프로덕트 해석센터에서 시뮬레이션 … 신제품 설계에 인공지능

파나소닉(Panasonic)이 소재 분석을 강화한다.
LiB(리튬이온전지)를 시작으로 사업회사별 분석‧평가작업을 담당하는 프로덕트 해석센터를 활용함으로써 차세대 기기 개발을 가속화할 방침이다.
특히, 배터리 분야에서 경쟁력을 강화하기 위해 희소금속 등 고가의 소재를 사용하지 않으면서 성능을 향상시킬 수 있도록 원자배열을 변경하는 시뮬레이션에 도전할 계획이다.
모든 생산제품 데이터를 기반으로 삼은 AI(인공지능)를 개발해 횡적으로 전개함으로써 아직 세상에 존재하지 않는 가치를 경쟁기업보다 빨리 상업화하는 것을 목표로 하고 있다.
파나소닉은 2022년부터 산하에 배터리를 취급하는 Panasonic Energy와 전자기판 및 반도체 소재를 취급하는 Panasonic Industry, 산업기기와 소프트웨어를 취급하는 Panasonic Connect 등 사업회사를 둔 홀딩스 체제로 전환하고 있으며 프로덕트 해석센터는 파나소닉 홀딩스 기술부문에 속한 것으로 알려졌다.
모든 사업회사의 생산제품을 취급할 수 있는 부문으로서 기존에는 축적만 하고 이용하지 못했던 데이터들을 데이터베이스화하고 적절히 활용할 예정이다.
프로덕트 해석센터에는 소재 솔루션부와 신뢰성 솔루션부, 기기‧공간 솔루션부, 안전‧EMC(전자양립성) 솔루션부, 유저빌리티 솔루션부 등이 있다.
소재 솔루션부에서는 열화를 재현하는 촉진시험을 통해 장수명 소재 제안에 주력하고 있다.
복합가스를 통한 가속부식 재현법, Air-HAST(고가속 스트레스 시험)를 통한 수지 열화 촉진법, 인공 해수를 활용한 부식 재현법, 내후열화 재현법 등 다양한 시험법을 신제품 개발에 활용하고 있다.
특히, 소재 개발에서는 배터리 분야에 주목하고 있다.
파나소닉은 글로벌 배터리 시장에서 최고수준의 경쟁력을 갖추고 있으며 생산능력을 현재의 50GWh에서 2028년까지 150-200GWh로 확대할 예정이다.
배터리 소재는 시황에 영향을 미치기 쉬운 코발트 사용량을 줄이면서 성능을 개선할 수 있는 신제품 개발에 주력하고 있다.
프로덕트 해석센터에 있는 TEM(투과전자현미경)을 활용해 배터리 충‧방전성을 지배하는 전극부 나노구조를 해석하고 있으며 나노 스케일의 미세구조를 원자 수준까지 가시화하는 기술을 확립한 것으로 알려졌다.
최근에는 LiB 성능 향상을 위해 리튬, 니켈, 코발트 등 금속 원자의 미세구조를 분석‧해석함으로써 배터리 수명 연장과 용량 개선을 도모하고 있으며 연료전지 해석 사례도 증가할 것으로 예상된다.
LiB 소재 구성을 원소 수준에서 파악함으로써 어떠한 첨가제를 추가하면 요구 성능을 발휘할 수 있을지 혹은 희소금속 사용량을 줄이면서도 용량과 수명 향상을 실현할 수 있을지 확인하고 글로벌 시장에서의 경쟁력을 더욱 강화하는 것을 목표로 하고 있다.
설계 면에서는 인공지능 활용을 본격화하고 있다.
독자적인 시뮬레이션을 개발해 사람의 감이나 경험에 의존하지 않는 기기 생산방식을 확립하고 있으며 인공지능에게 설계를 아예 맡김으로써 반복 설계를 방지하는 효과를 얻은 것으로 알려졌다.
인공지능이 구조를 도출하는 과정에서 자체 학습을 통해 더 좋은 구조를 도출하도록 이끌어냈으며 자동차용 모터와 전동공구, 면도기, 스피커 액추에이터 분야에서 인공지능 설계 경험을 축적한 것과 같이 그룹 내 다양한 신제품 개발에 인공지능 설계를 적용함으로써 경쟁력을 향상시킬 계획이다.
아울러 MI(Materials Informatics)를 활용해 소재 개발 기간을 단축하고 사업회사별 개발 속도 가속화에 기여할 예정이다. (K)