• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.15-21
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• 2021

전기동력을 기반으로 하는 전기추진비행기는 화석연료 사용에 따른 CO2 발생을 줄여서 지구온난화에 대응할 수 있고 에너지의 효율적 사용을 통해서 장기적으로 비행기의 운용비용을 줄일 수 있다. 이런 이유로, 미국과 유럽연합 등 선진 항공국가에서는 미래의 완전한 전기비행기 구현을 위한 혁신적 기술개발을 선도적으로 진행하고 있다. 현재, 국내에서는 기존 2인승 엔진 비행기를 전기추진비행기로 개조하는 연구개발이 진행 중에 있다. 개조대상 비행기는 KLA-100으로써 엔진 장착공간과 부조종사 공간을 활용하여 배터리 팩을 설치하고, 30분의 비행시험을 목표로 하고 있다. 해당 목표를 달성하기 위해서는 배터리 성능이 보장되어야 하는데, 개조 비행기에는 비출력 150Wh/kg, 중량 200kg 그리고 C-rate 3~4인 리튬-이온(Li-ion) 배터리가 설치된다. 본 논문에서는 설계된 배터리 팩이 장착된 전기추진비행기의 비행 가능성을 사전에 점검하고자 한다. 이를 위해 30분 비행 프로파일을 시동 및 활주단계, 이륙단계, 상승단계, 순항단계, 하강단계, 착륙 및 활주단계로 구분하고, 각 단계에서 요구되는 배터리 용량을 계산하여 최종 목표로 하고 있는 30분 비행 가능 여부를 평가하였다. 또한, 비행속도에 따른 비행 가능시간과 항속거리를 분석하여 전기추진비행기용 배터리 팩의 비행성능을 파악하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.902-903
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• 2014

현재, 해양 레저 스포츠 산업이 발달로 인하여 해양 레저용 보트 산업도 발달해 나가고 있다. 그러나 세계적으로 친환경 기술 개발 관련 정책이 강화되고 있으며, 미국 및 유럽의 경우는 가솔린 엔진으로부터 배출되는 대기 오염 물질에 대한 환경규제를 점점 강화해 나가고 있다. 이러한 원인으로 인하여 친환경 배터리 충전식 전기모터시스템을 도입하고 있으며, 충전식 전기모터시스템에 사용되는 소형 모터 및 충전용 배터리에 대한 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 본 논문에서는 배터리 충전식 전기모터시스템에 사용되는 직류 24[V] 환경에서 2.5[HP] 용량의 고출력 고효율의 선외기용 BLDC(Brushless Direct Current) 모터 제어기 및 모터 드라이브, 홀(Hall) 센서를 통한 BLDC 모터의 상태 파악 및 모터의 정/역 제어 및 속도제어에 대한 설계 방법을 제시하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.233-234
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• 2015

전기추진선박의 엔진발전기를 부하에 따라 가변속 운전하면 일정속도로 운전하는 것보다 연료를 절약할 수 있다. 내연 기관 엔진은 저속 운전 시 속도 리플로 인하여 운전이 불안정해지므로 저속 운전에 한계가 있다. 또 발전기 조속기의 느린 응답으로 속도 리플이 발생하기도 한다. 본 논문에서는 배터리 에너지 저장 장치를 이용하여, 과도 상태에서의 속도 리플을 감소시키는 제어 방식을 제안하여 가변속 엔진의 운전 범위를 넓히고자 한다.

• 에너지공학
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• 제27권4호
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• pp.92-97
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• 2018

본 연구는 자동차 엔진룸 내부에서 엔진과 연계된 부품의 냉각효과를 높이기 위해 후드 개발을 위한 수치해석을 다루고 있다. 급격한 온도편차에서 유발되는 엔진룸내 부품 온도를 저감시키면 부품에 대한 내구성 저하를 최소화 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 차량 엔진룸 주요 부품 중에서도 온도제어가 비교적 용이한 발전기, 배터리, ECU 및 파워스틸 오일 등 4가지 부품을 목표로 엔진룸 냉각용 후드 개발을 위한 수치해석을 수행하였다. 그리고 수치해석을 검증하기 위하여 수치해석에서 가정하였던 동일한 조건으로 실험을 수행하여 비교하였다.

• 에너지공학
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• 제25권4호
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• pp.170-175
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• 2016

현재 자동차의 주요 동력원은 내연기관이 가장 많은 비중을 차지하고 있다. 내연기관 자동차로 인한 환경문제를 해결하기 위한 친환경 자동차로는 하이브리드 자동차, 전기 자동차 및 공기 엔진 자동차 등을 들 수 있다. 배터리를 이용하는 하이브리드 차나 순수 전기차 등도 아직은 크지 않으나 점차 많은 비중을 차지하여 나가고 있다. 전기모터를 사용하는 전기차에 비해 압축공기를 이용하는 공기 엔진 자동차는 아직은 연구개발이 거의 이루어지지 않은 상태이다. 본 논문에서는 스크롤 팽창기를 적용하는 새로운 압축공기 엔진을 소개하고, 이 엔진을 장착한 자동차의 주행거리 가능 거리를 이론적으로 산출하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.122-128
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• 2009

바이모달 수송시스템 연구단에서 개발중인 트램은 자동운전이 가능하고 일반도로와 전용구간을 주행할 수 있는 고무차륜방식의 저상굴절 바이모달 트램으로서, 압축천연가스 엔진과 리튬폴리머 배터리를 사용하는 직렬형 하이 브리드 추진계로 구동된다. 본 논문에서는 바이모달 트램의 직렬형 하이브리드 추진장치의 요구사양을 제시하고 하이브리드 추진제어방식에 관해 설명한다. 하이브리드 차량 시뮬레이션 툴인 ADVISOR를 사용하여 기준 주행사이클과 일본의 10-15 mode에 대한 바이모달 트램의 주행을 모의하고, CNG 하이브리드 추진계에 대한 성능을 분석한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.202-203
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• 2011

본 논문에서는 자동차가 전기모터로 주행하다가 배터리가 방전되면 엔진으로 구동할 수 있도록 연결해 주는 클러치 시스템에 적용된 BLDC 모터의 위치제어기를 제안한다. 클러치 시스템에 사용되는 BLDC 모터의 구동은 Hall 센서로부터 검출된 회전자 위치정보를 이용하여 위치제어를 수행하였다. PHEV 시스템에서는 클러치를 엔진과 전기모터로 연결해야 하므로 정확하고 빠른 위치제어를 위해 위치제어기를 적용하였고, 클러치 연결 시 진동을 최소화하기 위해 속도제어기를 사용하여 엔진의 속도와 클러치 모터의 속도를 동기가 되도록 하였다. 또한 위치제어를 하기 전에 클러치의 초기위치를 맞춰 줘야 하므로 모터의 위치정보를 이용하여 속도제어기와 전류제어기로 모터를 일정한 위치로 이동시켰다. BLDC 모터의 전압제어를 위한 PWM 방법은 기존의 바이폴라 PWM 보다 전류리플이 적은 유니폴라 효과를 내는 새로운 바이폴라 PWM 방법을 사용하였다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제17권12호
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• pp.203-210
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• 2019

오늘날 대부분의 자동차는 전자제어를 통하여 엔진의 상태를 제어하여 최적의 성능을 얻을 수 있도록 하고 있다. 본 연구는 캔통신을 이용하여 자동차의 엔진의 정보를 운전자에게 실시간으로 화면에 표시하여 고장진단과 최적의 자동차 상태를 유지하는 장치를 개발하였다. 이 시스템은 엔진에서 발생되는 정보를 OBD2 소켓을 통하여 엔진의 흡배기온도, 현재 배터리 전압, 타이어 공기압, RPM, DPF 포집량, 토크, 마력 등의 정보를 실시간으로 운전자에게 표시하여 운전자가 차량의 상태를 즉시 확인이 가능하다. 타이어의 공기압을 측정하여 화면에 표시하여 안전운행에 도움을 줄 수 있으며, 자신의 취향에 맞도록 변속타이밍을 설정할 수 있는 모드를 제공한다. 특히 디젤엔진 자동차의 경우 매연으로 인한 문제는 자동차 성능과 환경오염에 악영향을 미칠 수 있으므로 시스템 화면에 DPF 포집량을 표시하여 환경오염 방지와 효율적인 자동차 관리를 할 수 있도록 시스템을 개발하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권6호
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• pp.56-63
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• 2009

본 논문에서는 PAV 추진기관에 대한 현황 및 전망을 조사하고 검토하였다. 현재의 수송교통 체계가 포화상태로 가고 있기 때문에 그 대안으로 개인용 항공기(PAV, Personal Air Vehicle)의 출현이 강하게 요구되고 있다. 왕복엔진의 경우 효율과 경제적 측면에서 우수하다는 장점을 지니고 있어 큰 출력을 필요로 하지 않는 PAV에 적합하나 소음이 심하다는 단점이 있다. 터보샤프트 엔진은 비추력이 크고 운용범위가 넓어 수직이착륙을 하는 VTOL PAV에 적합하나 가격이 비싸다는 단점이 있다. 최근 전 세계적으로 친환경 시장이 급격히 성장하고 있어 기존 왕복엔진이나 가스터빈엔진 기술의 발전과 더불어서 연료전지와 배터리를 이용하는 친환경적인 추진기관을 선호하는 추세가 높아지고 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.269-276
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• 2023

본 연구에서는 1시간 이상 체공이 가능하도록 드론에 적용하기 위한 하이브리드 동력시스템을 제안한다. 이 동력시스템은 발전기에서 발생되는 교류를 다이오드 브리지 회로를 통해 직류로 변환하여 배터리를 충전시키고 동력시스템의 높은 제어성능을 얻기 위하여 분리된 셀을 갖는 배터리시스템을 사용한다. 본 논문에서는 부하별 연비와 출력을 분석하였으며, 또한 선정된 발전기의 성능을 연구하였다. 제안된 하이브리드 동력시스템을 장착한 드론은 중량 대비 출력 비율이 0.82로 계산되었으며, 비행시간은 4,179초 동안 비행하였다.