Summarize this content to 500 words
소개
우리가 연결에 얼마나 의존하고 있는지 깨닫는 데는 Wi-Fi를 끊는 데 한 시간밖에 걸리지 않습니다. 현대 라이프스타일의 대부분은 디지털 연결 및 인프라에 의존하므로 데이터 센터와 같이 연결을 제공하고 데이터를 저장하는 건물을 의도하지 않거나 의도적인 전자기(EM) 이벤트로부터 보호하는 것이 중요해졌습니다.
번개 충격
번개는 극적이고 아름다울 수 있지만 폭풍우가 치는 동안 골프 코스로 향하는 것보다 더 잘 알고 있습니다. 그렇다면 번개는 무엇이며 디지털 시스템에 어떤 영향을 미칠 수 있습니까?
번개는 폭풍 구름 내의 물이나 얼음 입자에 전하가 축적되고 전기장이 충분히 높아져 공기가 전자와 양이온으로 분해될 때 발생합니다.(1). 이온화된 공기의 이 영역은 지구를 향해 분기되는 일련의 계단식 전하인 ‘계단형 리더’를 개발합니다. 계단형 리더가 지면에 가까워지면 반대 전하를 띤 ‘스트리머’가 위로 올라와 그를 만나고 구름과 지면 사이에 전도 채널이 형성됩니다. 이것은 전류의 펄스를 흐르게 함으로써 구름을 방전시키고 이것은 우리가 번개의 섬광으로 보는 것입니다. 이 ‘리턴 스트로크’는 수만 또는 수십만 암페어의 피크 레벨에 도달할 수 있으며 매우 뜨겁습니다(최대 30,000A).영형C – 태양보다 5배 더 뜨겁습니다!) 주변 공기를 빠르게 팽창시켜 천둥소리처럼 들리는 충격파를 생성합니다.
금속은 좋은 전기 전도체이기 때문에 건물은 특히 건물이 높고 구조의 금속으로 인해 낮은 저항 채널을 제공하는 경우 번개에 선호되는 경로를 제공할 수 있습니다. 그런 다음 건물은 낙뢰 채널의 일부가 되어 강렬한 리턴 스트로크 전류에 직접 노출됩니다. 낙뢰 전류 펄스에는 상당한 열을 유발하기에 충분한 에너지가 포함되어 있어 잠재적으로 구조적 손상을 초래할 수 있습니다. 전류와 관련된 고강도 자기장(2) 케이블 및 전기/전자 시스템에서 유해한 전류 및 전압을 유도하여 IC 또는 저장 장치와 같은 민감한 전자 부품을 파괴할 수 있습니다. 자기장이 여전히 중요한 인프라를 손상시키기에 충분한 수준에 있을 수 있기 때문에 근처의 간접 낙뢰도 우려됩니다.
전자기 펄스(EMP)
전자기 펄스(EMP)
비핵 EMP는 많은 액션 영화의 플롯에서 전기 및 전자 시스템의 손상을 암시하는 것으로 상상되어 왔지만 EMP가 건물이나 도시의 디지털 인프라를 쓸어버릴 수 있다는 생각이 얼마나 정확할까요? EMP는 자연적으로 또는 인간 활동의 결과로 발생할 수 있는 실제 현상입니다. 자연 발생의 예는 플라즈마 폭발과 태양 코로나에서 방출되는 내장된 자기장으로 인해 발생하는 태양 EMP입니다. 인공 EMP의 예로는 지구 대기 및 자기장과 상호 작용하는 입자로 인해 핵폭발(NEMP)의 결과로 발생하는 펄스가 있습니다.
EMP는 미터당 수만 볼트의 최대 전계 수준을 가진 고강도 전자파를 생성합니다. 이러한 파동이 건물에 도달하면 창문, 문 주변 이음매, 통풍구, 파이프와 같은 구멍과 케이블 연결을 통해 결합하여 들어올 수 있습니다. 일단 건물 내부로 들어가면 EMP에서 생성된 필드가 전자 시스템에 연결되어 전압과 전류를 유도하여 민감한 전자 장치를 심각하게 손상시키거나 태워버리고 저장된 데이터를 파괴할 수 있습니다.
디지털 인프라 보호
낙뢰 보호에는 부분적으로 민감한 시스템에서 전류를 전환하는 것이 포함됩니다. 예를 들어 에어 터미널이나 피뢰침은 제어된 위치에서 번개를 수집하고 지상으로 안전하게 전도하는 차단 지점 역할을 할 수 있습니다.
데이터 센터의 낙뢰 – 200kA 번개 전류 펄스
차폐는 저주파 자기장이 건축 자재를 통해 확산되는 것을 방지하는 데 사용되며 케이블링에도 적용될 수 있습니다. EMP 보호는 일반적으로 커플링/전송을 줄이기 위해 개구부가 EMP와 관련된 파장보다 작게 유지되도록 하고 차폐를 적용하여 보호 구역(예: 데이터 서버 홀)을 생성하는 것을 포함합니다. 구멍을 효과적으로 제거하기 위해 전도성 개스킷을 이음매에 설치하고 전도성 코팅을 창에 적용하여 유리 재료를 통한 필드 전송을 감쇠시킬 수 있습니다.
필터링 및 과도 보호 장치를 사용하여 커넥터 인터페이스에서 전압 및 전류를 감쇠하거나 클램핑할 수 있습니다. 케이블 시스템이 건물에 들어가는 진입점(POE)에 적용할 수 있습니다. 유틸리티 파이프에 설치된 금속 메쉬 구조는 전자파를 필터링하여 건물로 유입되는 것을 방지합니다.
시뮬레이션이 도움이 되는 방법
물리 기반 시뮬레이션을 사용하면 디지털 인프라 설계의 낙뢰/EMP 취약성을 새 건물을 건설하기 전이나 기존 건물을 업그레이드하기 전에 평가하여 전자기 효과를 강화할 수 있습니다. 서로 다른 보호 체계를 분석하여 효율성을 평가할 수 있습니다. 파라메트릭 스윕 및 옵티마이저를 사용하여 설계 트레이드오프를 연구하고 과도한 엔지니어링을 방지함으로써 건축 자재 비용을 절감합니다.
다분야 물리 기반 시뮬레이션을 사용하여 전자기 보호를 위해 구현된 설계 기능이 구조적 무결성이나 냉각 시스템 성능을 손상시키지 않거나 그 반대의 경우도 마찬가지임을 보장할 수 있습니다. 예를 들어 냉각 시스템의 일부로 건물에 배치된 금속 배관 또는 덕트는 잠재적으로 전자기장과 전류를 건물로 운반하는 도관 역할을 할 수 있으며 전자기 공명 효과로 인해 전자기장을 강화하고 손상을 악화시킬 수도 있습니다. .
Virtual Twin을 사용하는 오늘날의 최신 시뮬레이션 기술은 모든 엔지니어에게 전체 시스템에 대한 완전한 이해를 제공함으로써 혁신을 위한 완전히 새로운 길을 열어줍니다. 시뮬레이션 CST 스튜디오 스위트룸 기술은 필드와 결합 경로를 시각화하여 건물의 전자기 성능에 대한 뛰어난 통찰력을 제공하여 최적의 설계 및 보호로 이어집니다. 액세스하여 시뮬리아 EM 시뮬레이션 기술을 통한 3D경험 플랫폼모든 이해 관계자는 설계에서 시뮬레이션, 제조에 이르기까지 연속성을 위해 최신 데이터로 작업합니다.
참조
(1)번개
(2) 앙페르의 법칙
시뮬리아 다음을 포함한 고급 시뮬레이션 제품 포트폴리오를 제공합니다. 아바쿠스, 시력, 안전한, 토스카, Simpoe-Mold, 심팩, CST 스튜디오 스위트룸, XFlow, 파워플로우, 그리고 더. 그만큼 SIMULIA 커뮤니티 SIMULIA 소프트웨어에 대한 최신 리소스를 찾고 다른 사용자와 협력할 수 있는 곳입니다. 혁신적인 사고와 지식 구축의 문을 여는 열쇠인 SIMULIA 커뮤니티는 언제 어디서나 지식을 확장하는 데 필요한 도구를 제공합니다.
English
Chinese (Traditional)
Italian
Japanese
Korean
Russian
Spanish
Thai
Turkish
Vietnamese