Open Source 연구
시뮬레이션랩에서는 Modelica 상용라이브러리에 대한 연구도 하지만,
Open Source로 개방된 Modelica 라이브러리에 대해서도 연구를 하고 있습니다.
필요에 따라, 대학들과 공동으로 진행하는 것도 있고, 기업과 공동 과제를 수행하기도 합니다.
시뮬레이션랩에서는 Modelica 상용라이브러리에 대한 연구도 하지만, Open Source로 개방된 Modelica 라이브러리에 대해서도 연구를 하고 있습니다.
필요에 따라, 대학들과 공동으로 진행하는 것도 있고, 기업과 공동 과제를 수행하기도 합니다.
하기 Open Source 라이브러리에 대해서는 시뮬레이션랩에 문의하시면 됩니다.
Modelica Standard 라이브러리
Modelica Standard Library
Modelica Standard 라이브러리
Modelica Standard Library는 Modelica 언어로 작성된 공통적인 물리 시스템 모델 컴포넌트 집합입니다.
즉, 사용자가 복잡한 시스템을 모델링할 때 직접 수식이나 코드로 정의할 필요 없이, MSL에 있는 컴포넌트를 조립하듯 사용하면 됩니다.
Modelica Standard Library는 Modelica 언어로 작성된 공통적인 물리 시스템 모델 컴포넌트 집합입니다.
즉, 사용자가 복잡한 시스템을 모델링할 때 직접 수식이나 코드로 정의할 필요 없이, MSL에 있는 컴포넌트를 조립하듯 사용하면 됩니다.
시뮬레이션랩은 독자 라이브러리 개발 경험이 있어, Modelica Standard 라이브러리에 대한 이해가 높으니,
본 라이브러리에 대한 궁금 사항은 문의 하시면 됩니다.
시뮬레이션랩은 독자 라이브러리 개발 경험이 있어, Modelica Standard 라이브러리에 대한 이해가 높으니, 본 라이브러리에 대한 궁금 사항은 문의 하시면 됩니다.
Modelica을 사용하여 다양한 멀티도메인에 매칭이 되는 예시 모델 및 기본 모델링 기법에 대해서 많이 기술된 Modelica 표준 라이브러리입니다.
여러 모델링 기법들에 대해서 많은 Approaching 방법을 보여주어, 배울 것이 많은 장점이 있습니다.
Modelica을 사용하여 다양한 멀티도메인에 매칭이 되는 예시 모델 및 기본 모델링 기법에 대해서 많이 기술된 Modelica 표준 라이브러리입니다.
여러 모델링 기법들에 대해서 많은 Approaching 방법을 보여주어, 배울 것이 많은 장점이 있습니다.
그러나, 모든 수치 모델링에는 제한 사항들이 있어,
처음부터 Modelica 전문가의 도움을 받아 개념부터 기본 지식을 우선 익히고 사용하는 것이 시행착오를 줄일 수 있습니다.
많은 상용 라이브러리들이 Modelica 표준 라이브러리에 기반을 두기도 하지만, 해석 속도 및 모델링의 편리성을 이유로
다른 기법을 적용하여 사용하기도 하므로, 고객이 어떤 해석을 하려는 지에 따라 사용되는 라이브러리가 달라질 수 있습니다.
그러나, 모든 수치 모델링에는 제한 사항들이 있어, 처음부터 Modelica 전문가의 도움을 받아 개념부터 기본 지식을 우선 익히고 사용하는 것이 시행착오를 줄일 수 있습니다.
많은 상용 라이브러리들이 Modelica 표준 라이브러리에 기반을 두기도 하지만, 해석 속도 및 모델링의 편리성을 이유로 다른 기법을 적용하여 사용하기도 하므로, 고객이 어떤 해석을 하려는 지에 따라 사용되는 라이브러리가 달라질 수 있습니다.
Modelica 표준 라이브러리는 Open Source의 장점이 있고 무료이지만, 궁금한 점이나 해석의 어려움이 발생하는 경우에 문의할 곳이 없습니다.
하지만, 상용 라이브러리는 구매를 통해 유지 보수가 이루어지므로, 고객의 다양한 질문들을 쉽게 해결할 수 있다는 차이점이 있습니다.
MSL의 주요 패키지 구조는 다음과 같습니다.
1) Modelica.Mechanics
기계 시스템 모델링
MultiBody(강체 운동)
Translational (선형 운동)
Rotational (회전 운동)
2) Modelica.Electrical
전기 시스템 모델링
Analog – 아날로그 회로 (저항, 인덕터, 커패시터)
Digital – 디지털 회로
Machines – 모터, 발전기 등
3) Modelica.Thermal
열 시스템 모델링
HeatTransfer – 전도, 대류, 복사
FluidHeatFlow – 간단한 열/유체 상호작용 모델
4) Modelica.Fluid
동적 유체 시스템
파이프, 밸브, 펌프, 탱크 등
유량, 압력, 온도, 밀도 기반 시뮬레이션
5) Modelica.Blocks
제어 시스템, 수학적 연산
신호 블록, PID 제어기, 로직 게이트, 수학 함수
6) Modelica.Media
작동 유체 및 매체의 속성 정의
이상 기체, 물/증기, 공기 등 유체의 열역학/물리적 성질 포함
7) Modelica.StateGraph
상태 기계 모델링
상태 전이 기반 논리/이벤트 흐름 모델링에 사용 (PLC, 시퀀스 제어 등)
Modelica 표준 라이브러리에 기반을 둔 Greenhouse 라이브러리 모델
Building 라이브러리
Building Library
Building 라이브러리
건물 에너지 시뮬레이션 및 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning) 시스템 모델링에 특화된 Modelica Buildings Library는
Lawrence Berkeley National Laboratory(LBNL)에서 개발한 오픈 소스 라이브러리입니다.
주요 목적은 건물의 에너지 성능, HVAC 시스템, 제어 전략 등을 시뮬레이션하고 분석하기 위해 사용되며,
이를 위해서 열(thermal), 공기 흐름(airflow), 습도(moisture),HVAC 장비 및 제어, 건물 외피 및 구조 등을 모델로 제공하고 있습니다.
주요 목적은 건물의 에너지 성능, HVAC 시스템, 제어 전략 등을 시뮬레이션하고 분석하기 위해 사용되며, 이를 위해서 열(thermal), 공기 흐름(airflow), 습도(moisture),HVAC 장비 및 제어, 건물 외피 및 구조 등을 모델로 제공하고 있습니다.
시뮬레이션랩은 연구 능력 및 연구 그룹 네트워크를 보유하고 있으니, 관련하여 궁금하신 사항은 문의 하시면 됩니다
공조 시스템 해석
건물 내의 공조 시스템(히터, 에어컨, 환기 시스템 등)의 동작을 모델링하여 온도와 습도 제어를 최적화합니다.
또한, 공기 흐름과 에너지 소비를 분석하여 효율적인 공조 설계를 도움을 제공합니다.
HVAC 시스템 최적화
난방, 환기, 공기조화(HVAC) 시스템의 성능을 평가하고 최적화할 수 있습니다.
Modelica는 시스템의 다양한 요소(예: 열원, 팬, 덕트 시스템 등)의 상호작용을 모델링할 수 있으며 효율적인 설계를 지원합니다.
OpenStudio, Modelica Buildings Library(MBL), 그리고 EnergyPlus를 연계하면 건물 에너지 시뮬레이션을 훨씬 정밀하게 수행할 수 있습니다.
각각의 도구는 역할이 조금씩 다르며, 상호 보완적인 방식으로 연결됩니다.
아래와 같은 연계 방법론으로 접근하면 됩니다.
각 프로그램의 역할
OpenStudio (건물 모델링 플랫폼)
GUI 기반으로 건물 물리 구조, 시스템, 스케줄 등을 설정
EnergyPlus (건물 에너지 시뮬레이터)
HVAC, 조명, 창호, 열부하 계산 등 정밀 에너지 해석
Modelica Buildings Library (MBL) (HVAC 물리 기반 동적 시스템 모델링)
HVAC 제어 시스템, 파이프/밸브/보일러 등 상세 물리 모델 제공
연계 해석 방법 개요
EnergyPlus는 전체 건물, 열 부하, 스케줄을 설정하고 Buidling 라이브러리는 HVAC 세부 물리 및 제어 로직 모델링을 담당
연계 방법론
OpenStudio를 사용해서 EnergyPlus 입력 파일(IDF)을 생성하며, 건물 구조, 조명, 사람, 스케줄 등 정의
Modelica Buildings Library에서 HVAC 시스템 모델링 (예: 보일러, AHU, 배관망, VAV, 제어기 등 상세 모델)
EnergyPlus 모델 → FMU 생성
EnergyPlus가 heat demand를 계산하고, 결과를 FMI로 전달
Modelica 모델에서 FMI interface 통해 EnergyPlus 데이터 사용
Heat demand를 받아 HVAC 물리 모델로 처리
건물에 공급되는 열/냉기를 다시 EnergyPlus로 피드백하여 상호 연동 연계 해석
ThermoSysPro 라이브러리
ThermoSysPro Library
ThermoSysPro 라이브러리
Modelica의 ThermoSysPro는 EDF(프랑스 전력 공사)에서 개발한 오픈소스 라이브러리로,
열 및 에너지 시스템의 동적 모델링과 시뮬레이션을 위해 만들어졌습니다.
발전소(화력, 원자력, 바이오매스, 태양열 등), 지역 난방 네트워크, 산업용 열 공정 등을 정확하게 시뮬레이션할 수 있도록 설계되어 있습니다.
Modelica의 ThermoSysPro는 EDF(프랑스 전력 공사)에서 개발한 오픈소스 라이브러리로, 열 및 에너지 시스템의 동적 모델링과 시뮬레이션을 위해 만들어졌습니다.
발전소(화력, 원자력, 바이오매스, 태양열 등), 지역 난방 네트워크, 산업용 열 공정 등을 정확하게 시뮬레이션할 수 있도록 설계되어 있습니다.
시뮬레이션랩은 다양한 Modelica 라이브러리에 대한 경험 및 자료가 많아 공동 연구 진행도 가능하니,
본 라이브러리에 대한 궁금 사항은 문의하시면 됩니다.
시뮬레이션랩은 다양한 Modelica 라이브러리에 대한 경험 및 자료가 많아 공동 연구 진행도 가능하니, 본 라이브러리에 대한 궁금 사항은 문의하시면 됩니다.
ThermoSysPro의 주요 특징
물리 기반 모델
모든 구성요소는 열역학, 유체역학, 열전달 법칙에 기반한 1차 미분 방정식으로 구성되어 있어
정확도와 예측성이 매우 높습니다.
1상 및 2상 유동 지원
단순한 물 흐름 뿐만 아니라, 물-증기 두 상이 동시에 존재하는 시스템도 모델링 가능합니다.
예 : 보일러, 증기 발생기, 응축기 등
다양한 컴포넌트 제공
약 100개 이상의 모델 요소 포함
(보일러, 열교환기, 펌프, 터빈, 밸브, 파이프라인, 제어기 및 측정기, 연소 시스템 등)
다양한 에너지 시스템 모델링
화력 발전소
원자력 발전소
태양열 시스템
바이오매스 발전
CHP (Combined Heat and Power)
지역난방 시스템
TransForm 라이브러리
TransForm Library
TransForm 라이브러리
미국 ORNL에서 개발한 Modelica Transform 라이브러리는
원자력 시스템의 성능, 안전성 및 효율성 등을 분석하고 최적화하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.
이 라이브러리를 이용한 원자력 해석은 원자력 발전의 시스템 구성 요소들이 어떻게 상호작용하는지,
그리고 이러한 상호작용이 에너지의 성능과 안전성에 미치는 영향도를 평가할 수 있습니다.
미국 ORNL에서 개발한 Modelica Transform 라이브러리는 원자력 시스템의 성능, 안전성 및 효율성 등을 분석하고 최적화하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.
이 라이브러리를 이용한 원자력 해석은 원자력 발전의 시스템 구성 요소들이 어떻게 상호작용하는지, 그리고 이러한 상호작용이 에너지의 성능과 안전성에 미치는 영향도를 평가할 수 있습니다.
시뮬레이션랩은 연구 능력 및 연구 그룹 네트워크를 보유하고 있으니, 관련하여 궁금하신 사항은 문의 하시면 됩니다.
핵반응로, 열전달 시스템, 냉각 시스템, 전력 시스템, 안전 시스템 등을 포함한 다분야 해석이 가능합니다.
핵반응로 모델링
핵반응로는 연료에서 방출된 열에 의해 운영됩니다.
Modelica Transform을 사용하면 핵반응로에서 발생하는 열과 그 열을 냉각수로 전달하는 과정을 모델링할 수 있습니다.
이때 핵반응로 내에서 열의 분포와 열전달 효율성을 분석하고 최적화할 수 있습니다.
열전달 및 냉각 시스템
냉각 시스템은 원자력 발전소에서 핵반응로의 과열을 방지하고, 효율적으로 열을 제거하는 중요한 역할을 합니다.
Modelica Transform을 사용하여 열전달 모델과 냉각수 흐름을 시뮬레이션하고, 냉각 효율을 최적화할 수 있습니다.
이를 통해 냉각 시스템의 최적화와 함께 냉각수의 흐름 및 온도 분포를 정확히 분석할 수 있습니다.
원자력 발전소의 전력 시스템
전력 변환 시스템 및 전력 분배 시스템을 모델링하여 발전소의 효율성, 전력 수급 및 예측 시스템을 최적화할 수 있습니다.
Modelica Transform을 이용한 시뮬레이션을 통해 전력 출력, 에너지 변환 효율성 및 전력 소비를 분석하고 최적화할 수 있습니다.
안전성 및 사고 시나리오
원자력 발전소에서의 사고 시나리오 분석은 매우 중요합니다.
Modelica Transform을 사용하면 비상 상황에서 발생할 수 있는 시스템 오류(예: 냉각 실패, 압력 과다 등)와
그에 대한 시스템의 반응을 예측할 수 있습니다.
이 모델을 통해 사고 대응 시스템을 평가하고, 안전성을 개선할 수 있습니다.
원자력 발전소에서의 사고 시나리오 분석은 매우 중요합니다.
Modelica Transform을 사용하면 비상 상황에서 발생할 수 있는 시스템 오류(예: 냉각 실패, 압력 과다 등)와 그에 대한 시스템의 반응을 예측할 수 있습니다.
이 모델을 통해 사고 대응 시스템을 평가하고, 안전성을 개선할 수 있습니다.
Thermofluid Stream 라이브러리
Thermofluid Stream Library
Thermofluid Stream 라이브러리
ThermoFluid Stream Library는 독일 항공우주센터(DLR)의 시스템 동역학 및 제어 연구소에서 개발한
오픈소스 소프트웨어 라이브러리로, 복잡한 열유체 시스템의 모델링을 위한 강력한 도구입니다.
이 라이브러리는 Modelica 언어를 기반으로 하며, 특히 열 관리, 냉각 시스템 설계, 열교환기 분석 등 다양한 분야에서 활용됩니다.
ThermoFluid Stream Library는 독일 항공우주센터(DLR)의 시스템 동역학 및 제어 연구소에서 개발한 오픈소스 소프트웨어 라이브러리로, 복잡한 열유체 시스템의 모델링을 위한 강력한 도구입니다.
이 라이브러리는 Modelica 언어를 기반으로 하며, 특히 열 관리, 냉각 시스템 설계, 열교환기 분석 등 다양한 분야에서 활용됩니다.
시뮬레이션랩은 다양한 Modelica 라이브러리에 대한 경험 및 자료가 많아 공동 연구 진행도 가능하니,
본 라이브러리에 대한 궁금 사항은 문의하시면 됩니다.
시뮬레이션랩은 다양한 Modelica 라이브러리에 대한 경험 및 자료가 많아 공동 연구 진행도 가능하니, 본 라이브러리에 대한 궁금 사항은 문의하시면 됩니다.
