LG에너지솔루션 최호득 책임연구원     ‘매트랩 엑스포 2026 코리아’에서 LG에너지솔루션의 최호득 책임연구원은 MIL(model-inthe-loop) 환경에서 배터리 SOX 로직을 매트랩과 시뮬링크 도구를 활용하여 테스트 스위트를 구성하고, 이를 동적으로 검증하는 프로젝트를 소개했다.   – LG에너지솔루션 및 현재 맡은 업무에 대해 LG에너지솔루션은 자동차, IT 및 로봇, ESS(에너지 저장 시스템) 등에 필요한 배터리 셀, 배터리 팩, BMS(배터리 관리 시스템)를 제공하는 회사이다. 이 가운데 주로 자동차 배터리에 탑재되는 BMS의 기능 검증 및 검증 자동화 업무를 수행하고 있다. 최근에는 BMS 없이 가상 ECU를 검증하는 SIL(software-in-the-loop) 환경 구축이나, 개발된 특정 소프트웨어를 활용해서 모델 내에서 검증하는 MIL 검증을 진행하고 있다.   – 시뮬링크를 적용한 업무는 어떤 것이며, 시뮬링크를 적용하게 된 배경은 무엇인지 이번에 적용한 업무는 매트랩 툴박스(MATLAB Toolbox) 내에 있는 시뮬링크 테스트(Simulink Test)를 기존 테스트 환경에 반영하는 것이다. 시뮬링크 테스트는 시뮬링크 모델을 테스트 하네스(test harness)로 만들어 테스트 스위트를 구성하고 검증하는 방식이다. 개발팀은 주로 특정 모듈을 검증하지만, 검증팀은 대규모 개발 모델과 검증 모델을 통합하여 보다 정확한 검증을 위해 트랜지션(transition)을 사용할 수 있다. 또한, 기존에 사용하던 엑셀 기반의 시나리오 테스트 케이스를 매트릭스 구조로 읽어와 테스트 어세스먼트(test assessment) 블록에 이관하여 검증할 수 있어 검증 효율성을 높일 수 있다는 점에서 시뮬링크 테스트를 활용하게 되었다.   – 현재 시뮬링크를 어떻게 활용하고 있는지 현재 시뮬링크는 두 가지 측면에서 활용하고 있다. 첫 번째는 구성한 테스트 스위트를 활용하여 수동으로 검증할 때이다. 자동화 환경을 구성하기 전에 정의한 변수와 실행이 올바르게 이루어지는지 확인하고, 자동화 검증 결과에 이상이 있을 때 특정 포인트를 직접 눈으로 보면서 로직을 확인한다. 두 번째는 테스트 자동화를 위해 시뮬링크 모델을 래핑한 후, 엑셀에 설계된 테스트 시나리오를 기반으로 개발팀이 배포한 소프트웨어의 기능을 검증하는 목적으로 사용하고 있다.   – 시뮬링크 활용을 통해 얻은 효과에 대해 시뮬링크를 활용함으로써 얻은 효과로는 세 가지가 있다. 첫째는 직관성이다. 시뮬링크는 모델로 구성되어 시간적 순서에 따라 인과관계에 근거하여 동작한다. 이 때문에 구성된 로직이 시간의 순서에 맞추어 동작하는지, 주변 로직에서 영향을 받지 않는지 등의 디버깅이 용이하다. 두 번째는 모델 배포의 용이성이다. 특정 모델을 분리하여 동료에게 배포하기가 쉽다. 배포된 모델은 유닛 테스트 및 동료 검토(예 : Failure 시뮬레이션)가 용이하다. 코드가 아닌 모델로 구성되어 있기 때문에 로직을 보다 쉽게 이해할 수 있다. 마지막은 변수 제어이다. 시뮬링크를 사용하여 시뮬레이션을 진행할 때 시뮬레이션 중 변수 제어가 되지 않는 문제가 있었지만, 이번에 적용한 시뮬링크 테스트를 활용하면 특정 포인트에서 원하는 값을 제어하며 모델을 운영할 수 있다.   – 향후 시뮬링크의 활용 계획에 대해 향후에는 시뮬링크를 현재 수준으로 계속 활용하면서, 매트랩의 통계 함수와 연동하여 검증된 결과에 대한 통계 분석 등 후처리 시뮬레이션(post simulation)을 더욱 적극적으로 활용할 계획이다. 또한, 내장된 툴박스의 기능을 보다 많이 파악하여 현재까지 인지하지 못한 유용한 기능을 활용함으로써, 검증 품질을 높이고자 한다.   – 시뮬레이션 활용 확대를 위해 현업에서 어떤 부분을 고려해야 할지 자동차 및 ESS 프로젝트를 진행하면서 다양한 형태의 데이터 파일을 현장에서 받게 된다. 이러한 데이터를 쉽게 가져와 개발된 모델과 연동하여 사용하는 방법에 대한 고민이 필요하다. 또한, 기존 데이터를 의미 있는 범위 내에서 왜곡하여 시뮬레이션함으로써 로직의 강건성을 검증하는 방법에 대한 고민도 필요하다. 매트랩과 시뮬링크의 시뮬레이션 결과는 동적인 형태로 출력되는데, 이러한 패턴을 검증할 수 있는 기술 개발 역량 강화가 필요할 것 같다.   같이 보기 : [포커스] 매스웍스, MBD와 AI 결합으로 제조 혁신 가속화… “설계 복잡성 줄이고 신뢰성 높인다”

매스웍스가 오는 4월 7일 서울 코엑스에서 ‘매트랩 엑스포 2026 코리아’를 개최한다. 올해로 22회를 맞이한 이번 행사는 매트랩(MATLAB) 및 시뮬링크(Simulink) 사용자들이 최신 기술 트렌드를 확인하고 실제 생산 환경의 활용 사례를 공유하는 기술 콘퍼런스다. 이번 행사는 엔지니어와 연구자 등 기술 리더를 위해 워크플로 개선과 설계 품질 향상을 위한 실용적인 인사이트를 제공한다. 5개 기술 트랙과 30개 이상의 세션으로 구성했으며, 인공지능(AI), 무선, 항공우주 기술을 다루는 마스터 클래스 세션을 통해 참석자의 전문성 향상을 지원한다.     기조연설은 매스웍스의 사미르 M. 프라부(Sameer M. Prabhu) 인더스트리 부문 이사가 맡는다. 프라부 이사는 ‘임베디드 인텔리전스 : 엔지니어링 설계에서 AI의 미래’를 주제로 발표한다. 그는 AI가 모델링, 시뮬레이션, 검증, 배포 등 엔지니어링 전반의 워크플로를 어떻게 변화시키는지 집중 조명할 예정이다. 또한 최신 매트랩과 시뮬링크의 기능을 소개하며, 개발 생산성을 높이는 AI 기반 엔지니어링 워크플로를 라이브 데모로 시연한다. 국내 주요 기업의 프로젝트 경험도 소개된다. 삼성전자, 현대자동차, LG에너지솔루션, HL만도 등은 전동화, 자율주행, 배터리 시스템, 차량 소프트웨어 개발 분야에서 매트랩과 시뮬링크를 활용해 복잡한 과제를 해결한 사례를 발표한다. 한국전자통신연구원(ETRI) 이문식 본부장은 고객 기조연설을 통해 6G 위성 통신 기술 트렌드와 차세대 무선 시스템 전망을 제시한다. 기술 파트너사들과의 협력 체계도 눈여겨볼 대목이다. 퀄컴, 벡터코리아, 이노엑스, PTC, NI, 벡호프, UL솔루션즈 등은 ▲AI 기반 개발 워크플로 ▲배터리 및 전동화 시스템용 예측 모델링 ▲자율주행 분산 시뮬레이션 ▲디지털 트윈 기반 무선 네트워크 검증 등의 주제로 전시 공간에서 통합 설루션을 선보인다. 행사에서는 산학 협력의 성과도 공유한다. 서울대학교와 한양대학교 등 8개 주요 대학의 학술 포스터 세션이 열리며, 한양대 RACE 팀이 제작한 포뮬러 스튜던트(Formula Student) 전기 경주차도 현장에 전시된다. 매스웍스코리아의 박주일 사장은 “이번 행사는 AI가 현대 엔지니어링의 핵심으로 자리 잡는 흐름 속에서 엔지니어를 지원하기 위한 매스웍스의 노력을 보여주는 자리”라면서, “AI 기반 엔지니어링과 모델 기반 설계가 조직의 혁신 속도를 높이고 기술적 과제를 해결하는 데 기여하는 과정을 확인할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

산업통상부는 10월 1일 AI 팩토리 M.AX 얼라이언스 전략 회의를 개최하고, 대한민국 제조업의 인공지능 전환(M.AX)을 통한 2030 제조 AI 최강국 도약을 위한 성과와 전략을 점검했다. 삼성전자, 현대자동차, LG엔솔, 삼성중공업 등 국내 대표 제조 기업들이 한자리에 모여 제조 혁신의 의지를 다졌다. 김정관 장관은 "AI 시대는 속도와의 전쟁이다. AI 팩토리는 빠르게 세계 1위를 도전할 수 있는 분야"라며, "정책과 자원을 집중해 순풍을 만들겠다"고 밝혔다.   AI 팩토리 선도사업, 2030년까지 500개로 대폭 확대 AI 팩토리 선도사업은 제조 공정에 AI를 접목해 생산성을 획기적으로 높이고 제조 비용과 탄소 배출 등을 감축하는 핵심 프로젝트이다. 이날 회의를 계기로 삼성전자, 현대자동차, LG전자, LG엔솔, SK에너지, HD현대중공업, 농심 등 업종 대표 기업들이 신규 참여를 확정했다. 이에 따라 현재 102개인 AI 팩토리 선도 사업은 2030년까지 500개 이상으로 확대될 계획이다. 주요 기업들은 AI 팩토리를 통해 혁신적인 성과를 목표로 했다. 삼성전자는 AI를 통해 HBM(고대역폭메모리반도체)의 품질을 개선한다. HBM은 ’28년까지 연평균 100% 이상 급성장이 기대될 정도로 각광받는 AI 반도체이다. 삼성전자는 현재 전반적으로 사람이 수행중인 HBM 불량 식별 공정에 AI를 도입할 계획이다. AI가 발열검사 영상, CT 이미지 등을 분석해 품질검사의 정확도를 99% 이상 높이고, 영상·이미지 등의 비파괴 검사를 통해 검사시간도 25% 이상 단축할 것으로 기대된다. HD현대중공업은 함정 MRO용(Maintain 유지보수, Repair 수리, Overhaul 정비) 로봇 개발을 추진한다. 보통 선체의 10% 면적에 따개비·해조류 등의 오염물질이 부착되면 연료소비가 최대 40%까지 증가한다. HD현대중공업은 숙련공에 의존하던 해양생물 제거, 재도장 등의 작업을 AI 로봇에 맡겨, MRO효율을 80% 이상 향상시키고 작업자 안전사고 등을 방지할 계획이다. 현대자동차는 셀방식 생산방식에 핵심이 되는 AI 다기능 로봇팔을 개발한다. 자동차산업은 소품종 대량생산의 컨베이어벨트 방식에서, 제품별로 공정을 다르게 적용해 유연생산이 가능한 셀기반 방식으로 전환되고 있다. 현대차는 힌지·도어 조립, 용접품질 검사 등 다양한 공정을 자율적으로 수행가능한 AI 로봇팔을 공정에 도입하여, 시장수요 변화에 신속히 대응하고 생산성을 30% 이상 높일 계획이다. 농심은 라면 제조설비에 AI 기반 자율정비 시스템을 도입한다. 원료공급, 제면, 포장 등의 라면 제조공정은 연속작동 설비가 많아 한 부분의 예기치 못한 고장으로 생산라인 전체가 중단될 수 있다. 이에 각 공정별로 다양한 이상 징후를 조기에 탐지하는 자율정비 시스템을 도입해 설비 효율성을 10% 이상 제고하고, 유지보수 비용은 10% 이상 절감할 계획이다. 현재까지 AI 팩토리 선도사업에 참여중인 업종별 주요기업 자동차 반도체 전자(가전 등) 철강 조선 현대차, LG이노텍, 한국타이어, 기아 삼성전자, 케이씨텍, 이수페타시스 LG전자, 쿠첸, LS전선 포스코, KG스틸, 대한제강 삼성중공업, HD현대삼호 항공·방산 식품·바이오 이차전지 석유화학·섬유 기계·건설 대한항공, KAI. 한화시스템 농심, 삼양식품, 한국콜마 LG에너지솔루션, 삼성SDI SK에너지, GS칼텍스, 코오롱 HD현대건설기계, 코넥 휴머노이드 로봇, 금년부터 제조 현장 실증 본격 투입 AI 팩토리 전략의 한 축으로, 제조 현장 휴머노이드 로봇 투입을 위한 실증 계획도 공개되었다. 금년에는 디스플레이, 조선, 물류 등 6개 현장에 휴머노이드가 투입된다. 분야 수요기업 공급기업 휴머노이드 주요 과업 디플 삼성디스플레이 레인보우로보틱스 레이저 장비내 렌즈교체, 검사 JIG 교체 작업 등 조선 HD현대미포 에이로봇 각종 상황과 이음 형태에 맞는 용접 작업 수행 　 삼성중공업 에이로봇 다양한 장애물, 협소 공간, 비평탄면 등 극복을 통해 자율 이동하며 용접·청소 등 가전 LG전자 로브로스 인간 수준 핸들링 작업 및 보행을 바탕으로 가전제품 공장 내 조립·운송 화학 SK에너지 홀리데이로보틱스 석유화학 제품 검사, 유압/가스 밸브 등 조작, 시료 제조, 검사 시료 운송 등 수행 유통 CJ대한통운 레인보우로보틱스 피킹·분류·검수·포장 등 복잡한 물류 작업 동작을 다양한 상품에 맞게 자율적으로 수행 산업부는 올해부터 2027년까지 100개 이상 휴머노이드 실증 사업을 통해 핵심 데이터와 기술을 확보하고, 2028년부터는 본격적인 양산 체계에 돌입할 계획이다. 선도사업 성과 가시화, 세계 최고 업종별 제조 AI 모델 개발 착수 현재까지 진행된 AI 팩토리 선도 사업에서는 이미 가시적인 성과가 도출되고 있다. GS칼텍스는 AI를 통해 정유 공정 데이터를 분석해 연료 비용을 20%가량 감축했으며, 온실가스 배출 저감 효과도 달성했다. HD현대미포는 AI 로봇을 투입해 용접 검사·조립 작업시간을 12.5% 단축했다. 반도체 기업인 대덕전자와 신한다이아몬드는 AI 도입으로 기존 육안 품질 검사 시간을 각각 90%, 30% 단축하는 성과를 보였다. 이러한 성과를 바탕으로 AI 팩토리 M.AX 얼라이언스는 세계 최고 수준을 목표로 하는 업종별 특화 제조 AI 모델 개발에 착수했다. 제조 AI에 특화된 전문가를 비롯해 뉴욕대 조경현 교수, 멜버른대 한소연 교수 등 초거대 AI 모델 전문가 23명이 공동으로 참여한다. 개발된 모델은 2028년 완료를 목표로 하며, 제조 현장 배포 시 기업들은 개발 비용 50%, 개발 시간 40%를 줄일 수 있을 것으로 기대했다. '다크 팩토리' 구현 위한 AI 팩토리 사업 확대 전략 산업부는 AI 팩토리 사업을 확대·개편해 내년부터 완전 자율형 AI 공장인 AI 팩토리(다크 팩토리) 건설에 필요한 기술 개발과 실증 사업을 추진한다. 제조 공정뿐 아니라 공장 설계, 시생산, 공급망 관리, 물류, A/S 등 제조 전 단계를 아우르는 AI 모델을 개발·확산할 계획이다. 특히 엔비디아 CEO 젠슨 황이 강조한 디지털 트윈을 활용한 '가상공장(Virtual Factory)' 구현을 전략의 한 축으로 삼았다. 가상공장을 통해 기업은 시스템 변경, 설비 고장, 공급망 변동 등 다양한 상황에서 공정 가동을 미리 테스트하고, 실제 공장과 연동해 모니터링, 예지 보전, 원격 제어 등에 활용할 수 있게 된다. 이러한 기술을 바탕으로 2030년까지 우리나라가 세계 최고의 AI 팩토리 수출국으로 발돋움하는 것을 목표로 관련 전략을 수립했다.

주요 PLM 소프트웨어 소개 도면 및 기술정보관리 솔루션, TeamPlus(팀플러스)  개발 및 자료 제공 : 에스더블류에스, 02-6954-4700, www.sws.co.kr 1. 주요 특징 ■ 웹 표준 개발 : 웹 표준으로 개발 된 TeamPlus는 다양한 브라우저(Internet Explorer, Microsoft Edge, Chrome 등)를 지원하여 국내 및 해외의 어떤 지사에서도 빠르게 접근할 수 있으며 보안에 취약한ActiveX를 사용하지 않아 웹 보안취약점을 사전에 방지한다.   ■ 보안 강화 : 자체 보안 기능을 통해 도면 및 문서의 보안성을 강화한다. 시스템 접근제어 및 사용자/조직별 권한제어, 이력 추적 등의 보안기능을 통해 도면 및 기술문서를 안전하게 관리하고 보관할 수 있다.  ■ 시스템 연동 및 확장성 : 기업 內 엔터프라이즈 시스템(ERP, FMS, ALM 등)과 연동이 가능하며, 연동을 통해 다양한 도면 및 기술문서의 활용성과 업무 효율성을 증대 시킬 수 있다. ■ 영구 라이선스 : 영구라이선스를 제공하여 시스템에 대한 지속적인 고정비용이 발생하지 않아서 도입기업의 비용적인 부담을 최소화 할 수 있다.   2. 주요 기능 (1) 자료 관리 ■ 자료 라이프 사이클 관리 : 도면 및 기술문서의 생성부터 폐기까지의 전반적인 라이프사이클을 관리하며, 버전이력 및 작업이력을 자동으로 관리한다.  ■ 검색 : 자료가 가지고 있는 모든 정보를 검색조건으로 활용하여 검색이 가능하며 필터링 방식의 결과내 검색을 통해서 원하는 자료는 손쉽게 찾아 확인할 수 있다.  ■ 도면 유형 및 속성 관리 : 도면의 유형을 분류하고 유형별 속성정보를 구성할 수 있으며, 관리자 기능을 통해 유형 및 속성을 관리할 수 있다. ■ 일괄 등록 : 다량의 도면 및 문서를 개인 PC나 파일 서버에서 편리하게 시스템에 등록할 수 있는 일괄 등록 프로그램을 제공한다. 이를 통해 빠르고 효율적으로 대량의 데이터를 등록할 수 있다. ■ 응용프로그램 연동 : TeamPlus 내에 제공하는 Add-in을 통해 사용자PC에 설치되어 있는 응용프로그램과 연동하여 자동으로 실행되도록 하며 응용프로그램에서 수정한 파일을 간편하게 시스템에 업로드 할 수 있다. (2) BOM 관리 BOM 구조를 생성하고 계층 구조 확인이 가능하며, CAD연계 및 ERP 연동을 통하여 BOM 정보를 추출하고 관리할 수 있으며, 관리되고 있는BOM정보로 목적에 따라 E-BOM, M-BOM, P-BOM 등 다양한 방식으로 변환이 가능하며 타 시스템과의 연동을 통해서 일원화된 BOM 정보 관리가 가능하다. (3) 프로젝트 관리 ■ 프로젝트 일정 관리 : 프로젝트 일정을 등록하고 관리하여 프로젝트의 전반적인 일정과 단계를 계획할 수 있다. 또한, 일정 휴일과 공휴일을 지정하여 작업 진척도를 산출할 수 있다.  ■ Task 및 업무 관리 : 프로젝트의 주요 일정을 설정하고 관리할 수 있으며, Task별 업무 성과를 환경에 맞게 최적화하여 프로젝트 진행을 조율할 수 있다. 또한 프로젝트 진행중 이슈 발생시 처리과정을 추적하고 기록하여 이슈에 대한 정보 공유 및 관리를 할 수 있으며 임원, PM, 작업자 등의 구분에 따라 대시보드의 타입을 다양하게 구성이 가능하다.  ■ 산출물 및 프로세스 관리 : Task별 산출물 을 지정 및 관리하고 산출물 등록에 따른 프로젝트 진척률이 자동 산정되도록 설정할 수 있으며, 프로젝트 특징을 정의하고 가중치를 적용하여 정확한 작업의 진척도를 산출할 수 있다. (4) 전장정보 관리 Operator와 협력사 간의 전장 표준 배포, 도면 승인, 도면 관리 등을 시스템 표준 프로세스 기능을 제공하며, 전장 도면 검도 및 오류체크, 설비 운영 및 보전 파트 Data 공유를 구축하여 Operator 내부 시스템과 I/F 통해 설비 운영 및 보전에 활용할 수 있다. (5) 배포 관리 도면 배포 및 반입/반출 관리를 통해 결재 및 최종 승인된 도면을 업체에 배포 가능하며, 협력사 접속 시 배포한 자료만 접근할 수 있도록 구성하여 보안 및 외부 업체가 중요 정보에 접근하는 것을 통제할 수 있다. 배포 받은 자료를 선택하여 배포권한에 따라 뷰어, 출력, 다운로드 등 활용이 가능하며 모든 활용내역은 작업이력으로 자동 이력이 생성된다. 전문 보안 모듈을 탑재하여 2차 재배포에 대한 보안을 강화할 수 있다. (6) Viewer 뷰어를 통해 시스템에 등록되어 있는 자료에 대한 실시간 확인이 가능하며, 사용자PC에 저장되지 않아서 원본 자료의 유출없이 자료를 활용하도록 구성할 수 있다. 또한 자료 확인용도로 프로그램을 사용하는 사용자의 비중을 감소시켜 프로그램의 라이선스 절감 효과도 가져올 수 있다. (7) 도면 링크 뷰어에서 2D 도면 내 정보를 통해 관련된 다른 도면목록을 조회하고 뷰어로 확인 할 수 있다. P&ID 도면과 같이 연관된 도면을 계속 확인하며 업무수행이 필요한 경우 유용하게 사용할 수 있으며, 뷰어 내 텍스트 검색 조회, 도면에 대한 객체, 형상 비교, 마크업 등록 수정 및 이력관리 기능을 통해 의사 소통 및 명확한 업무 파악이 용이하다. (8) CAD 연계 CAD 내 도면관리 메뉴를 생성하여 편리하게 도면관리 업무를 수행할 수 있다. 또한 도면 내 정보를 자동으로 추출하여 도면을 기준으로 하여 도면과 데이터의 정합성을 확보할 수 있으며, 반대로 외부데이터를 도면에 삽입하여 양방향 관리가 되도록 구성할 수 있다. 3. 도입 효과 급격하게 변화하는 환경에 대응하기 위해 제품 개발에 관련된 모든 정보와 프로세스를 통합함으로써 신속하게 변화에 대응할 수 있으며, 효율적인 협업을 도모하여 의사소통과 협업을 강화할 수 있다. 데이터의 효율적인 관리를 통해 중복 및 오류를 줄이고 일관성을 유지하며 프로젝트 관리를 통해 업무의 효율성 및 개발 기간을 단축하며 제품의 정확성 및 품질을 확보할 수 있고 프로젝트 및 제품의 개발 과정을 체계적으로 관리하며 노하우 축적하여 업무 효율 및 생산성 향상을 증대시킬 수 있다. 4. 주요 고객 사이트 LG에너지솔루션, 코닝정밀소재, SKC, 동국제강, 서울교통공사, 한국가스기술공사, 우진산전, 우정사업본부 등 약 50여 개의 업체에 자체 개발 솔루션인 TeamPlus를 성공적으로 구축하였고, 지속적인 유지관리를 통해 활용성을 확장해가고 있다.     좀더 자세한 내용은 '스마트 엔지니어링을 위한 PLM과 DX 가이드' 에서 확인할 수 있습니다. 상세 내용 보러 가기 

안전은 전기자동차(EV)에서 가장 중요한 관심사이다. EV에 일반적으로 사용되는 리튬 이온 배터리는 높은 에너지 밀도로 인해, 배터리 설계 시 상정된 작동 조건에서 벗어날 경우 고장이 날 위험이 있다. 배터리 관리 시스템(BMS)은 배터리 파괴로 이어지는 통제할 수 없는 발열 반응인 열폭주를 비롯한 부정적인 결과를 방지하는 데에 핵심 역할을 한다. BMS의 주요 기능으로는 전류, 전압 및 온도 모니터링, 과충전 및 과방전 방지, 셀 간 전하 밸런싱, 배터리의 충전 상태(SOC) 및 성능 상태(SoH) 추정, 배터리팩의 온도 제어 등이 있다. 이러한 기능은 전기자동차의 성능, 안전성, 배터리 수명, 사용자 경험에 영향을 미치므로 매우 중요하다. 예를 들어, BMS는 전압 한계를 넘는 과충전 및 과방전을 방지함으로써 배터리의 조기 노화를 방지하고, 차량이 수명 기간 동안 성능을 유지할 수 있도록 한다.    그림 1. EV에 일반적으로 사용되는 리튬 이온 배터리의 높은 에너지 밀도는 배터리 설계 시 상정된 동작 조건에서 벗어나는 경우 고장이 날 위험이 있다.   BMS 개발에서 시뮬레이션의 이점 엔지니어는 거동 모델을 사용해 데스크톱 컴퓨터에서 배터리 플랜트 모델, 환경 및 BMS 알고리즘을 시뮬레이션한다. 그리고 하드웨어 프로토타입을 제작하기 전에 데스크톱 시뮬레이션을 통해 새로운 설계 아이디어를 탐색하고 여러 시스템 아키텍처를 테스트한다. 데스크톱 시뮬레이션을 통해 엔지니어는 BMS 설계의 기능적 측면을 검증할 수 있다. 예를 들어, 다양한 밸런싱 구성을 탐색해 적합성과 구성 간의 균형을 평가할 수 있다. 시뮬레이션은 요구사항 테스트에도 중요하게 작용한다. 엔지니어는 절연 이상이 있는 상황에서 올바른 접촉기의 거동을 검증할 수 있고, 하드웨어 테스트를 대체하기 위해 시뮬레이션을 통해 결함이 발생한 동안 시스템의 거동을 평가한다.    그림 2. 엔지니어는 거동 모델을 사용해 데스크톱 컴퓨터에서 배터리 플랜트 모델, 환경 및 BMS 알고리즘을 시뮬레이션한다.   데스크톱 시뮬레이션을 사용해 설계가 검증되면, 엔지니어는 신속 프로토타이핑(RP)이나 HIL(Hardware-in-the-Loop) 테스트를 위해 자동으로 C 코드나 HDL 코드를 생성하고, 실시간으로 코드가 실행되는 BMS 알고리즘을 더욱 면밀히 검증할 수 있다. RP를 통해 BMS 알고리즘 모델에서 코드가 생성되며, 이는 프로덕션 마이크로컨트롤러의 기능을 수행하는 실시간 컴퓨터에 배포된다. 자동 코드 생성을 통해 모델에 적용된 알고리즘 변경 사항을 며칠이 아닌 몇 시간 안에 실시간 하드웨어에서 테스트할 수 있다. HIL 테스트의 경우 BMS 알고리즘 모델이 아닌 배터리 플랜트 모델에서 코드가 생성되어 배터리팩, 능동 및 수동 회로 소자, 부하, 충전기 및 기타 시스템 컴포넌트를 나타내는 가상의 실시간 환경이 제공된다. 이 가상 환경을 통해 엔지니어는 실제 하드웨어 프로토타입을 개발하기 전에 실시간으로 BMS 컨트롤러의 기능을 검증할 수 있다.  시뮬레이션을 통해 엔지니어는 설계부터 코드 생성까지의 시간을 획기적으로 단축하고, 향상된 속도와 효율로 다양한 기술을 빠르게 모델링할 수 있다. 알티그린 프로펄션 랩(Altigreen Propulsion Labs)의 엔지니어들은 칼만 필터링 및 전류 적산법 등의 SOC 추정을 위한 다양한 기술을 모델링하고 반복적으로 테스트하기 위해 시뮬레이션 기반 접근 방식을 사용했으며, 포괄적인 접근 방식을 설계했다.  알티그린의 제어 시스템 책임자인 프라타메시 파트키(Prathamesh Patki) 수석 엔지니어는 “임베디드 코더(Embedded Coder) 덕분에 개발 시간이 절반으로 단축되었다”면서, “그 어떤 것을 개념화하든, 실제 하드웨어에서 가장 짧은 시간 안에 그것을 실행할 수 있다”고 말했다.    BMS 개발에서 모델링 및 시뮬레이션 활용 사례 셀 특성화는 배터리 모델을 실험 데이터에 맞추는 과정이다. BMS 알고리즘은 배터리 모델을 사용해 SOC 추정을 위한 칼만 필터나 SOC에 따른 전력 제한, 과전압이나 저전압 조건을 피하기 위한 온도와 같은 제어 파라미터를 설정하기 때문에 정확한 셀 특성화가 필수이다. BMS 개발의 후반 단계에서는 엔지니어가 동일한 배터리 모델을 사용해 시스템 수준 폐순환(closed-loop) 데스크톱 및 실시간 시스템 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 심스케이프 배터리(Simscape Battery)와 같은 툴은 등가 회로, 전기화학 및 차수 축소 모델링(ROM : Reduced Order Modeling)을 비롯한 배터리 모델링에 대해 신경망을 사용한 다양한 접근 방식을 제공한다.  충전 속도는 EV 설계 및 도입에 있어서 핵심 성과 지표이다. 고속 충전의 높은 전력 수준은 배터리 재료에 스트레스를 주고 수명을 단축시키기 때문에, 최대 충전 속도와 배터리에 가해지는 스트레스를 최소화하기 위해 고속 충전 중 전력 프로필을 최적화하는 것이 필수이다. 이는 시뮬레이션과 최적화를 통해 달성되며, 이로써 충전 시간이 최소화되고 스트레스 요인을 허용 범위 내로 유지할 수 있다.  양산용 코드 생성은 자동차 산업의 인증 표준을 준수하는 BMS 설계 워크플로를 보완한다. 예를 들어, LG화학(현 LG에너지솔루션)이 볼보 XC90 플러그인 하이브리드 자동차의 BMS를 개발했을 때 오토사(AUTOSAR)가 필수 표준이었다. LG화학은 BMS 알고리즘 및 거동을 설계 워크플로의 필수적인 부분으로 모델링하고 시뮬레이션하기로 결정했다. 각 소프트웨어 릴리스에서 발견된 소프트웨어 문제의 수는 약 22개에서 9개 미만으로 줄어 프로젝트 목표를 크게 웃돌았다. LG화학이 오토사를 사용하여 볼보를 위해 개발한 BMS는 ASIL C(Automotive Safety Integrity Level C)에 대한 ISO 26262 기능 안전 기반 인증을 취득했다.    맺음말 BMS 설계에서의 모델링과 시뮬레이션은 개발 주기를 단축하고, 비용을 절감하며, 더 안전하고 효율적인 EV를 실현할 수 있도록 지원한다. 엔지니어는 모든 가능한 동작 및 결함 조건에 대해 BMS 알고리즘을 실행함으로써, BMS 소프트웨어가 실제 시스템에서 해당 조건을 처리할 수 있다는 확신을 높이고 고비용 테스트의 필요성을 줄인다. 결국, 이러한 접근방식은 최종 제품이 업계 표준과 소비자 기대치를 뛰어넘도록 한다.    ■ 이웅재 매스웍스코리아의 이사이다. 홈페이지 | https://kr.mathworks.com     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

소성가공 성형해석, QForm   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : QuantorForm, www.qform3d.com ■ 자료 제공 : CAE테크놀러지, 02-2658-5695, www.caetech.co.kr QForm은 러시아 QuantorForm에서 개발한 단조해석 소프트웨어로 자동차, 항공 분야에서 주로 사용되고 있다. 2. 주요 특징 Qform은 냉간/열간 단조, 형/자유 단조, 링롤링, 압연, 압출 등 금속 성형 공정의 시뮬레이션, 미세구조예측, 열처리 및 서브 루틴의 다른 다양한 추가 특수 모듈이 프로그램에서 구현될 수 있다. 우수한 신뢰성을 제공하는 금속 성형 공정의 시뮬레이션, 분석 및 최적화에 사용되는 전문 엔지니어링 소프트웨어이다. 3. 주요 기능 제품-금형 간에 열적-기계적 연동 문제, 복잡한 금형의 시뮬레이션, 하나의 시뮬레이션 모델에 포함된 여러 금형 및 제품, 다른 재료의 여러 제품 성형, 스프링 하중 금형 및 하중 홀더 시뮬레이션, 암시적이고 분명한 통합 방법, 사용자 정의 함수(UDF)   4. 도입 효과  단조, 알루미늄 및 마그네슘 프로파일 압출 및 링롤링 시뮬레이션을 통하여 공정개발 및 성형 제품/금형 최적화에 상당한 기술을 축척하여 개발기간 단축 및 기회비용의 절감 등의 효과를 얻을 수 있다.  5. 주요 고객 사이트 현대자동차, 기아자동차, 삼성전자, LG에너지솔루션, 일진글로벌, 대흥공업, 알맥, 나이스엘엠에스, 린노알미늄 등     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

앤시스코리아는 10월 19일(목)에 잠실 롯데호텔월드에서 앤시스의 시뮬레이션 분야 대표 글로벌 연례 행사인 ‘시뮬레이션 월드 코리아 (Simulation World Korea) 2023’를 개최한다고 밝혔다. 매년 개최되는 시뮬레이션 월드 코리아 행사에는 1,500여 명 이상의 업계 관계자들이 참석하고 있다. ‘시뮬레이션 월드 코리아(Simulation World Korea) 2023’는 국내외 산학연 전문가와 고객들을 초청하여 전자/유동/구조/반도체/디지털 안전 및 보안/디지털 트랜스포메이션 등 각 분야 및 최신 기술 트렌드와 관련된 최신 정보를 공유한다. 또한 이와 관련한 앤시스의 비전과 신기술, 최신 고객 사례 등을 소개하고, 시뮬레이션 기술을 적용하여 비즈니스 성장을 가속화할 수 있도록 인사이트를 공유하는 자리로 마련된다. 앤시스코리아의 연례 행사인 ‘시뮬레이션 월드 코리아 2023’는 올해 ‘인류 발전을 주도하는 혁신의 동력(Powering innovation that drives human advancement)’이라는 주제로, 8개 트랙(전자-HF/SI/열, 전자–LF, 디지털 트랜스포메이션, 유동, 구조, 디지털 안전 및 보안, 반도체, 신규 솔루션)으로 나뉘어 20개 이상의 고객사가 참여, 총 50개의 강연이 진행된다. 오전 세션은 앤시스코리아 문석환 대표의 인사말을 시작으로, 포항공대 김성근 총장의 '시뮬레이션: 현실 세계 재현(Simulation: Mimicking the Real World)', 삼성전자 배범희 상무의 ‘디지털 트윈을 통한 모바일 제품 고속신호 설계 혁신 방안’, 앤시스 아시아 영업 총괄 부사장 데이브 펄스(Dave Firth)의 ‘앤시스 비즈니스 업데이트’, 앤시스 스티브 파이텔(Steve Pytel) 제품관리 및 마케팅총괄 부사장의 ‘AI 시대의 설계 기술의 진보(Advancing Design in an AI World)’ 기조연설이 진행될 예정이다.  오후 1시부터 시작되는 오후 세션은 각 시뮬레이션 분야별로 전자-HF/SI/열(Electronics–HF/SI/Thermal), 전자–LF(Electronics–LF), 디지털 트랜스포메이션(Digital Transformation), 유동(Fluids), 구조(Mechanical), 디지털 안전 및 보안(Digital Safety & Security), 반도체(Semiconductor), 신규 솔루션(New Emerging Technology) 등을 주제로 엔지니어링 시뮬레이션 방법 및 실제 활용 사례 등에 대해 구체적인 내용들이 소개될 예정이다. ▲ 시뮬레이션 월드 코리아 2022 행사 사진 한편 이번 행사에는 삼성전자, LG전자, LG화학, LG에너지솔루션, SK하이닉스, 현대자동차, 현대오토에버, 현대엘레베이터, SL, HL만도, HD현대사이트솔루션, LS일렉트릭, 두산에너빌리티, 리벨리온, 인피니언 테크놀로지스, 모라이, KAIST, 한국철도기술연구원, 한국핵융합에너지연구원(KFE), 계명대학교 등 업계 주요 기업 및 기관, 학계 전문가들이 연사로 참여한다.  앤시스코리아 문석환 대표는 “올해도 시뮬레이션 월드 코리아 2023를 통하여 국내외 최고의 연사분들 그리고 고객 분들과 함께하게 되어 영광이다”라며, “이번 행사를통해 전자/에너지/자동차/철도/반도체 등 다양한 분야에서 필수적으로 활용되고 있는 앤시스 시뮬레이션 솔루션의 실제 사례는 물론이고, 글로벌 기술을 리드하는 기업/학계 전문가들을 통해 최신의 기술 트렌드를 확인하고 앞으로의 미래 전략을 세우는 데 많은 도움이 되는 자리가 될 것으로 기대한다”라고 밝혔다. 

  알테어가 각 산업에서 빠르게 적용되고 있는 혁신적인 기술과 트렌드를 살펴보고 다양한 분야에서 업계를 선도하는 전문가들이 모여 소통하는 ‘알테어 테크놀로지 콘퍼런스 코리아 2023’을 9월 22일 서울 여의도 콘래드 호텔에서 개최한다고 밝혔다. 올해로 21회를 맞이하는 ‘알테어 테크놀로지 콘퍼런스’는 자동차, 항공우주, 중공업, 가전 등 다양한 산업 분야의 실무 담당자부터 의사 결정권자까지 참여해 지식을 나누는 행사이다. 올해는 ‘디지털 전환의 가속화’를 주제로 인공지능(AI)과 데이터, 디지털 트윈, 시뮬레이션과 클라우드 컴퓨팅 등이 실제 산업에서 적용된 75개의 사례가 발표될 예정이다. 이번 콘퍼런스는 알테어 밍저우(Ming Zhou) 연구위원의 ‘다중물리 시뮬레이션 및 설계 최적화’에 대한 기조 강연을 시작으로 한국타이어앤테크놀로지 이원혁 상무가 ‘자율주행 모빌리티 적용을 위한 타이어 신기술 개발 및 시뮬레이션 기법’을 발표한다. 이어서 LG전자 김용연 팀장이 ‘컴퓨터 이용 공학(CAE) 분야에서 데이터 기반 해석 영역으로의 확장성에 대한 방향성’에 대해 발표할 계획이다.   이어지는 세부 발표 세션에는 LG전자, 삼성전자, 현대자동차, LG에너지솔루션, LS일렉트릭, HD현대중공업 등 국내 산업을 대표하는 기업들의 실무 전문가들이 디지털 전환 사례에 대해 발표한다. 또한, 업계 종사자들 간 네트워킹 자리도 마련될 예정이다. 알테어의 문성수 아시아태평양 수석 부사장은 "각 분야에서 디지털 전환이 가속화되며 우리는 새로운 가능성과 도전에 직면하고 있다”면서,  “업계를 선도하고 있는 리더들이 모이는 이번 행사를 통해 디지털 전환의 최신 동향을 파악하고, 현실적으로 비즈니스에 적용하는 방법을 찾는 좋은 기회가 되기를 바란다"고 말했다.