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터보머신을 발전시키는 데 집중하겠지만, 먼저 개인적인 성찰부터 시작하겠습니다. “사람에게 물고기를 주면 하루를 먹여 살린다”는 말의 유래를 둘러싼 논쟁이 있습니다. 사람에게 낚시를 가르치면 평생을 먹여 살린다.”라는 말이 있지만, 시대를 초월한 지혜는 여전히 유효합니다. 두 아이의 아버지로서 제가 가진 모든 지식을 아이들에게 전수하는 것은 저의 책임입니다. 아버지를 뛰어넘으려는 열망은 자식의 의무입니다. 저는 전문 낚시꾼은 아니지만 낚시 기본기를 잘 알고 있고 일 년에 몇 번씩 가까운 호수나 스웨덴 서부 해안에서 아이들과 낚시를 즐기는 편입니다. 올봄에 아들이 처음으로 낚싯대를 선물 받았는데, 올해도 낚시하러 갈 생각에 설레는 모습을 보니 곧 아빠를 뛰어넘을 수 있을 것 같습니다.
제가 간절히 기대하는 중요한 다가오는 이벤트로 초점을 옮기면서, 저는 스스로를 전문 낚시꾼이라고 생각하지는 않지만, 다음과 같이 인정받고 있습니다. 터보 기계 전문가 제가 근무하는 회사 내에서요. 제 전문 지식에 대해 뛰어난 개인들이 논쟁을 벌일 수 있지만 ASME (미국 기계학회) 생태계의 일원으로서, 저는 최고의 ASME 터보 엑스포에 다시 한 번 참석하여 발전하는 터보 기계에 관한 지식을 얻게 되어 매우 기쁩니다. The 2025 에디션 (2025년 6월 16~20일)는 미시시피 강변의 그레이스랜드와 낚시 전용 피라미드 등 상징적인 랜드마크로 유명한 테네시주 멤피스에서 개최됩니다. 오랜 친구 및 동료들과 재회하는 것 외에도 터보 기계의 발전이라는 궁극적인 목표를 가지고 이 분야의 전문성을 강화하기 위해 최신 연구에 몰두할 수 있기를 기대합니다.
ASME 터보 엑스포에서의 터보 기계 발전
터보 엑스포에 참석하면 저명한 기업, 대학 및 정부 연구소의 엔지니어링 리더들과 교류할 수 있는 소중한 기회를 얻을 수 있습니다. 다양한 기술 프레젠테이션을 통해 참가자들은 발전 및 추진과 관련된 터보 기계 기술을 개발, 테스트하고 궁극적으로 발전시키기 위한 혁신적인 방법을 모색할 수 있습니다. ASME 터보 엑스포는 발전 및 추진 기술 분야에서 지식을 교환하고 전문성과 비즈니스 성장을 촉진하는 플랫폼 역할을 하기 때문에 업계 의사결정권자와의 교류는 경쟁 우위를 확보할 수 있는 기회를 제공합니다.
시뮬레이션은 가스터빈과 같은 복잡한 기계의 성능을 이해하는 데 중추적인 역할을 하며, 특히 터보 기계의 발전이 목표인 경우 더욱 그렇습니다. ASME 터보 엑스포 2025에서 발표된 여러 연구 논문은 시뮬레이션에 중점을 두고 있으며, 그 중 몇 가지 사례를 아래에 소개합니다.
완전 결합형 FSI 접근법을 사용한 NASA 고효율 원심 압축기의 제조 시 수치 시뮬레이션 및 검증
GT2025-153737
저자들: 칭위안 좡 외
이 연구는 CFD 공기역학과 원심력 및 열팽창을 결합하여 저온에서 고온으로의 변환을 정확하게 예측합니다. 이 연구는 지멘스 DISW와 IsimQ의 공동 연구였습니다. 많은 훌륭한 의견과 NASA와의 좋은 상호 작용을 통해 이루어졌습니다. 모델과 측정값은 NASA에서 제공하며 일반에 공개됩니다.
9MW Siemens Energy 건식 저공해 연소기의 천연가스와 수소 동시 연소: 파트 II – 대형 에디 시뮬레이션
GT2025-152877
저자들: Kexin Liu et al.
이 연구는 다양한 수소 혼합물과 파일럿 연료 비율에 대한 온도 및 배출량 시뮬레이션을 위한 연소 CFD 연구로, Simcenter STAR-CCM+의 내장된 원자로 네트워크를 사용했습니다. 이는 고압 테스트와 비교됩니다. 이 논문은 터보 기계 발전에 기여하기 위해 지멘스 에너지와 지멘스 DISW가 공동 연구한 결과물입니다.
충돌 제트 흐름 – 3D 자기 공명 속도 측정을 사용한 CFD 모델 검증.
GT2025-153089
저자들: Scheuerer et al.
이 연구에서는 충돌하는 제트의 유량 측정을 위해 MRI 기계(Siemens 제품)를 사용했습니다. 이 연구에서는 난류 모델의 중요성에 대한 좋은 예를 찾을 수 있습니다. LAG-EB 모델은 고급 흐름 패턴과 재순환을 예측하는 데 매우 효과적입니다.
수소 다단 축 압축기의 공기역학 설계 및 CFD 평가
GT2025-153406
저자: 아르빈드 프라바카르
이 연구에서는 다단 수소 축류 압축기의 평균선 설계 원리를 기반으로 한 상세한 공기역학적 설계 방법론을 제시합니다. 다단 축류 압축기는 수소 파이프라인 운송 애플리케이션에서 일반적으로 사용되는 높은 유량과 압축기 압력 비율을 위해 설계되었습니다. 그러나 스테이지 수가 훨씬 적기 때문에 터보머신의 전체 길이와 무게를 줄일 수 있습니다.
터보 기계의 발전을 위해 Simcenter STAR-CCM+ CFD 소프트웨어를 사용해야 하는 이유
Simcenter 시뮬레이션 기술 중에서도 터보 기계 분야에서 STAR-CCM+ CFD 소프트웨어는 중요한 역할을 하며, 이 소프트웨어가 세계적인 수준의 솔루션 중 하나인 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 제가 가장 좋아하는 세 가지를 소개합니다.
첫째, 다중 물리 기능을 통해 전체 가스터빈의 공기 역학, 열 전달 연소, 다상, 응력 및 변형을 정확하게 예측할 수 있습니다.
2번: 실제 형상에 대한 다분야 설계 공간 탐색에 사용되는 초고속의 강력한 자동화 및 병렬 메시 기술을 갖추고 있습니다.
3번: 가장 빠른 솔버로, 이제 GPU에서도 사용할 수 있습니다.
여러분은 어떤 솔버를 사용하시나요?
저는 아이들에게 기계공학 학위를 받으라고 강요하지 않습니다. 대신 시뮬레이션 기술과 전 세계 최고의 엔지니어와 연구자들이 개발한 놀라운 항공우주 및 터보기계 혁신에 대한 저의 열정을 공유할 것입니다. ASME 터보 엑스포와 같은 행사에 참여하고 고급 시뮬레이션과 같은 기술을 활용하는 논문과 프레젠테이션에 기여하거나 이를 통해 배우면서 엔지니어는 항공 우주 산업의 미래를 형성하고 터보 기계 애플리케이션을 발전시키는 데 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
사실 사람들이 하루 종일 낚시만 하고 있었다면 우리는 새로운 모험을 향해 비행하지 않았을 것입니다.
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