• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.90-92
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• 2016

대형 선박은 선박에 안정적은 전력공급을 위해 다수의 발전기를 설치하여 운항한다. 그러나, 선박 운항 특성상 운항조건에 따라 필요 전력량의 차이가 크다. 이에 따라 선박 내 발전기 저부하 운전 및 발전기 운전대수에 따라 발전기 전력생산 효율의 차이가 발생하게 된다. 본 연구에서는 선내 전력시스템(발전기 기반)에 이차전지를 적용함으로써 선내 전력생산 효율을 높이고자 기존 선박 전력시스템에 이차 전지를 적용한 전력시스템을 제안한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.610-613
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• 2011

본 논문에서는 해상풍력발전기와 선박의 충돌시 타워와 기초보강재의 거동에 대하여 연구하였다. 풍력발전기는 5MW급 풍력발전기를 나셀, 타워, 보강재, 바닥판, 기초로 나누어서 모델링 하였다. 나셀은 집중질량으로 타워의 상부에 위치하였고 타워, 보강재, 바닥판은 탄소성거동을 한다고 가정하여 Shell 요소로 모델링 하였다. 선박은 풍력발전기와 마찬가지로 탄소성거동을 한다고 가정하였고 실제모델에 대해 풍력발전기와의 정면충돌로 고려하였으며, 충돌속도는 2.0m/sec로 가정하였다. 선박과 풍력발전기의 충돌 해석은 비선형 해석 프로그램인 ABAQUS/Explicit을 이용하여 수행하였으며, 이를 통하여 선박충돌시 타워와 보강재의 거동을 분석하였다. 해석결과 타워에서 대부분의 에너지를 소산하는 것으로 나타났다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.927-933
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• 2014

CN(Communication Network)기반의 선박 전력관리 시스템은 선박의 안정적인 항해를 위한 가장 중요한 필수요소이다. 따라서 대부분의 선박은 안전을 목적으로 맥동 부하에 대응하기 위해 필요 용량보다 더 큰 용량의 발전기를 설치한다. 하지만 이러한 비교적 큰 용량의 발전기는 낮은 전력부하에서 발전기의 저부하 손실과 효율을 감소시키는 단점을 지니고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 선박의 맥동부하를 방지하기 위한 보조전력을 적용한 하이브리드형 전력시스템을 제안하며, 전력시스템 설계를 위해 실 선박의 운항 데이터를 바탕으로 NI사의 LabVIEW를 이용하여 시뮬레이션을 진행하였다. 시뮬레이션을 통하여 안전항해를 위한 보조전력시스템과 연계한 하이브리드형 전력시스템의 적용방안을 제안한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.849-853
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• 2009

발전기는 차량용에서부터 항공, 선박용등 이동 장치에서 사용될 뿐만 아니라, 화력, 수력, 원자력 발전소 등 기간 산업에서도 사용되고 있다. 이러한 교류 발전기는 차량이나 선박, 항공기 등에서 전기를 생산하는 아주 중요한 역할을 한다. 특히, 선박에서는 항해 중 발생할 수 있는 발전기 고장에 대비하여 비상용 발전 시스템을 장착하고 있다. 따라서 발전기 시스템을 항상 모니터링하여 발전기 이상 발생 시 비상 발전기를 가동할 수 있어야 한다. 본 연구는 비상용 디젤 엔진 발전기를 위한 제어기 및 각종 소프트웨어 설계에 관한 연구이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.13-15
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• 2008

본 논문은 대형(MW 급) LNG 전기추진선박 시스템의 동적 정적 특성에 대해 다룬다. 특히, 선박 항해시와 LNG Unloading시에 대해 전력조류해석(정특성 해석)으로 시스템 모델링의 타당성을 검증하였다. 아울러, LNG Unloading에 대한 Cargo Pump 기동시 시스템의 전압변동률 및 발전기의 주파수(속도)변화를 관찰하였으며, PID제어기로 구성된 발전기 Governor의 파라미터를 설계하기 위해 실제 항해시 발생할 수 있는 몇 가지 상황(발전기 및 추진전동기 Trip)의 과도안정도해석을 수행하였다. 따라서 전동기 기동해석 및 과도안정도해석(동특성 해석)으로 발전기 및 추진전동기의 전압안정성을 관찰하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권8호
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• pp.962-968
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• 2013

화석연료의 고갈에 따른 연료유의 가격상승과 세계온난화에 따른 그린하우스가스(Green House Gas, GHG)등의 문제가 주목받고 있다. 이러한 이유로 해상운송사업은 연료의 소비를 줄이고 환경보호를 위해 온실가스를 줄이기 위한 친환경선박(Green ship) 기술에 대하여 관심을 보이고 있다. 선박의 전력시스템은 안전한 운항을 위한 가장 주요한 요소 중 하나이다. 이러한 이유로 선박 설계에 있어 대부분의 선박은 바우 스러스터(Bow thruster, B/T), 크레인 등의 장비사용에 따른 피크부하로 인하여 큰 용량의 발전기를 사용하고 있다. 이러한 이유로 선박의 항해에 있어 대부분의 선박의 발전기는 저부하 운전구간에서 운전되게 된다. 50%또는 그 이하의 운전율인 저부하 운전에서는 발전기의 운전효율이 저하하게 되어 많은 연료유를 소비하며 발전기 수명에 좋지 않은 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 입출항이 비교적 많이 있는 컨테이너선박에 이차전지 적용방안에 대하여 연구하였다. 그 결과 이차전지를 적용하여 항해 중 발전기 운전율을 높이므로 연료 소비를 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.233-234
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• 2016

본 논문에서는 소형 어선의 전기 시스템을 DC 마이크로그리드의 관점에서 설계하고, 선박의 동력원인 엔진-발전기를 가변속 제어함으로써 선박 전력 계통의 효율을 개선하고자 한다. 선박 전력 계통은 물리적으로 육지 계통과 분리된 마이크로그리드의 형태를 갖추고 있다. 때문에 소형 기계 추진 어선의 경우, 추진을 위한 엔진뿐만 아니라 추가적으로 선내 전력을 공급하기 위한 엔진-발전기를 갖출 필요가 있다. 이에 반해 전기 추진 어선은 하나의 엔진-발전기 세트로 추진과 선내 전력 공급이 모두 가능하다. 하지만 어선이 정지 상태에서 조업을 할 때에 전력 부하량이 작기 때문에 엔진의 저부하 운전 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여, DC마이크로그리드를 어선에 적용하여 엔진 가변속을 적용하고자 한다. 통상적으로 20% 내외의 부하율로 운용되는 엔진에 가변속 제어를 적용하면 20% 이상의 연비 개선 효과를 기대할 수 있다. 이러한 DC마이크로그리드 어선의 연비 개선 효과를 항해와 조업으로 구분하여 시뮬레이션을 통해 예측하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.236-243
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• 2013

해상풍력발전기는 주위를 항행하는 선박 및 바지선등과 같은 선박에 의한 충돌피해가 발생할 수 있기 때문에 이에 대한 안정성을 고려해야 한다. 본 연구에서는 선박충돌에 대해 안정성을 고려하기 위해 해상풍력발전기의 선박충돌해석을 수행하고 충돌하중의 불확실성을 고려하기 위해 충돌취약도를 분석하였다. 충돌해석은 해저지반-기초구조물의 상호작용 및 유체를 p-y곡선과 부가질량법으로 고려하였다. 충돌취약도는 선박의 중량과 충돌각, 선박흘수를 변동성으로 고려하여 항복응력에 대한 손상수준을 추정하였으며 취약도를 분석한 결과, 850ton 바지선과 30,000DWT 화물선의 충돌속도에 취약함을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.166-168
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• 2020

본 논문에서는 능동형 정류기를 갖는 선박 직류 배전시스템을 위한 동기발전기 제어 방법을 제안한다. 자동자속 조정기의 자속 설정값을 부하에 따라 능동적으로 변화시켜 저부하에서의 발전기 효율을 개선한다. 실험을 통해 20 % 이하의 부하에서 최대 10%p의 효율 향상을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.38-45
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• 2009

일정 출력을 얻기 위해 동기발전기 계자 여자는 AVR에 의해 제어된다. 대부분의 선박용 동기발전기 AVR은 사이리스터 위상제어 방식을 사용한다. 하지만 이 방식은 제어 주기가 MOSFET이나 IGBT로 구성된 컨버터에 비해 느리므로 속응 제어를 구현하는데 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 선박용 동기발전기에 MOSFET을 사용한 PMG형 디지털 AVR을 구현하였다. PMG형 디지털 AVR 회로 구성은 간단하고 단락 시 발전기 출력전압이 영으로 되어 AVR이 동작하지 못하므로 출력전류를 여자회로로 흐르도록 하는 CBC가 요구된다. 본 논문에서 연구된 여자 시스템은 실제 선박용 발전기를 대신하여 10[kVA]급 프로토타입의 실험을 통하여 시스템의 타당성을 검증하였다.