• 제목/요약/키워드: Hybrid Propulsion System

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Bond Graph를 이용한 선박 에너지 시스템 모델링 연구 (A Study on the Modeling of Ship Energy System Using Bond Graph)

  • 문상원;유원선
    • 대한조선학회논문집
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    • 제61권1호
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    • pp.19-28
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    • 2024
  • Environmental regulations are becoming more stringent in response to climate change, especially concerning marine pollution caused by ship emissions. Large ships are adjusting by integrating technologies to reduce pollutant emissions and transitioning to eco-friendly fuels such as low-sulfur oil and LNG. However, small ships face space constraints for installing LNG propulsion systems and the risk of power depletion with pure electric propulsion. Consequently, there's growing interest in researching hybrid propulsion methods that combine electricity and diesel for smaller vessels. Hybrid propulsion systems utilize diverse energy sources, requiring an effective method for evaluating their efficiency. This study proposes employing Bond graph modeling to comprehensively analyze energy dynamics within hybrid propulsion systems, facilitating better understanding and optimization of their efficiency. Modeling of the ship's energy system using Bond graphs will be able to provide a framework for integrating various energy sources and evaluating their effects.

하이브리드 추진 시스템의 예비 설계 및 성능 예측에 관한 연구 (Study of the Preliminary Design and Performance Prediction for the Hybrid Propulsion System)

  • 윤창진;송나영;유우준;김진곤;성홍계;문희장
    • 한국항공운항학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.17-23
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    • 2006
  • This paper describes the preliminary design procedure for the hybrid propulsion system. For a given mission defined by velocity increment, the design of a polyethylene/LOX hybrid rocket was implemented. In addition, Seven-cluster multi-port fuel-grain was considered. After determining the system size including the combustion chamber, the performance parameters such as specific impulse, thrust, characteristic velocity, and thrust coefficient can be predicted by using empirical regression rate correlation, though most of preliminary design code assume constant regression rate. The results of the performance prediction indicated that besides the widely used HTPB/LOX, polyethylene/LOX hybrid motor can be a viable alternative to the more widely used SRMs.

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고속 주행을 위한 수중용 로켓추진기관 개발 (Development of Underwater Rocket Propulsion System for High-speed Cruises)

  • 권민찬;유영준;허준영;황희성
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.112-118
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    • 2019
  • 수중운용 체계를 위한 로켓추진기관 개발에 대해 기술하였다. 추력조절이 가능한 LP(Liquid Propellant rocket)형 추진기관 및 HR(Hybrid Rocket)형 추진기관을 선정하여 시스템으로의 적용 가능성을 확인하였다. 축소형 액체로켓연소기 및 이동형 시험대를 개발하여 적용 가능성을 검토하였으며, 수상체계 적용을 위한 추력 1.5톤급 및 추력 1.8톤급 하이브리드 로켓 추진기관을 개발하였다. 시험결과 1.8-톤급 하이브리드 로켓이 수상운용을 위한 추진기관 요구 성능 및 수중 주행 안정성 목표를 성공적으로 달성하였다.

Lab-scale 하이브리드 로켓 점화장치 개발 (The Development of Lab-Scale Hybrid Rocket Ignition System)

  • 유덕근;김진곤;길성만
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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    • pp.122-125
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    • 2003
  • For Lab-scale Hybrid Rocket's Ignition, It is needs of heat source to vaporize solid fuel. We used Nichrome wire which has a electric resistance for ignition. But Ignition system by using Nichrome wire is not only the disposable system, but also the system which has an affect on the Hybrid rocket's structures(nozzle throat diameter). The new Ignition system composed of Butane+propane gas' supply devices and spark plug. RPL(Rocket Propulsion Lab.) perform the hybrid rocket experiments over 50 times by using new ignition system. The fact that is possible to throttle the Thrust in hybrid rocket is confirmed.

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전기추진 비행기용 하이브리드 추진시스템 패시브 전력제어 하드웨어 시뮬레이션 (Hardware passive power control simulation of hybrid propulsion system for electric propulsion aircraft)

  • 박부민;이강엽;황오식;김영문;김춘택
    • 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.

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하이브리드 추진 로켓의 소형발사체 적용 연구 (The development of small-scale hybrid rocket)

  • 김종찬;윤창진;염효원;조정태;문희장;김진곤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.491-494
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    • 2005
  • 본 보고서는 하이브리드 로켓 추진시스템의 실제 비행 가능성에 대한 기초 연구 내용이다. Lab scale 엔진의 실험을 바탕으로 개발된 추력 $50\sim100kgf$ 급 하이브리드 로켓 추진 시스템은 추력 시험과 소형로켓의 실제 비행을 통해 그 성능을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해, 하이브리드 로켓 추진 시스템이 실제 발사체 시스템으로서 유용하게 적용될 수 있음을 확인해 볼 수 있었다.

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태양광 기반 UAV의 복합추진시스템 개발 및 지상통합시험 (Development of Hybrid Propulsion System and Ground Verification Test for Solar-powered UAV)

  • 남윤광
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.133-140
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    • 2018
  • 최근 친환경적인 항공용 추진시스템에 대한 관심과 필요성이 더욱 부각되면서 다양한 전력원을 조합하여 임무를 수행할 수 있는 무인기 및 추진시스템 개발에 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 태양광발전을 기반으로 하는 무인기의 복합추진계통의 구성품을 하나의 시스템으로 통합하여 계통의 안정성 및 출력을 확인하는 시험과 실 기체에 탑재하여 지상에서 통합검증시험을 수행하였고, 이를 통해 비행시험 전 시스템의 기능 및 정상작동 여부를 확인하였다.

전투함 하이브리드 전기추진 시스템의 PTO 운전모드 적용 및 연료절감 효과 연구 (A Study on the Adoption of Power Take Off Operation Mode and Fuel-Saving Effect in the Hybrid Electric Propulsion System for a Warship)

  • 김소연
    • 전력전자학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.40-48
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    • 2019
  • Hybrid electric propulsion systems (H-EPSs) are an intermediate step for integrated full electric propulsion warships. H-EPSs are a dynamic combination of mechanical and electrical propulsion systems to achieve the required mission performances. The system modes could adapt to meet the requirement of the various operation conditions of a warship. This paper presents a configuration and operating modes of H-EPSs considering the operation conditions of a destroyer class warship. The system has three propulsion modes, namely, motoring mode, generating mode [power take off (PTO) mode], and mechanical mode. The PTO mode requires a careful fuel efficiency analysis because the fuel consumption rate of propulsion engines may be low compared with the generator's engines depending on the loading power. Therefore, the calculation of fuel consumption according to the operating modes is performed in this study. Although the economics of the PTO mode depends on system cases, it has an advantage in that it ensures the reliability of electric power in case of blackout or minimum generator operation.

4륜구동 직렬형 하이브리드 전기추진시스템의 구성품 용량 최적화 연구 (A Study on Optimization of Components Sizing for 4×4 Series Hybrid Electric Propulsion Systems)

  • 장명언;정순규;한규홍;여승태
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.159-166
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    • 2014
  • The study is conducted on the subject of optimization of components sizing for series hybrid electric propulsion systems. The components sizing of series type hybrid system is very important because each component of series type is larger than the corresponding component of the parallel type or series-parallel type. If the components sizing is greater or less than what is required to this system, the performance of the system is getting worse. The methodology for the sizing of a driving motor is introduced based on the foundation of determined system configuration and performance target. And the sizing of an engine/generator and a battery is achieved based on simulation results using Dynamic Programming. It is possible to find the optimal sizing of these components by comparing fuel efficiency of hybrid electric propulsion system for 8 driving cycles.

CODLOG 기반 ECS 검증용 함정 추진 시뮬레이터 개발 (Development of Naval Ship Propulsion System Simulator for CODLOG based ECS Verification)

  • 장재희;김동진;김민곤;오진석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.1796-1807
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    • 2017
  • 국내 함정 추진체계는 기계식 추진체계에서 복합식 추진체계로 넘어가는 단계에 위치하고 있으며, 추진체계가 복잡해지면서 함정 추진체계의 제어 감시 기능을 하는 ECS의 기능이 중요해질 것으로 예상된다. 최근 국내에서 ECS(Engineering Control System) 개발의 국산화가 진행되면서 ECS 개발 과정에서 신뢰성 및 안정성에 대한 검증이 요구되고 있다. 제안하는 시뮬레이터는 HILS로 구성되었으며, 모의 목적에 따라 동력전달을 모의하는 축물리모델과, 장비제어를 모의하는 제어기모델, ECS와 통신하는 통신모델로 나누어진다. 본 논문에서는 복합식 추진체계인 CODLOG 체계에 대하여 ECS 검증용 시뮬레이터를 개발하고 시나리오를 설정하여 시뮬레이션을 수행하였다