• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
• /
• 제3권1호
• /
• pp.29-36
• /
• 2015

우리나라 조선을 대표하는 일부회사들은 해양으로부터 기름과 가스를 개발하는 해양플랜트를 건조하느라 활발히 움직이고 있다. 날로 증가하는 기름 및 가스 해양플랜트와 더불어 상선은 대형화, 고출력화로 변화하고 있다. 따라서 해양계대학 실습생들은 440V의 저전압 선박에서 6,600V의 고전압 선박으로 승선실습을 하게 되는 실습해기사들이 증가하고 있다. 그러나 이들은 학교 교과과정에서 저전압 과정의 교육을 받아 고전압 선박에서 승선실습 과정을 이수하는데 많은 어려움과 위험 속에서 승선실습을 하게 된다. 이에 따라 본 연구에서는 고전압선박에서 경험한 실습 해기사들의 어려움과 문제점을 설문을 통해 파악하고 분석하여 앞으로의 교육 방안을 제안하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.487-495
• /
• 2021

선박에서 주로 사용하는 전압은 450[V], 6.6[kV], 11[kV]이며, 운항 중 전력계통의 안정성 확보를 위해 접지 시스템이 적용된다. 일반적으로 450[V]를 사용하는 저전압 선박은 비접지 시스템을 6.6[kV], 11[kV]를 사용하는 고전압 선박은 고저항 접지 시스템을 적용한다. 선박의 전력계통에서 지락 고장이 발생하면 건전상의 대지 전압이 선간전압 또는 그 이상으로 증가하고, 케이블의 절연에 과도한 충격을 주게 되므로 이를 분석하는 것은 매우 중요한 부분이다. 따라서 본 논문에서는 선박에서 주로 채택하고 있는 고저항 접지 및 비접지 시스템에 대해 지락 고장에 따른 선박 전력계통의 대지 전압의 변동 특성과 고장 상의 판단 방법을 대칭 좌표법을 이용하여 분석하고자 한다. 이를 위해 대칭 좌표법을 이용하여 대지 전압의 수학적 모델을 유도하고, 시뮬레이션을 위한 선박 전압은 6.6[kV]와 450[V]로 선정하였다. MATLAB을 이용한 시뮬레이션 결과 두 접지 시스템 모두 지락상 보다 위상이 120° 앞선 상의 대지 전압이 가장 높게 상승하였고, 이를 이용하여 고장 상을 정확하게 판단할 수 있음을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제22권10호
• /
• pp.8-17
• /
• 2008

본 논문에서는 선박용 HID조명의 방전 개시전압을 조절함으로써 초기 방전전류를 억제하여, HID조명의 안정적인 점등이 가능한 제어방식을 제안하였다. 제안된 제어 방식은 방전 대기전압까지 출력전압을 상승시킨 후, 충전전압의 저항부하 방전을 통하여 전압을 감소시키면서, 설계된 방전개시전압시점에서 이그니터를 점화하여 방전 개시 전류를 제한한다. 방전 후 정상상태에서는 정전류 제어로 조도를 제어하게 된다. 제안된 방식은 별도의 전압제어기를 포함하지 않으면서도, 방전개시 시점을 조절할 수 있으므로, 초기 방전 전류를 크게 제한할 수 있으므로, 안정적인 점등과 조명의 수명을 확대할 수 있는 장점이 있다. 또한 조명의 이상상태를 간단한 이상검출 회로를 통하여 순시적으로 감시하여 전체 시스템의 보호 성능을 개선하였다. 제안된 제어기는 실제 선박용 2.5[kW]급의 HID 탐사조명에 대한 실험을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.430-439
• /
• 2011

세계화와 더불어 수출 입 물동량이 크게 늘어남에 따라 세계를 왕래하는 선박의 평형수(Ballast water) 속에 존재하는 해양 유기체에 의한 생태계의 파괴가 큰 문제가 되고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 국제규약은 선박의 평형수를 배출할 때는 반드시 미생물을 제거한 다음 바다로 배출할 것을 요구하고 있다. 이는 위한 염소발생용 전기분해 수 처리 시스템을 위해 우수한 성능을 가지는 저전압 대전류 방식의 정류기의 필요성이 커지고 있다. 본 논문에서는 선박의 평형수 처리를 위한 해수 전기분해용 정류기에 적합한 저전압 대전류 정류기 방식을 제안하고, 정류기 전력회로 설계와 제어기 설계에 필요한 실제적인 설계 가이드라인을 제시하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제31권8호
• /
• pp.998-1004
• /
• 2007

Connecting a synchronous generator to a power system is a dynamic process, requiring the coordinated operation of many components and systems. The goal is to connect the oncoming generator to the system smoothly i.e without causing any significant bumps, surges, or power swings, by closing the ACB when the oncoming generator matches the power system in voltage magnitude, phase angle, and frequency. If oncoming generator voltage is not matched to the power system voltage, reactive power will flow either into or out of the system at the instant of ACB closure. If this voltage difference is too great, the reactive power flow may result in high transient stresses that could damage the windings of the generator. Also, if oncoming generator frequency is not matched to the power system frequency, transient power will flow between generator and power system. If the frequency difference is too great, the transient power flow is reflected into the prime mover shaft, and this may result in excessive shaft or coupling stress. This paper tries to prove the necessity of correct synchronization for ship generators through a transient phenomenon analysis.

• 선박안전
• /
• 통권34호
• /
• pp.18-32
• /
• 2013

최근 선저 부착 생물에 관한 문제가 환경오염으로 확대되고 그에 따른 여러 가지의 선체 방오 방법 중 특히 주석(Sn)의 화합물질의 화학반응으로 따개비 등의 오염 요소를 방지하는 기존 방법이 수은, 구리 등의 유독성 화합물에 의해 임포섹스 유발과 그에 따른 2차 오염 확산의 요인이 되어 2012년 7월부터는 유기주석화합물(TBT) 도료를 사용한 신규 선박은 규제되는 등 그 심각성이 대두하고 있다. TBT는 매우 미량의 농도에서도 다양한 생물학적 저해영향을 일으키는 것이 알려져 이를 대체하기 위한 여러 화학물질이 개발됐다. 본 논문에서는 이러한 추세에 따라서, 유독성 화합물의 독성을 벗어나 저 전류의 고주파 고전압 펄스 에너지를 이용한 새로운 환경조성을 통해서 부착성 패류의 선저 부착에 대한 특성을 연구하였으며, 특히 환경오염 및 해양오염에 영향이 적은 방오시스템을 개발하고자 하였다. 또한 본 연구에서 적용된 고전압 펄스 시스템을 이용하여 선체의 부식정도를 저감 가능한 시스템을 구현을 위한 기초 실험과 현재 이슈화 되고 있는 선박평형수의 살균장치에 적용하는 파생연구들을 통하여 해양오염방지 요소들을 겨냥하여 후속연구를 위한 토대를 마련하고자 하였다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제13권1호
• /
• pp.70-76
• /
• 2013

For high power high step-down dc-dc conversion applications, conventional three-level dc-dc converters are subject to extreme duty cycles or increased volume and cost due to the use of transformers. In this paper, a transformerless three-level dc-dc buck converter with a high step-down conversion ratio is proposed. The converter comprises two asymmetrical half bridges, which are of the neutral point clamped structures. Therefore, the output pulse voltage of the converter can be obtained in terms of the voltage difference between the two half bridges. In order to realize harmonious switching of the converter, a modulation strategy with capacitor voltages self balance is presented. According to the deduced output dc voltage function, transformerless operation without extreme duty cycles can be implemented. Experimental results from a 1kW prototype verify the validity of the proposed converter. It is suitable for ship electric power distribution systems.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제22권8호
• /
• pp.45-51
• /
• 2008

본 논문에서는 2.5[kW]급 선박용 HID 탐사등 조명을 위한 Soft-start 개방회로 전압 및 정전류 순차 제어 방식을 제안한다. 제안된 제어회로는 HID 탐사등의 안정적인 점등을 위하여 개방회로 전압과 점등 전류를 순차적으로 제어하는 방식으로, 특히 전원투입 상태에서의 안정성을 위하여 일정한 입력전압에 대해서 Soft-start 기법을 적용하여 개방회로 전압 제어모드로 동작하도록 설계되었다. 또한, 점등개시 신호의 입력에 따라 제어모드를 전압제어에서 전류 제어모드로 변경하여 단일 PWM 제어소자에서 동시에 처리하도록 하였다. 한편, 입력 노이즈 및 개방회로 전압의 검출을 간단한 원칩 마이크로 프로세서로 구현하여, 오동작 및 점등 실패에 대한 강인성을 부가하도록 하였다. 제안된 제어기는 실제 선박용 HID 탐사등의 적용 시험을 통하여 그 안정성을 시험하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제39권9호
• /
• pp.940-946
• /
• 2015

본 논문에서는 300kHz 이상의 주파수를 사용하는 고전압펄스의 출력이득을 증폭시키는 방법에 대하여 고찰하였다. 종래의 파워스테이지의 전압을 상승시켜 펄스진폭(Pulse-amplitude)을 증폭하는 방식 대신에, 부하의 용량성분과 회로의 기생성분간의 공진을 이용하여 출력이득을 증폭하는 방식으로 연구가 진행되었다. 특히 브릿지형 대신에 Flyback Topology를 적용을 통하여 회로구성을 간소화하고, 출력펄스파형에 출력전극의 용량성분을 부여함에 따라 부하에 가해지는 출력전압의 이득을 증폭시킴으로써, 하드스위칭을 통한 출력회로 내에서의 과부하 및 발열에 따른 손상을 막을 수 있는 장점이 있다. 해당연구는 의료 및 산업용가열분야에 적용되는 유전가열 방식의 접촉형 가열기기의 공간적, 전기적 효율을 제고할 수 있는 한 방법을 제시한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제32권7호
• /
• pp.1061-1067
• /
• 2008

Direct Torque Control[DTC] and Vector Control are the two schemes developed for high performance induction motor drives. DTC based induction motors are being increasingly used in various industrial applications. DTC offers fast torque response and better speed control with lesser hardware and processing costs as compared to vector controlled drives. However, conventional DTC suffers from high torque ripple, current harmonics and low performance during torque transients. In this paper a new Direct Torque Control[DTC] method of induction motor is presented. In comparison with the conventional DTC method, the PWM technique is applied to proposed control method. In this method, decoupling mechanism is not required and the torque, the flux magnitude are under control using PI controllers and generating the voltage command for inverter control. Therefore torque and speed ripple could be reduced in comparison with the conventional switching table DTC.