서강대학교는 기계공학과 다상열전달연구실은 다상유동 및 열전달해석기술을 전문적으로 개발해왔으며 수치해석기반의 예측모델링과 최적화연구를 통해 다양한 에너지공정 및 장치성능을 향상시키는 연구를 수행하고 있다. 특히 전동기 및 전자기기의 열관리해석, 냉각구조설계분야에서 독보적인 역량을 보유하고 있다.

CFD고정밀해석·융합검증체계 방열효율 극대화

이번 과제에서 서강대는 노후유도전동기 개조와 부하변동 대응형 운전기술 개발을 목표로 전동기구조 개조에 따라 발생하는 전자계손실 특성변화를 진단하고 이를 토대로 방열특성 맵을 구축했으며 부하변동 시 열적 안정성을 확보하기 위한 최적 냉각구조 설계기술을 개발했다. 또한 실증환경에서 냉각성능 개선연구를 통해 개조전동기의 효율적 운전을 지원했다.

서강대 다상열전달연구실은 다상유동 및 열전달해석에 특화된 세계적 수준의 연구역량을 보유하고 있으며 CFD기반 고정밀 해석, 방열·냉각구조 최적화 경험을 축적해 왔다. 이를 통해 구조적효율 향상이 실제 운전환경에서 안정적으로 구현되도록 했으며 실험과 수치해석 융합검증체계 구축으로 연구단 기술신뢰성을 높였다. 방열·냉각 해석 데이터베이스는 향후 전동기 효율화 패키지기술 표준데이터셋으로 활용될 전망이다.

또한 과제 연구결과는 산업용전동기 냉각솔루션 개발에 활용돼 개조전동기 사업화모델의 핵심기술로 활용할 예정이다. 또한 스마트팩토리 에너지관리시스템(EMS)과 IoT진단모듈과 연계한 통합형 관리패키지 제안을 추진하며 정부 R&D 후속과제와 연계한 산업계 맞춤형기술 이전 및 글로벌시장 진출기반 확립에도 나설 계획이다.

서강대의 관계자는 “이번 과제를 통해 학술논문 창출 등 학문적 성과뿐만 아니라 제조업 전동기 에너지효율 개선과 신뢰성확보 등 산업적 효과를 구현했다”라며 “산·학·연 공동연구 시너지로 탄소중립과 스마트제조 혁신에 기여하는 실질적 파급효과가 기대된다”고 말했다.