• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제34권6호
• /
• pp.555-561
• /
• 2023

In this study, we proposed a standard model for the design, construction and demonstration of the technology development and substantiation of small hydrogen powered vessel in order to respond to the alternative fuel-using vessel market that requires the use of low-carbon/carbon-free fuel as a greenhouse gas reduction measure. The hydrogen fuel cell-based electric propulsion system developed through this is optimized through performance and durability tests on the land-based test site (LBTS), and the electric propulsion system applied to this result is mounted on a small hydrogen propulsion vessel and operated. Simultaneously, through the digital twin technology between the LBTS and the hydrogen-propelled vessel on the sea, the technology that can predict and diagnose the problems that can occur in the electric propulsion system of the vessel is applied to carry out the empirical study of the hydrogen-propelled vessel. In addition, we propose a commercialization model by analyzing the economic feasibility of the demonstration vessel.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.360-364
• /
• 2012

전기추진시스템 분야에서 AC/DC 컨버터는 상대적으로 간단한 다이오드 소자를 이용하는 정류기가 가장 널리 사용되고 있으며 이 정류기는 입력 전류에 큰 고조파를 포함하고 있어서 고조파 저감을 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서 제안된 방식은 다이오드 정류기의 출력 전류를 정류기와 추진전동기 입력측에 주입하여 정류기와 추진전동기 입력 전류에 포함되는 고조파 성분을 줄이고 또한, 와이-델타 변압기를 정류기 및 추진전동기 입력회로에 설치되는 전류주입장치의 분배회로에 사용하여 주입전류와 전원 및 부하를 서로 절연함으로써 전류파형 개선과 전기적 안전성을 확보하였다. 제안한 방법을 현재 사용 중인 전기추진선박에서 적용하여 시뮬레이션 하였으며 기존의 전력변환장치와 비교하여 그 타당성을 입증하였다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.87-94
• /
• 2016

육상에서의 전자파 환경에 대한 연구는 지속적인 투자와 연구가 이루어지고 있지만 해상의 환경인 선박의 전자파 환경에 관한 시험 및 분석은 연구되어 지지 않는 실정이다. 선박은 최상층 갑판구역, 선교, 기관실로 구성되어있다. 최상층갑판구역은 안테나 및 레이더가 탑재되어 있다. 선교는 안전한 항해를 위한 항해장비가 탑재되어있다. 마지막으로 기관실에서는 선박의 추진시스템에 사용되는 배전반이 탑재되어있다. 따라서 본 연구는 선박이라는 특정 공간에서의 전자파 환경을 분석 후 해상환경에 적용 가능한 최적 기준을 제안하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 국내외 전자파 기준을 활용하여 실선 한국해양대학교 실습선 한바다 호를 측정 후 측정결과를 국내 기준, 이탈리아 기준과 분석하여 선박의 기관실에 대한 국내 기준 적용에 한계가 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 추후 선박의 전자파 인체 보호 기준 정립을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.666-671
• /
• 2023

국제적인 선박 배출 가스에 대한 환경 규제가 점차 강화됨에 따라 전기추진 및 하이브리드 추진선박에 대한 관심이 증대되고 있으며, 이러한 선박에 적용하기 위한 다양한 솔루션이 개발 및 적용되고 있는데 특히 전력계통의 안정화, 시스템의 효율성을 높이기 위한 방안으로 직류배전시스템이 적용되고 있다. 또한, 선박용 직류배전시스템에 대한 안전 및 성능에 대한 검증 및 시험의 중요성이 요구되고 있다. 본 연구는 직류배전 테스트베드 구축 및 직류배전(가변속 발전)시스템에 대한 성능을 검증하고 연료소모량 분석한 결과로서 선박용 직류배전에 적용되고 있는 가변속 발전시스템을 적용하였으며, 발전기에서 출력되는 전력을 정류기를 통해 직류전력으로 변환하여 시스템에 연계하고 이러한 장치들을 감시 및 제어하기 위한 시스템을 개발하였다. 이러한 직류배전 시스템을 적용한 시험을 통해 최대 전압은 751.5V이고 최소전압은 731.4V가 계측되어 전압변동률은 2.7%로 3% 이내에서 안정적으로 전압이 공급되는 것을 확인하였고 부하변동에 따라 가변속 발전시스템을 적용하였을 경우 연료소모량이 기존 정속발전시스템과 비교하여 구간에 따라 최대 20%이상 연료절감이 되는 것을 시험을 통해 확인하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제32권6호
• /
• pp.518-526
• /
• 2018

As a new technical approach, this paper introduces a method for improving an electrically propelled outboard motor in consideration of the driving system applied to an electric-propulsion boat with solar cell energy. The most efficient model for a drive shaft, propeller shaft, and bevel gear was suggested and examined with respect to the results of test operation in prototype mode. Furthermore, this research included a performance evaluation of the manufactured prototype to acquire the purposed quantity value and the development items. After manufacturing the desired prototype of an electrically propelled outboard motor, the maximum sail time, thrust force, noise, and weight were evaluated in a performance test. An additional test in relation to the maximum sail speed (knots) of the completed prototype was conducted using a sea trial evaluation to acquire the optimum quantity.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제60권6호
• /
• pp.441-449
• /
• 2023

With the enforcement of environmental regulations by the International Maritime Organization, the market for eco-friendly ships is expanding, and ships using electric propulsion devices are emerging as a promising solution. Many studies have been conducted to predict the failure of ships, but most of them are mainly research on the main diesel engine of ships. As the ship's propulsion method changes, new data is needed to predict the failure of electric propulsion ships. In this paper aims to analyze the failure characteristics of the electric propulsion system in consideration of the difference in the type of failure between the internal diesel engine and the electric propulsion system. The ship's propulsion unit assumed a DC motor and a signal pattern for normal conditions and general failure modes, but the failure record of the electric propulsion device operated on the actual ship was not available, so it generated a failure signal for small electric motor equipment to identify the failure signal. Assuming unbalance, misalignment, and bearing failure, which are the primary failure modes of the ship's electric motor, a failure signal was generated using a "rotator vibration data generator," and the frequency band, size, and phase difference of the measured vibration signal were analyzed to analyze the characteristics of each failure condition. Finally, the characteristics of each failure condition were identified so that the signals according to the failure type could be classified.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.135-140
• /
• 2022

대부분의 기계는 여러 종류의 금속으로 구성된다. 특히 선박의 축계는 프로펠러 날개의 황동과 스테인리스로 된 축으로 이루어져 있다. 이 이종금속이 바닷물의 전해액에 들어가면 볼타 전지를 이루고, 기전력이 발생된다. 이 기전력은 축계를 받치고 있는 베어링과 축을 전기부식 시키는 원인이 된다. 선박에서는 이 부식을 막기 위해 선박에서는 축 접지 시스템을 설치하여 운용하고 있다. 본 연구는 가변피치 프로펠러의 축기전력을 측정하기 위하여 추진축의 전압과 주기관의 회전수를 동시에 측정하였다. 측정장치는 내셔널인스트루먼트사의 24bit A/D컨버터를 사용하여 측정하였고, 프로그램은 LabVIEW를 사용하였다. 주기관의 회전수와 축기전력의 발생, 블레이드 각도에 따른 기전력과, 배의 항해 방향에 따른 축기전력을 측정하고 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
• /
• pp.958-960
• /
• 2000

In this material, the characteristics and types of the electric propulsions for ships are examined and compared. And a trend on the technical developments of electric propulsion systems for ships are examined. So, this material will be a few helpful in researching and developing the electric propulsions for ships.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
• /
• pp.31-32
• /
• 2017

모듈형 멀티레벨 컨버터(Modular Multilevel Converter, MMC) 토플로지는 HVDC 송전을 위한 전력변환 시스템 또는 전기추진 선박과 같은 대용량 시스템에 주로 사용된다. 본 논문은 MMC 시스템의 출력 전류 센서에서 전류 검출 과정 시, 발생 가능한 오차 성분의 영향을 분석하였다. 또한 전류 센서의 오차 성분을 일반화 하고, 이를 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제27권6호
• /
• pp.839-845
• /
• 2021

본 연구에서는 CO₂ 가스 배출 저감 및 선박 폐열 회수 증대를 목적으로 선박 배기로 버려지는 폐열을 전기로 변환하는 ORC(Organic Rankine Cycle) 발전에 대해 시뮬레이션을 통한 냉매별 효율을 보여주고 있다. 상대적으로 고온인 배기가스의 폐열과 상대적으로 저온인 냉각해수를 이용하여 Aspen HYSYS 11을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 해수냉각 ORC 발전시스템의 시뮬레이션 결과, 작동유체 효율은 R717 냉매가 2.86 %로 가장 높았고, 다음 순으로 R152a, R134a, R143a, R125a로 나타났다.