성에 대한 개선이 가능하고, 공정에 대해 이전보다 높은 가시성을 확보할 수 있으면서도 손쉬운 제어가 가능해진다고 전했다.
다쏘시스템코리아 이상훈 기술대표는 “배터리 모듈이나 팩을 납품하는 업체들은 실제 셀과 관련된 정보를 구하기 어렵고, 단순히 무게만 맞춰 셀에 대한 해석을 하는 경우가 많다”며, “배터리 제조 과정에서 버추얼 트윈을 활용하면 효율을 높일 수 있고, 시뮬레이션을 통해 신뢰도 높은 결과를 얻을 수 있다”고 강조했다.
다쏘시스템에서 진행한 ‘지속가능한 배터리 엔지니어링을 위한 버추얼 트윈’ 관련 세미나에서는 △이브이링크 김태훈 CTO의 ‘전기자동차 배터리와 애프터마켓 시장전략’ △다쏘시스템 Pichon Gabriel 컨설턴트의 ‘Sub Cell 해석’ △다쏘시스템 Pastuzak Rudy 디렉터의 ‘배터리 산업의 지속가능성에 대하여’ 등 다양한 발표가 이어졌다.
한편, 다쏘시스템은 현재 3D익스피리언스 플랫폼을 통해 배터리 제조 산업과 더불어 △제조 △항공우주 △자동차·모빌리티 △하이테크 등 다양한 산업군 내 혁신을 지원하고 있으며, 최근에는 ‘오직 사람이 만들어 나간다’는 이니셔티브를 기반으로 서울 소재 DDP에서 ‘도시 르네상스 캠페인’을 진행한 바 있다.
