• 한국ITS학회 논문지
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• 제14권1호
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• pp.77-84
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• 2015

2011년 교통부문 온실가스 배출량은 85.04백만$tonCO_2eq$이며 도로분야에서 발생한 온실가스 배출량은 95% 비율을 차지한다. 이러한 온실가스 배출량 감축의 일환으로 급가속 회피, 경제속도 준수 등 에코드라이빙 교육 및 홍보 프로그램이 활성화되고 있으나 근원적인 배출량 감축 기술 개발은 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 도로 경사도 별 최적가속도를 분석하고 하류부의 오르막 구간을 대상으로 연료 효율적인 주행방법의 제시를 목적으로 하였다. 오르막 주행 시 주행모드에 따른 시나리오를 설정하고 시나리오별 속도변화량을 다르게 설정하여 속도 프로파일을 생성하였다. 각 속도 프로파일을 Comprehensive Modal Emission Model에 적용하여 연료소모량을 산정하였다. 도로 경사도, 오르막길이 별 연료소모량이 가장 적게 소모된 주행모드와 속도변화량을 도출하였다. 도출된 주행모드와 속도변화량을 기반으로 에코드라이빙 시 소모된 연료소모량과 cruise control 주행 시 소모된 연료소모량을 비교 분석하였다. 분석 결과, 오르막 지형을 100kph, 90kph, 80kph 속도로 주행 시 에코드라이빙 주행의 연료소모량이 cruise control 주행 보다 각각 33.9%, 30.8%, 5.3% 감축효과가 나타나는 것으로 분석되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권7호
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• pp.575-583
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• 2017

본 논문에서는 고속도로의 합류지점 상황에서 자율주행을 위한 운전 모드 결정 알고리즘의 개발 및 평가를 진행하였다. 합류 상황을 위한 자율주행 알고리즘 개발에 있어 적절하게 합류를 결정하는 운전 모드 결정이 필수적이다. 운전자 모드는 총 2가지로 차선 유지, 차선 변경(합류)이다. 합류 모드 결정은 주변 차량의 정보 및 합류 차선에 남은 거리를 기반으로 결정된다. 합류 모드 결정 알고리즘에서는 합류 가능 여부를 판단하고 합류가 가능할 때, 안전하고 빠르게 합류하기 위한 최적의 위치를 찾는다. 안전 주행 영역은 주변 차량의 정보 및 주행 모드를 기반으로 정의된다. 안전 주행 영역으로 자율주행 차량을 유지하기 위한 조향각과 종방향 가속도를 얻기 위해 여러 제한 조건이 더해진 강건 모델 예측기법이 사용되었다. 본 논문에서 제안된 알고리즘은 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 검증되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.66-69
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• 2000

전기자동차에서 주 에너지원은 축전지이다. 현재전기자동차용 축전지는 에너지 밀도 및 파워 밀도가 커지고 있지만 기존의 자동차에 비해서 주행거리가 짧다. 그래서 전지관리장치(Battery management System : BMS) 개발목적은 효율적으로 배터리를 관리하여 전기자동차의 전력시스템을 최적으로 운전하는 데 있다. 주행 중 즉 모터링시 축전시의 상태에 따라 인버터의 운전을 최적으로 하기 위한 제어방식을 도입하고 충전시에도 축전시의 충전상태에 따른 충전모드를 선택하여 제어하는 방식을 도입하고자 한다. 전기자동차 전력시스템의 최적운전을 실현할 수 있고 이를 통해 주행거리를 증대시킬수 있는 전기자동차 용 Ni-MH 전지 제어 알고리즘을 이용하여 개발한 BMS에 대해 소개한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제14권6호
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• pp.14-20
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• 2015

국토교통부는 2020년까지 수송부문 온실가스 배출량의 감축목표를 34.3%로 설정하였다. 목표달성을 위해 에코드라이빙 교육 및 정보를 제공하고 있으나 배출량 감축효과가 미비하다. 따라서 본 연구는 연료 효율적인 최적주행전략 모형의 개발을 목적으로 하였다. 종단경사도 및 길이가 다양한 도로지형을 생성하고 주행모드를 바탕으로 하는 시나리오별 속도 프로파일을 Comprehensive Modal Emission Model에 적용하여 연료소모량을 산정하였다. 연료소모량이 최소가 되는 시나리오와 속도변화량을 도출하였다. 도출된 시나리오와 속도변화량을 기반으로 최적주행전략 모형을 개발하였다. 개발된 모형을 검증하고자 실차테스트를 수행하여 일반 운전자의 속도 데이터를 수집하였다. 개발된 모형에 의해 생성된 속도 프로파일과 일반운전에 생성된 속도 프로파일을 분석하고 각각 연료소모량을 산정하였다. 최적주행 시 소모된 연료소모량이 일반운전보다 평균 11.8% 감축하는 것으로 분석되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1575-1580
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• 2011

Toyota사의 PRIUS THS 시스템을 이용하여 HEV 알고리즘 분석을 통한 THS의 주행 모드 변환에 따른 실시간 모니터링 시스템을 개발하고자 한다. 병렬형 하이브리드 시스템의 경우에 엔진과 전동기를 주행 상태 최적인 상태로 운행하기 위해서는 다양한 제어전략이 필요하다. 본 연구를 통하여 주행 가능한 THS 차량의 주행에 필요한 입 출력 정보를 실시간적으로 모니터링할 수 있는 시스템을 개발한 결과, 하이브리드 자동차의 동력 분할 및 에너지 활용을 극대화시키기 위한 수단의 하나로 차량의 주행모드 변화에 따른 각 구성요소의 동작 상태를 모니터링 가능하게 되었다. 개발된 시스템은 제어전략의 체계적인 수립과 실시간 데이터 분석이 가능하기 때문에 HEV자동차의 알고리즘 분석해석을 통해 HEV자동차의 개발 기반에 유용하게 활용될 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.22-28
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• 2017

전기자동차에 사용되는 리튬이온 배터리의 성능은 배터리 온도에 따라 큰 차이를 보인다. 본 논문에서는 유한차분법을 이용하여 배터리의 발열량에 따른 배터리의 온도변화를 평가하고, 배터리의 충전량, 내부저항 및 전압변화를 조사하였다. 이 배터리 모델을 1차원 해석 프로그램인 AMESim과 연동하여 전기자동차가 NEDC 모드로 주행 시, 배터리의 온도 변화에 따른 전기자동차의 주행거리를 산출하였다. 배터리는 온도가 $25^{\circ}C$ 이하로 감소하면 내부저항이 증가하기 때문에 발열량이 증가하여 주행거리는 줄었다. 또한, 배터리의 온도가 $25^{\circ}C$ 이상이 되면, 배터리의 충전량이 감소하여 배터리의 성능이 떨어지고 그 결과로 주행거리가 줄었다. 배터리의 성능을 최적으로 유지할 수 있는 온도인 $25^{\circ}C$를 기준으로 배터리의 온도가 $-20^{\circ}C$와 $45^{\circ}C$일 때, 전기자동차의 주행거리는 각각 33%와 1.8% 감소하였다. 배터리의 최적 온도를 유지하기 위해 효율적인 배터리 열관리를 통하여 저온에서는 가열, 고온에서는 냉각이 이루어져야 한다. 해석 결과 외기온이 $-20^{\circ}C$인 경우 500 W의 열을 공급해주어야 하며, 외기온이 $45^{\circ}C$ 경우에는 냉방을 통해 250 W의 열을 방출해줌으로써 배터리 구동의 최적 온도인 $25^{\circ}C$를 유지할 수 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.174-183
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• 2005

A train driving requires to n the fixed distance within given time, and it is desirable to consume low energy if necessary. Reducing energy consumption depends on the train operation modes by either manual or automatic operation. In this article, an operation to reduce energy consumption by changing modes of train operation by a driver without changing the train operation requirement is investigated. The powering model, braking model and consumed energy calculation model are developed, then simulated by using a Matlab software. The accuracy of the train dynamic model established by the simulations is verified by comparing with the real experimental data. Several simulations by various operations in the real track are executed, then the desirable pattern of train driving is found.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.428-430
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• 2008

연료전지차 및 하이브리드차용 전기구동시스템의 냉각성능은 차량의 동력성능을 보장하기 위한 중요한 요소이다. 각 단품의 성능 확보를 위해 냉각수를 허용 온도 이하로 관리해야 하며 이때 라디에이터 방열량과 냉각수 유량이 중요 변수가 된다. 본 논문에서는 현대자동차 연료전지차량의 모터, 인버터를 포함한 100kW 전기구동시스템의 최적 냉각 설계를 위하여 차량주행모드에 따른 전기동력부품의 발열량을 이론적으로 산출하고, 시험을 통하여 냉각시스템의 성능을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2069-2074
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• 2013

내연기관 차량에 전자기식 클러치 워터펌프의 적용은 연비 향상 및 배기가스 저감을 꾀할 수 있다. 이러한 클러치 워터펌프는 엔진 냉각시스템의 유량 단속에 의하여 최적 운전 조건을 가능케 한다. 본 연구에서는 클러치 워터펌프를 이용한 냉각시스템을 제어함으로써 디젤 차량의 연비 및 배기가스 특성을 살펴보았다. 전자기식 클러치 워터펌프에 의한 저온 시동시 냉각수 흐름을 차단하여 아이들 조건에서 예열 시간을 기존 워터펌프 대비 49% 정도 단축시켰고, 주행 중에는 냉각수가 최적 고온상태를 유지하도록 제어하였다. 그리하여 NEDC 모드에서 연소 효율이 개선되어 최대 5% 정도의 연비 향상 효과를 나타내었다. 또한 NOx를 제외한 HC, CO 및 $CO_2$ 배기가스의 농도가 전반적으로 감소하였다.