• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.544-547
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• 2011

한국항공우주연구원에서 개발 중인 중형 전기추진 무인기의 추진시스템에 대하여 하드웨어 통합 패시브 전력제어 시뮬레이션을 수행하였다. 이 추진시스템은 태양전지, 연료전지 및 배터리를 통합하여 전력원으로 사용하는 하이브리드 시스템이다. 연료전지는 I-V 커브를 모사하는 모사기를 제작하여 사용하였으며, 나머지 구성품들은 실제 탑재품들을 사용하였다. 시험 결과 각 전력원들은 요구전력 변화에 대해서 고유의 특성을 보이면서 원활히 동작되며, 안정적으로 운전됨을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.94-101
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• 2015

장기체공 무인기용 동력원으로 활용될 태양전지-연료전지 복합 동력원 통합 전 단계로 태양전지와 연료전지 개별 시스템에 대한 구성과 평가를 수행하였다. 태양전지 시스템은 Sunpower사의 C60 태양 전지를 활용한 모듈, 상용 태양광 MPPT 제어기, 그리고 리튬-폴리머 배터리를 이용하여 구성하고 평가하였다. 연료전지 시스템 운용을 위하여 $NaBH_4$ 가수분해를 이용한 수소공급장치의 재시동 특성을 확인하였다. 태양전지 시스템에 속한 배터리의 성능이 평균 -2.9 V/hour임을 확인하였다. 수소공급장치의 재시동 특성이 운용임무 조건에서 안정적인 성능이 나타남을 확인하였다. 본 연구를 통하여 제시된 임무조건에서의 각 단일시스템의 성능이 적합함을 확인하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.82-88
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• 2008

• 한국항공우주학회지
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• 제42권1호
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• pp.47-58
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• 2014

본 연구에서는 대체에너지로 태양광과 수소재생연료전지를 사용하는 고고도 장기체공 무인기의 초기 사이징을 수행하였다. 박스 윙 형태의 형상 대신 해외에서 연구가 많이 진행되어 상대적으로 기본 자료들이 풍부한 글라이더 형태의 형상을 선택하였다. 이륙중량 150 kg 급으로 추진 시스템은 모터와 프로펠러, 태양광 전지, 전기분해를 통해 재충전이 가능한 액체수소 연료전지로 구성되어있다. 하루 동안 순항 비행 시 필요한 최소 요구 에너지와 낮 시간으로부터 얻을 수 있는 태양광 에너지와의 에너지 균형을 고려하여 가로세로비, 날개 길이, 면적 등 항공기 설계변수를 변화시키면서 전체 이륙중량을 추정하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권10호
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• pp.1031-1037
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• 2010

이 논문에서는 소형 정찰 UAV의 동력원으로 연료전지 시스템을 적용하기 위해, 기존의 흑연 분리판을 대체할 수 있는 가벼운 알루미늄 분리판을 제시하였다. 분리판은 연료전지 시스템 전체 무게의 80% 이상을 점유하므로, 경량의 알루미늄 분리판은 연료전지 UAV의 유효 탑재량과 항속 시간을 증가시킬 수 있다. 일반적으로 사용되고 있는 흑연 재질의 분리판과 성능을 비교 및 평가하기 위해 알루미늄과 흑연 분리판을 제작하였으며, 알루미늄 분리판의 성능이 흑연 분리판에 비해 약 15% 이상 증가하였음을 확인하였다. 또한, 실제 소형 정찰 UAV에 적용하기 위한 기초 연구로써 알루미늄 분리판을 이용한 단전지의 성능을 다양한 운전조건에서 측정하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권2호
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• pp.95-103
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• 2024

무인기에 적용되는 다양한 추진기관 기술은 항공의 중요한 개발 방향 중의 하나인 무인기의 비행 성능에 크게 관련이 있다. 본 논문에서는 무인기의 내연기관(왕복엔진, 로타리엔진, 가스터빈엔진), 하이브리드 및 순수한 전기 추진시스템에 대하여 조사를 수행하였다. 특히 이러한 추진기관들의 분류, 작동사이클, 특성 및 주요 기술들에 대하여 제시하였다. 그러므로 미래의 무인기 추진시스템의 개발 틀, 종합적인 예측 및 다양한 비교를 정립하는데 도움을 줄 것으로 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.278-281
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• 2009

소형 정찰 UAV의 새로운 동력원으로 적용하고자 하는 연료전지 시스템의 경량화를 위한 연구로 알루미늄 분리판의 성능을 측정하였다. 흑연 분리판과의 성능 비교를 통해 알루미늄 분리판이 흑연 분리판에 비해 무게 대비 높은 성능을 보이는 것을 확인하였다. 작동온도에 따른 성능 변화를 확인하기 위해 40 / 50 / $60^{\circ}C$의 작동온도에서 알루미늄 단위 전지의 성능을 측정한 결과 건조한 반응기체의 경우 일반적인 작동온도 보다 비교적 낮은 $40^{\circ}C$에서 가장 좋은 성능을 보이는 것을 확인하였다.

• NEWSLETTER 전기공업
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• 94-1호통권98호
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• pp.27-42
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• 1994

• 한국항공우주학회지
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• 제40권11호
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• pp.940-947
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• 2012

연구대상으로 삼은 중형 전기추진 무인기는 무게 18.5 kg, 날개 길이 6.4 m급의 저속 장기체공형으로 태양전지, 연료전지, 배터리를 전력원으로 사용한다. 이륙시간에 따라 태양전지의 에너지 총량이 달라지므로 체공을 최대화하기 위한 최적의 이륙시간을 선정해야 한다. 이를 위해 전압매칭을 통해 각 전력원을 선정하여 모델링을 수행하였으며 단품 성능시험을 통해 검증 후 시뮬레이션을 수행하였다. 이륙시간이 오전 6시, 오전 2시일 때 각각 최대 37.5시간, 최소 27.6시간동안 전력공급이 가능하였다. 배터리 SOC의 사용범위를 25~80%로 제한하도록 연료전지의 작동을 제어할 경우 각각 0.31시간, 0.63시간동안 더 전력공급이 가능하며 각 전력원은 최적 운전점에서 작동함을 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.587-595
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• 2018

Recently, research is being conducted to use a fuel cell as a power source of unmanned aircraft. However, safety standards about applying fuel cells to unmanned aircraft are insufficient. In this paper, to improve the safety of the fuel cells for unmanned aircraft is experimentally studied. For this reason, standards for safety of fuel cells were analyzed. And influence of vibration among the evaluation items related to the safety of the fuel cell for unmanned aircraft was discussed. In order to, at constant intervals, vibration was applied to the fuel cell, then the performance was measured, the measurement items were gas tightness, polarization curve, frequency response analysis (FRA). A total of 220 hours was experimented at 20 hour intervals. the result of vibration test, gas leakage rate was a maximum of -0.04826 kPa/min and Polarization curve reached a maximum of 1.0103 times of the initial value, the charge transfer resistance reached a maximum of 1.0104 times of the initial value. This research indicate that performance of fuel cell is affected by vibration and this study is expected to contribute to the safety of fuel cell for unmanned aircraft.