지난달, 시험 단계에 있던 전기 수직 이착륙기(eVTOL) 항공택시가 주차 중 배터리 팩에서 화재가 발생했습니다. 초기 조사 결과 통제 불능의 열폭주 현상이 원인으로 지목되었습니다. 현재 한 포렌식 엔지니어 팀이 3D 재구성과 다중 물리 시뮬레이션을 활용하여 액체 냉각 시스템의 구조적 결함이 이번 참사의 원인이었는지 규명하고, 셀 단위로 열 전파를 모델링하고 있습니다.
COMSOL 및 Star-CCM+를 활용한 FSI 분석 및 열 전파 🔥
포렌식 과정은 RealityCapture를 사용하여 잔해의 사진측량법을 기반으로 손상된 팩의 정확한 디지털 트윈을 생성하는 것으로 시작됩니다. 이 메쉬 위에서 COMSOL Multiphysics를 통해 유체-구조 상호작용(FSI) 분석을 수행하여 덕트 붕괴 순간의 냉각수 압력과 흐름을 시뮬레이션합니다. 동시에 Star-CCM+는 186개 셀 사이의 뜨거운 공기의 유체 역학과 복사 열 전달을 모델링합니다. 결과에 따르면 로터 진동으로 인해 증폭된 냉각 매니폴드의 미세 균열로 인해 유전체 액체가 누출되어 인접 셀 간의 중요한 열 장벽이 사라지고 연쇄 연소가 가속화된 것으로 나타났습니다.
전기 항공기 인증을 위한 교훈 ✈️
시뮬레이션은 냉각 시스템이 손상되지 않은 이상적인 안전 시나리오에서 최대 온도가 섭씨 80도를 넘지 않았을 것임을 보여줍니다. 그러나 누출로 인해 12초 이내에 국부적으로 450도까지 치솟았습니다. 이 가상의 참사는 액체 냉각 회로에 실시간 압력 센서를 통합하고 모듈 간에 내삭성 장벽을 설치해야 할 필요성을 강조합니다. 3D 재구성은 단순히 사고 원인을 규명하는 것을 넘어, 열이 도심 항공 모빌리티의 적이 되는 것을 방지하기 위한 설계 표준을 재정의합니다.
이번 열폭주 전파 패턴의 3D 재구성을 통해 eVTOL 냉각 시스템 설계에 즉시 적용할 수 있는 교훈은 무엇입니까?
(추신: 컴퓨터가 다운되고 당신이 그 재앙이 되기 전까지는 재앙 시뮬레이션이 재미있습니다.)