전세계에 친환경 에너지를 보급하는 역할을 수행할 모델의 개념 증명(proof of concept)에 NVIDIA Omniverse 3D 시뮬레이션 플랫폼이 사용됩니다.
기가스택(Gigastack)이라 불리는 이 시범 사업은 에너지 기업인 필립스 66(Phillips 66)과 덴마크에 본사를 둔 재생 에너지 기업 오스테드(Ørsted) 등으로 구성된 컨소시엄의 주도 하에 필립스 66의 영국 험버 정제소에서 사용할 저공해 연료를 만듭니다.
수소는 화석 연료 의존도를 줄이려는 전세계적 노력에서 핵심적인 역할을 수행할 것으로 기대를 모읍니다. 전문가들은 현재 18억 달러 규모의 수소 연료 시장이 45배 이상 성장을 거듭해 2030년에는 900억 달러에 달할 것으로 내다보고 있죠.
기가스택 프로젝트는 복잡한 산업 에너지 인프라에도 친환경 에너지를 대규모로 투입해 넷 제로(net-zero) 배출 달성을 가속할 수 있음을 증명하고자 합니다.
이와 관련해 NVIDIA의 에너지 서피스(energy surface) 글로벌 사업 개발 책임자 아산 유수프자이(Ahsan Yousufzai)는 지난 NVIDIA GTC의 온디맨드 토론에서 새로운 협업 형태의 필요성을 강조했습니다.
“전세계의 지속 가능성 목표를 실현하려면 에너지 생태계 전체가 협력해야 합니다. 이 부분에서 AI와 디지털 트윈 등의 테크놀로지가 중차대한 역할을 담당할 겁니다.”
현재 계획 중인 기가스택 시스템은 혼시 해안의 1,218메가와트 규모 풍력발전소에서 전력을 끌어오게 되는데요. 오스테드 혼시 발전소는 지난 1월 완공과 동시에 세계 최대 규모의 풍력발전소로 자리매김했습니다.
혼시 풍력발전소는 ITM 파워(ITM Power)의 기가스택 전해조 설비와 연결됩니다. 이 설비는 전기 분해를 통해 물을 깨끗하고 재생 가능한 수소 연료로 바꿉니다.
이 연료가 필립스 66의 험버 정제소에서 사용되면서 영국 최대 산업 시설 중 한 곳의 탈탄소화가 실현되는 것이죠.
기가스택 프로젝트는 여러 면에서 독보적입니다. 엄청난 규모와 더불어 기가스택 시스템을 궁극적으로는 1기가와트짜리 전기 분해 시스템으로 발전시킨다는 계획, 전기 분해 테크놀로지를 통한 보다 광범위한 탈탄소화의 청사진이 될 가능성 등에 이목이 집중되고 있습니다.
이 모든 요소들을 한데 엮기 위해서는 엘리먼트 에너지(Element Energy)와 ITM 파워, 오스테드, 필립스 66, 월리(Worley)에 소속된 작업자들 간의 긴밀한 협업이 필요합니다.
원유와 가스, 광산, 전력, 인프라 사업에 엔지니어링과 전문 서비스를 제공하는 거대 기업 월리는 애스펜 테크놀로지(Aspen Technology)의 애스펜 옵티플랜트(OptiPlant)에 주목했습니다. 애스펜 옵티플랜트는 세계에서 가장 복잡한 인프라들을 계획, 최적화하는 고급 소프트웨어인데요.
월리의 비샬 메흐타(Vishal Mehta) 수석 부사장은 “투입 가능한 자금이 한정적일 때는 설비의 설계, 제작, 건설 방법과 관련한 옵션의 수가 많을수록 좋습니다”고 말합니다.
“이 옵션들을 신속하게 도출하고자 AI 모델과 엔진들을 구동할 때는 수학적 표현 못지 않게 시각적 표현도 중요합니다. 이 같은 옵셔니어링(optioneering)을 통해 머릿속에 떠오르는 아이디어와 그에 따른 변화를 계속하는 수학 방정식을 실시간으로 살펴볼 수 있습니다.”
월리는 애스펜 옵티플랜트를 활용해 기가스택 친환경 수소 프로젝트의 3D 콘셉트 레이아웃(conceptual layout)을 개발했습니다. 이 산업 최적화 소프트웨어는 프로세스 모델링 분야에서 수십 년에 걸쳐 쌓은 전문성과 최첨단 AI, 머신 러닝을 결합하고 있죠.
다음 단계로 옵티플랜트의 정교한 물리 기반 발전소 배관과 구획 기능을 연결하고, Omniverse로 3D 콘셉트 레이아웃을 구축해 발전소 설계 작업의 실시간 협업을 지원합니다. 작업자들은 각자의 다양한 3D 소프트웨어 툴과 데이터세트뿐 아니라 다른 팀원들과도 서로 연결할 수 있게 되죠.
에스펜 테크놀로지의 소날리 싱(Sonali Singh) 성능 엔지니어링 부문 제품 관리 부사장은 이렇게 설명합니다. “전통적인 방식의 모델 검토에서는 한 사람이 과정을 주도하지만, Omniverse 기반 시스템에서는 모두가 설비에 몰입할 기회를 보장받습니다. 개개인의 우선순위를 꼼꼼히 살핌으로써 진정한 의미의 협업이 가능해집니다.”
Omniverse는 기가스택 설비의 확장 과정에서 구축될 디지털 트윈의 플랫폼 역할을 하면서 시뮬레이션 데이터와 AI들의 연결을 지원하고, 프로젝트에 참여하는 인간과 AI가 얻은 지식을 캡처해 인텔리전트 최적화를 달성할 수 있습니다.
온디맨드 GTC 세션을 시청하고 기가스택 프로젝트에 대해 더 자세히 알아보세요.
지멘스 가메사(Siemens Gamesa)와 제노테크(Zenotech)가 NVIDIA의 풀스택 테크놀로지로 해안 풍력발전소 시뮬레이션을 가속하는 방법을 알아보세요.