Beyond Aero

어느 겨울 아침, 프랑스 알프스 근처의 갭-탤러드 비행장에서 시험용 항공기가 처음으로 하늘을 날았습니다. 조종석에는 테스트 파일럿 Paul Prudent이 탑승해 총 10회 이륙을 성공적으로 수행했으며, 그중 두 차례는 완전한 비행을 마쳤습니다. Blériot’라는 이름의 시범 항공기는 Beyond Aero가 개발한 85kW의 수소-전기 파워트레인 프로토타입을 장착하고 있으며, 전력의 3분의 2는 수소 연료 전지에서, 나머지 3분의 1은 배터리에서 공급됩니다. 이는 수소 추진을 위해 설계된 세계 최초의 전기 비즈니스 항공기인 One을 출시할 예정인 프랑스 스타트업 Beyond Aero에게는 중요한 이정표였습니다.

Beyond Aero의 제품 책임자인 Jacques-Alexis Verrecchia는 "우리가 직면한 기후 문제는 화석 연료가 없는 미래를 추구해야 할 정도로 거대하며, 이를 위한 가장 빠른 방법 중 하나는 전기 추진을 사용하는 것"이라고 말했습니다. "하지만 배터리의 무게는 여전히 걸림돌이기 때문에, 우리는 전기를 생산할 다른 방법을 찾았고, 항공 분야에서 가장 적합한 것은 수소였습니다. 이는 기존 비즈니스 항공기에 비해 더 친환경적이며, 운영 비용이 낮고, 소음도 훨씬 적습니다."

새로운 비행 시대를 위한 길을 닦는 One은 2030년까지 시장에 출시될 것으로 예상되며 1,500km 이상을 최대 8명까지 태울 수 있습니다. 수소 파워트레인은 현재 리튬 이온 배터리만으로 가능한 것보다 7배 더 넓은 범위를 제공합니다.

여러모로 Beyond Aero는 미지의 영역을 개척하고 있습니다. 수소 저장과 관련된 복잡성 때문에(특히 낮은 체적 에너지 밀도 및 높은 압력 요구 사항 측면에서) 이 스타트업은 하이브리드 에너지 분배 시스템과 이를 수용할 수 있는 항공기 아키텍처를 새롭게 구축하고 있습니다. Beyond Aero는 야심 찬 기간 내에 이 모든 것을 달성하기 위해 설계 및 테스트에서 인증 및 제조에 이르기까지 제품 개발 주기의 각 단계를 효율적으로 처리할 수 있는 강력한 솔루션이 필요했습니다. 이 클라우드 기반 3DEXPERIENCE® 플랫폼 이상적인 솔루션임을 입증했습니다.

의 가장 큰 매력 중 하나는 Beyond Aero 팀을 위한 3DEXPERIENCE 플랫폼은 클라우드 기반 내에서 모든 데이터를 중앙에서 처리할 수 있는 기능이었습니다. 제품 라이프사이클 관리(PLM) 환경을 보호하고 언제 어디서나 안전하게 액세스할 수 있습니다. 모든 3D 설계 모델과 작업 과정을 중앙 집중식 플랫폼 내에 연결하면 개념에서 제조 및 그 이상에 이르기까지 One의 개발과 혁신적인 수소 파워트레인에 대한 완전한 추적기능을 유지할 수 있습니다.

Verrecchia는 "저는 여행을 많이 다니는데 어디서나 액세스할 수 있는 클라우드 기반 툴에 연결할 수 있다는 사실이 플랫폼을 선택한 큰 이유 중 하나입니다"라고 말했습니다. "오늘, 3DEXPERIENCE 플랫폼은 PLM의 중추 역할을 하므로 모든 사람이 동일한 개체에서 작업하고 모든 툴이 서로 연결되는지 확인할 수 있습니다. 또한 모든 것이 클라우드 기반이기 때문에 IT 인프라를 내부적으로 관리할 필요가 없습니다. 훨씬 더 효율적입니다."

Beyond Aero는 클라우드와 함께 제공되는 타고난 유연성, 특히 필요할 때 새로운 기능을 확장하고 추가할 수 있는 기능을 중요하게 생각합니다. 이는 막대한 양의 컴퓨팅 파워를 소비하는 대규모 데이터 세트와 관련된 시뮬레이션을 실행할 때 매우 중요한 것으로 입증되었습니다.

Verrecchia는 "모든 모델링, 시뮬레이션 및 분석을 클라우드에서 수행한다는 것은 고성능 컴퓨팅 클러스터를 내부적으로 관리할 필요가 없다는 것을 의미합니다. "우리는 우리가 사용하는 컴퓨팅 파워에 대해서만 비용을 지불합니다. 회사가 성장함에 따라 민첩성을 높이는 데 도움이 됩니다."

Beyond Aero는 강력한 설계, 시뮬레이션 및 엔지니어링 기능을 모색하는 것 외에도 단순한 공급업체가 아닌 기술 공급업체와 협력하기를 원했으며, 산업별 요구 사항을 이해하고 로드맵을 지원할 수 있는 파트너가 필요했습니다.

"다쏘시스템과 3DEXPERIENCE 플랫폼은 산업에서 명성이 자자하기 때문에 솔루션을 선택하는 것이 위험 부담이 없다는 것을 알았습니다"라고 Verrecchia는 말했습니다. "하지만 가장 마음에 들었던 점은 스타트업을 위한 전담 팀이 있다는 것이었고, 직접 소통할 수 있다는 점이 매우 만족스러웠어요. 여기에 스타트업 전용 프로그램과 클라우드 기반 도구까지 더해져 더욱 매력적으로 느껴졌습니다."

Beyond Aero는 하이브리드 프로토타입 파워트레인을 구축하기 전에 3D기계 설계를 위해 CATIA를 사용하여, 클라우드의 3DEXPERIENCE 플랫폼에서 전체 시스템을 가상으로 제작했습니다. 디자인과 시뮬레이션을 단일 데이터 모델로 통합하는 MODSIM 접근 방식은, Beyond Aero가 새로운 디자인을 빠르게 반복하고 검증할 수 있도록 합니다.

Verrecchia는 "우리의 계획은 축소된 프로토타입을 통해 모든 것을 가상으로 검증하고, 이를 바탕으로 다음 개발 단계를 결정하는 것입니다."라고 말했습니다. "MODSIM을 활용하면, 예를 들어 탱크나 파이프의 2D 다이어그램을 그린 후 3D 모델과 연결하여 적합성과 기능을 테스트할 수 있습니다. 그리고 디자인이 변경되면 시뮬레이션에도 자동으로 반영됩니다. 이러한 원활한 통합은 변경 사항을 확인하고 복제하기 위해 앞뒤로 이동할 필요가 없기 때문에 상당한 시간을 절약할 수 있습니다. 이것은 또한 우리가 실제 세계에서 모든 것을 테스트했을 때 직면할 수 있는 제약 중 일부를 제거합니다."

One의 아키텍처는 Beyond Aero의 독점 추진 시스템을 중심으로 모델링되고 있습니다. 수소 탱크와 연료 전지를 수용할 수 있도록 아키텍처를 재설계하고 최적화하면 개조된 항공기에 비해 공기역학적 효율성이 최대 30%까지 향상될 것으로 예상됩니다.

"낮은 날개와 세련된 디자인으로 One은 기존 비즈니스 제트기처럼 보입니다"라고 Verrecchia는 말했습니다. "그러나 수소를 연료로 사용함으로써 제기되는 문제가 중요하기 때문에 우리는 깨끗한 시트에서 시작하고 있습니다. 단순히 이러한 원통형 탱크를 항공기에 배치하는 경우가 아닙니다. 또한 항력에 미치는 영향을 최소화하는 열 관리 시스템을 통합해야 하며, 설계를 재고함으로써 일부 성능 향상을 달성할 수 있다는 것을 알고 있습니다."

3DEXPERIENCE 플랫폼의 버추얼 트윈 기능을 활용하여 Beyond Aero는 모든 부품 설계 및 수정 사항을 추적하고 실제 항공기를 제작하기 전에 하위 시스템 통합을 검증할 수 있습니다. 가상 테스트와 실제 테스트 간의 완전한 추적기능을 확립하고 기계 엔지니어링을 넘어 전기 설계 및 시각적 렌더링에 이르기까지 MODSIM 사용을 개선하면 시장 진출 전략을 가속화하는 데 도움이 될 것입니다.

"3DEXPERIENCE 플랫폼은 모든 정보를 중앙에 저장하고 올바른 정보와 승인을 적절한 사람에게 전달하며, 모든 것이 3D 모델에 연결됩니다"라고 Verrecchia는 말했습니다. "우리는 이미 동일한 부품에 대해 동시에 작업할 수 있고 더 넓은 어셈블리의 컨텍스트 내에서 변경 사항의 영향을 볼 수 있다는 이점을 누리고 있습니다."

Beyond Aero는 수소 전기 서브스케일 파워트레인의 성공적인 시험 비행에 이어 이제 One을 제조, 인증 및 출시하기 위해 빠르게 움직이고 있습니다. 이를 바탕으로, 회사는 커뮤터 제트기 출시를 목표로 하고 있으며, 나아가 더 대형 상업용 항공기까지 개발할 가능성을 모색하고 있습니다. 특히, 이 분야에서는탄소 배출 문제가 핵심 과제입니다.

Verrecchia는 "One을 개발하면서 더 큰 수소 동력 항공기를 만드는 데 필요한 지식을 쌓고 있다"고 말했다. "우리는 항공기 설계를 확장하는 동시에 모든 노하우를 3DEXPERIENCE 플랫폼에 축적하는 데 집중하고 있습니다. 이 플랫폼은 인증 프로세스를 위한 기준 역할도 합니다."

Beyond Aero는 원자재 조달부터 수명 종료에 이르기까지 One의 라이프사이클 전반에 걸쳐 환경 발자국을 추적하기 위해 Life Cycle Assessment를 비롯한 3DEXPERIENCE 플랫폼 내에서 더 많은 역할을 모색하는 것을 목표로 합니다.

Verrecchia는 "이러한 유형의 기능을 사용하여 전체 가치 사슬에서 탄소 배출량을 정확하게 정량화할 수 있기를 기대하며, 이를 통해 예를 들어 조립 라인을 구축할 때 가능한 한 지속 가능한지 확인할 수 있습니다"라고 말했습니다. "우리는 우리가 하는 일을 투명하게 공개하기를 원하며, 다쏘시스템과의 파트너십이 비행의 미래를 재정의하는 데 도움이 되기를 바랍니다."

에 대해 자세히 알아보기 Reinvent The Sky 산업 솔루션 익스피리언스.