Lilium의 eVTOL 테스트를 혁신한 NI와 EN4

​최첨단 전력 시스템 연구소의 역할

​전기 수직 이착륙 (eVTOL) 제트기로 지역 항공 모빌리티를 혁신하고자 하는 Lilium의 미션은 최첨단 전력 시스템 연구소 덕분에 더욱 빠르게 구현되고 있습니다. 이 테스트 시설에서 Lilium은 주요 항공기 구성요소를 항공기 작동을 대표하는 방식으로 설치할 수 있습니다. 이 설정은 통합 테스트 환경을 생성했습니다. 여기서는 개별적으로 잘 작동하는 구성요소를 집합적으로 평가해 구성요소가 여러 시나리오에서 어떻게 작동하는지 보여줍니다. 엔지니어는 제어실에서 맞춤 소프트웨어를 사용하여 비행 시나리오를 다시 생성하고, 실시간으로 잠재적인 결함을 확인하여 항공기의 첫번째 유인 비행 전에 각 시스템이 제대로 작동하는지 확인합니다.

​광범위한 통합 테스트를 수행하는 연구소의 역량은 비행 중 발생할 수 있는 위험을 줄이는 데 매우 중요합니다. 다양한 테스트를 예측하고 수행하기 위해 여러 단계를 정의합니다. 예를 들어, 이러한 단계에는 다이나모미터와 배터리 시뮬레이터를 사용하는 부분적 연구소 환경에서의 UUT (Unit Under Test)의 초기 버전과 이후에는 실제 배터리 팩을 포함하여 완전한 기능을 맞춘 테스트 연구소에서 UUT의 비행 버전이 포함됩니다. 연구소에서는 개별 구성요소의 원활한 작동을 확인하여 부품이 조화롭게 작동함을 보장합니다.  이와 같이 통제된 환경을 사용하면 Lilium 실제 비행 시나리오에서만 나타날 수 있는 결점을 파악하고 처리하여 안정성과 안전성을 향상시킬 수 있습니다. 테스트의 상태에 따라, 일부는 최초 유인 비행에 필요한 반면, 후속 테스트는 인증을 위해 필요합니다.

​또한 연구소에서는 단락 및 개방 회로 고장 주입 등 실용적이지 않거나 안전하지 않은 테스트를 실행할 수 있습니다. 이러한 테스트는 eVTOL이 장애 발생 시 충분히 견고하고 항공기가 예상치 못한 상황을 견디고 안전하게 처리할 수 있는지 확인하는 데 반드시 필요합니다. 이러한 엄격한 테스트는 항공 분야에 규정된 높은 안전 기준을 충족하는 데 매우 중요합니다. 

항공 규정이 지속적으로 변화함에 따라 이 연구소의 포괄적인 테스트 역량은 인증을 받는 데 기본이 되었습니다. 이 연구소는 다양한 시나리오를 테스트하고 시뮬레이션하여 Lilium이 엄격한 규제 기준을 충족할 수 있도록 지원해 Lilium의 항공기가 필요한 인증을 받을 수 있도록 길을 닦았습니다. 항공기가 인증을 받은 후에도 연구소는 지속적인 연구 및 개발을 지원하여 안전성을 보장하고 기능을 개선해 전체 수명 주기 동안 항공기의 디지털 및 전기적 트윈의 역할을 합니다.

EN4 및 NI 솔루션

​EN4에 완벽하게 통합된 NI의 최첨단 하드웨어와 소프트웨어를 사용하여 Lilium은 완벽한 테스트 솔루션을 제공합니다. 이 솔루션은 다이나모미터 컨트롤을 위한 전원 컨버터(ERS-BIC 1 MW)로 구성되며, 전원 컨버터는 모두 NI PXI 하드웨어로 제어됩니다. NI의 PXI 시스템은 데이터 수집, 테스트 셀 자동화 및 HIL을 촉진하고, Windows용 NI LabVIEW, LabVIEW Real-Time, LabVIEW FPGA는 소프트웨어 개발을 가능하게 합니다. NI EtherCAT 드라이버는 효율적인 통신을 보장하며 NI DIAdem은 데이터 관리 및 분석을 처리합니다. 

​NI의 아키텍처를 사용하여 Lilium에 턴키 솔루션을 제공하는 이 고유한 시스템은 DIAdem에서 모델링, 통신 버스, 수집, 컨트롤, 전원 전자 장치, 후처리 기능을 통합합니다. ERS-BIC 배터리 시뮬레이터는 높은 전력 및 전압 레벨을 제어하는 데 사용됩니다. Lilium에 중요한 리소스인 NI 서비스를 사용하여 교정을 추적할 수 있게 되었습니다. 또한, LabVIEW에서 같은 플랫폼을 사용하면 소프트웨어 개발 협업이 촉진되므로 EN4와 Lilium이 개발한 부품이 함께 원활하게 작동할 수 있습니다. NI의 고급 하드웨어 및 소프트웨어 제품과 EN4의 전문성을 통합하고 그 위에 Lilium이 솔루션의 설계 및 개발에 크게 기여한 결과, 엄격한 테스트 및 개발을 위한 견고한 기반을 마련하여 안전성, 신뢰성, 규정 준수를 보장할 수 있게 되었습니다.

​EN4와 NI 파트너십의 장점

​EN4와 NI의 파트너십을 통해 Lilium에 eVTOL 시스템에 맞는 효율적이고 유연한 테스트 환경을 제공했습니다. 시스템 설계 및 통합 분야에서 EN4가 쌓은 경험과 NI의 하드웨어 및 소프트웨어 솔루션 덕분에 테스트 과정 전반에서 정확한 컨트롤, 데이터 수집, 분석이 가능했습니다. 일반적으로 고객은 여러 벤치에서 동일한 디바이스를 테스트해야 합니다. 따라서 여러 시스템에서 소프트웨어 파트를 사용할 수 있는 코드 개방성이 매우 중요하며, 이를 통해 궁극적으로 시간과 리소스를 절약할 수 있습니다. 

​이 포괄적인 솔루션을 사용하면 반복 테스트, 조기에 문제 파악 및 수정이 가능하므로 시간과 비용을 줄일 수 있습니다. 또한 EN4 및 NI 솔루션을 사용하면 일부 구성요소를 효율적으로 모델링할 수 있으며, 이는 기능과 성능을 극대화하는 데 매우 중요합니다. 측정 성능에서 최고 수준의 정밀도와 안정성이 보장되었으며, 이는 이와 같이 중요한 분야에서 인증을 받는 데 반드시 필요합니다. 

​또한, eVTOL 부문에서 직면하는 특정 문제는 자동차 테스트 시 경험한 문제와 유사했기 때문에 자동차 산업에서 쌓은 EN4의 광범위한 경험은 이러한 문제를 극복하는 데 도움이 되었습니다. EN4의 전문성은 eVTOL 개발의 고유한 요구사항을 탐색하는 데 매우 중요했습니다. EN4 및 NI 솔루션은 역동적이고 적응성이 뛰어난 것으로 입증되었기 때문에 첨단 기술 산업의 특징인 변화하는 테스트 요구사항에 맞춰 신속하게 적응할 수 있었습니다. 이러한 적응성은 인증 프로세스를 더욱 간소화하여 엄격한 항공 표준 준수하면서 시장 준비를 위한 Lilium의 여정이 더욱 빨라질 수 있었습니다. 

​향후 계획  

​EN4의 전문성에 힘입은 NI는 eVTOL의 시장 준비 및 상용화를 위한 출시 여정에서 Lilium을 지원하기 위해 노력하고 있습니다. NI의 협력은 연구소 밖으로 뻗어나가 Lilium의 혁신적인 eVTOL 항공기의 성공을 보장합니다. NI는 제조 최적화, 시스템 통합, 테스트, 품질 관리 및 규정 준수 분야의 전문성을 활용하여 프로세스를 간소화하고 견고한 공급망을 구축할 수 있도록 Lilium과 긴밀하게 협력해 혁신적인 eVTOL 항공기에 대한 시장 수요를 효율적으로 충족하도록 합니다. 

^{​NI 파트너는 NI와 별개인 독립적 사업체로, 대리점 또는 합작 투자 관계가 없으며 NI와 일체의 사업적 관련이 없습니다.}