지속 가능한 이중 연료 수소 기술의 열쇠

2024년 7월 18일 | 읽기 시간: 10 분

3D 프린팅의 디자인 자유도가 지속 가능한 이중 연료 수소 기술을 가능하게 하는 방법

CMB.TECH는 수소와 암모니아로 작동하는 대형 해양 및 산업용 애플리케이션을 설계, 제작, 소유 및 운영하는 회사입니다. 이 팀은 10년 넘게 수소-디젤 이중 연료 연소 기술을 연구해 왔습니다. 목표는 대형 해양 및 산업 애플리케이션의 ^{탈탄소화1이며}, 3D 프린팅이 바로 그 역할을 합니다. 기존 디젤 엔진은 3D 프린팅 인젝션 링을 사용하여 연소실에 수소를 주입함으로써 이중 연료 ^{엔진2으로} 전환할 수 있습니다. CMB.TECH는 EOS 3D 프린팅 컨트랙트 제조 네트워크의 회원사인 머티리얼라이즈와 협력하여 이 부품을 개발했습니다. 선택적 레이저 용융(SLM)을 사용하여 제조된 알루미늄 부품은 대부분의 엔진 제조업체가 선호하는 소재를 충족합니다. 결과물의 무게가 654g에 불과할 정도로 가벼울 뿐만 아니라 금속 3D 프린팅으로 기존 주조 방식에 비해 생산 비용이 25% 절감되었습니다. CMB.TECH 팀은 적층 제조(AM)를 사용하기로 결정했습니다.

^1기후변화 완화(또는 탈탄소화 )는 기후 변화를 일으키는 대기 중 온실가스를 제한하기 위한 조치입니다. 기후 변화 완화 조치에는 에너지 절약과 화석 연료를 청정 에너지원으로 대체하는 것이 포함됩니다. 출처: 위키백과, 18.07.2024

2이중 연료 엔진은 소량의 주입된 기존 액체 연료에 의해 점화되는 기체-공기 혼합물을 흡입하여 연소(파일럿 점화)한 다음 기체 연료-공기 혼합물에 점화하는 방식입니다. 출처: 위키백과, 18.07.2024

금속 3D 프린팅으로 업스케일링

CMB.TECH의 CTO인 로이 캠페는 AM을 통해 쉽고 빠르게 개발된 내부 링 구조를 통해 수소와 공기의 최적의 혼합을 달성할 수 있다고 설명합니다. "적층 제조는 가능성에 대한 우리의 인식을 완전히 바꾸고 전반적인 컨셉을 개선했습니다. 주조나 다른 전통적인 제조 공정으로는 이러한 설계 기능을 통합할 수 없었습니다." 성공적인 개념 증명과 머티리얼라이즈와의 첫 번째 테스트가 끝난 후, 연속 생산이 시작되었습니다. "AM을 사용하여 설계 단계의 복잡성을 제거할 수 있다면 가공부터 조립까지 모든 것이 훨씬 쉬워집니다. 머티리얼라이즈가 모든 것을 처리해주기 때문에 완전히 완성된 부품을 얻을 수 있습니다."라고 로이 캠페는 설명합니다.

고객의 관점 이해하기

Materialise에게 고객 참여의 중요한 초기 단계는 3D 프린팅 여정에서 고객이 어느 단계에 있는지 이해하는 것입니다. 이는 고객의 개별 우선순위를 충족하는 맞춤형 프로그램을 개발할 수 있는 유일한 방법이기 때문에 업종에 관계없이 필수적입니다. 고객에게 동기를 부여하는 비즈니스 및 기술적 동인과 3D 프린팅이 비즈니스 모델에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 파악하는 것이 중요합니다. 이는 비용 효율성뿐만 아니라 기존 제조 방식으로는 불가능했던 혁신적인 디자인과 복잡한 구조를 만들 수 있는 능력에 관한 것이기도 합니다. 이를 위해 기회 식별, 기술 및 재료 타당성 평가, 적층 가공을 위한 설계 및 엔지니어링과 같은 방법이 사용됩니다. 이러한 접근 방식은 적층 제조의 이점을 탐색하고 활용하는 데 도움이 됩니다.

머티리얼라이즈에 따르면, CMB.TECH와의 협업은 3D 프린팅을 통해 난관을 기회로 전환한 좋은 사례라고 합니다:

- 출시 시간 단축

- 내부 수소 채널로 구성 요소 복잡성 관리

- 향상된 성능

- 설계의 자유를 통한 기능 향상

혁명이 다가오고 있습니다.

이중 연료 혁명이 본격화되고 있으며 CMB.TECH는 그 선두에 서 있습니다. 주문이 들어오면 CMB.TECH는 적층 제조의 이점을 활용하여 필요한 부품을 손쉽게 생산할 수 있습니다. 리드 타임이 짧아 온디맨드 주문이 가능하므로 위험과 보관 비용을 줄일 수 있습니다. 또한 온디맨드 주문이 가능하여 위험과 재고 비용을 줄일 수 있습니다. 많은 적층 가공 프로젝트와 마찬가지로 CMB.TECH의 다음 단계는 설계를 최적화하고 다양한 애플리케이션으로 프로젝트를 확장하며 가능한 한 재료와 비용을 최소화하는 등 지속적인 개발에 초점을 맞출 것입니다.

머티리얼라이즈는 2019년부터의 협업을 통해 두 팀 간의 통합을 강화하면서 꾸준히 발전하고 성장해 온 파트너십으로 미래를 긍정적으로 바라보고 있습니다. 머티리얼라이즈의 3D 프린팅 전문성과 역량은 모든 단계에서 혁신을 추구하고 변화에 대한 열망을 가진 CMB.TECH의 추진력을 보완합니다. 고객과의 협업을 위해서는 고객의 개별적인 요구와 과제에 대한 깊은 이해가 필요합니다. 목표 분석, 맞춤형 프로그램, 적층 가공의 고유한 이점을 활용하면 이러한 과제를 성공적으로 해결할 수 있습니다. EOS 기술은 이 과정에서 중요한 역할을 합니다. 적층 제조의 도입은 적층 제조 가치 사슬을 따라 EOS와 Materialise의 협업을 통해 크게 발전했습니다. Materialise는 EOS의 최신 3D 프린팅 장비를 통해 고품질 표준 생산 공정의 이점을 누리며 제조의 품질과 효율성을 크게 향상시켰습니다. EOS 기술 사용으로 얻은 경험과 이점을 통해 계약 제조 네트워크 파트너는 고객의 다양한 요구 사항을 충족하고 제조의 미래를 형성하는 데 결정적인 역할을 할 수 있는 역량을 갖추게 되었습니다. 이 협력은 신뢰와 통합을 특징으로 하며, 모든 당사자는 세상을 더 좋고 건강한 곳으로 만든다는 공통의 목표를 공유합니다.

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