• 제목/요약/키워드: Propulsion control device

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민감도 해석을 적용한 전자식 점화안전장치의 신뢰도 추정 (Reliability Prediction of Electronic Arm Fire Device Applying Sensitivity Analysis)

  • 김동성;장승교;이효남;손영갑
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.393-401
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    • 2018
  • 고체 로켓 추진기관에서 우발점화를 방지하기 위해 사용하는 전자식 점화안전장치의 신뢰도 예측에 관하여 연구하였다. 신뢰도 예측을 위해 가장 먼저 점화안전장치의 주요 구성품(점화회로, 고전압 기폭관, 격벽착화기)을 정의하고, 각 구성품의 작동원리에 대해 시스템 분석을 수행하였다. 시스템 분석을 통해 선별된 입력 변수를 이용하여 각 부품의 성능 모델링을 수행하였으며, 복잡한 해석이 필요한 경우 반응표면기법을 이용하여 다항식으로 근사하였다. 마지막으로 만들어진 성능 모델링을 기반으로 몬테칼로 시뮬레이션을 적용하여 설계 신뢰도를 예측하였다.

화학수소화합물을 이용한 소형 무인항공기용 연료전지 시스템 연구 - II. 경량 연료전지 추진 시스템 (Fuel cell system for SUAV using chemical hydride - II. Lightweight fuel cell propulsion system)

  • 홍지석;박진구;성명훈;전창수;성홍계;신석재;남석우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.233-239
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    • 2013
  • 화학수소화합물 수소저장방법을 이용한 100 W 급 연료전지 시스템을 소형 무인항공기의 추진시스템으로 적용하는 연구를 수행하였다. 소형/경량 수소 발생 제어장치와 연료전지/배터리 하이브리드 전력 공급 방법으로 효율성 및 안정성을 증대하였다. $NaBH_4$ 수용액을 이용한 수소 발생장치와 Dead-end 형식의 PEMFC를 이용한 연료전지 시스템의 지상, 비행 시험이 수행되었다. 연료전지 스택을 안정적으로 운전하고, 높은 효율을 얻기 위해 45 kPa의 압력을 가하는 방법을 적용하였다. 수소 발생 시스템 내부 압력을 이용한 수소 발생 제어 장치는 45~55 kPa 사이에서 유지되며 안정적으로 수소가 공급되는 것을 확인하였다. 그 결과, 100 W 연료전지 시스템이 소형 무인항공기 적용하기에 무게 및 소비 전력을 만족함을 확인하였고, 시험비행을 통해 성능을 입증하였다.

Experimental Study Of Supersonic Coanda Jet

  • Kim, Heuydong;Chaemin Im;Sunhoon, Woo
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1999년도 제13회 학술강연논문집
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    • pp.33-33
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    • 1999
  • The Coanda effect is the tendency for a fluid jet to atach itself to an adjacent surface and follow its contour without causing an appreciable flow separation. The jet is pulled onto the surface by the low pressure region which develops as entrainment pumps fluid from the region between the jet and the surface. Then the jet is held to the wall surface by the resulting radial pressure gradient which balance the inertial resistance of the jet to turning. The jet may attach to the surface and may be deflected through more than 180 dog, when the radius of the Coanda surface is sufficiently large compared to the height of the exhaust nozzle. However, if the radius of curvature is small, the jet turns through a smaller angle, or may not attach to the surface at all. In general, the limitations in size and weight of a device will limit the radius of the deflection surface. Thus much effort has been paid to improve the jet deflection in a variety of engineering fields. The Coanda effect has long been applied to improve aerodynamic characteristics, such as the drag/lift ratio of flight body, the engine exhaust plume thrust vectoring, and the aerofoil/wing circulation control. During the energy crisis of the seventies, the Coanda jet was applied to reduce vehicle drag and led to drag reductions of as much as about 30% for a trailer configuration. Recently a variety of industrial applications are exploiting another characteristics of the Coanda jets, mainly the enhanced turbulence levels and entrainment compared with conventional jet flows. Various industrial burners and combustors are based upon this principle. If the curvature of the Coanda surface is too great or the operating pressure too high, the jet flow will break away completely from the surface. This could have catastrophic consequences for a burner or combustor. Detailed understanding of the Coanda jet flow is essential to refine the design to maximize the enhanced entrainment in these applications.

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특허분석을 통한 철도차량용 추진제어장치 기술 분석 (The Trend Analysis of Propulsion System for Railway Vehicle Using Patent Analysis)

  • 한영재;이수길;박찬경;김영국;배창한
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.131-138
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    • 2018
  • 본 연구에서는 철도차량 추진제어장치와 관련된 주요 국가의 기술개발 동향을 살펴보았다. 추진제어장치는 철도차량의 핵심장치로, 기술개발에 많은 시간이 들어가고, 대규모 투자비용이 투입된다. 따라서, 선진국들은 안전성, 신뢰성, 유지보수 편리성 등을 갖춘 기술개발을 위해 최대한 노력하고 있으며, 개발 후에도 타국으로의 기술 이전을 최대한 기피하고 있었다. 예를 들어, 일본 Toshiba는 3,300V/1,500A급 IGBT 소자를 새로 개발하였지만, 기술보호를 위해 외국에 수출도 꺼리고 있었다. 국내외 기술개발 동향 파악을 보다 정확하게 수행하기 위해, 추진제어장치에 대한 특허분석을 수행하였다. 먼저, 철도차량 인버터, 컨버터 등 전력변환장치에 대한 핵심기술을 Thomson Innovation DB를 이용하여 특허를 분석하였다. 이를 위해, 국가별, 연도별, 주요출원인별 특허 건수에 대하여 살펴보았다. 분석결과, 국가별 특허 출원 비중은 중국이 48%, 유럽 16.6%, 미국 14.9%의 순으로 파악되었다. 상위 10개 주요 출원인에 대한 특허현황 분석 결과, ABB 14%, GE 13%, CRRC 12% 순으로 조사되었다. 이와 함께, 시장확보력, 인용도, 영향력지수와 같은 질적 분석을 통해 기술개발 수준도 분석하였다. 특허분석 결과, 국내 출원인은 국외에서 실질적으로 특허를 보호받기 위한 노력이 상당히 저조하였다. 또한, 현재 국내에서 적용되고 있는 전동기의 대부분이 유도전동기이다. 선진국에서는 새로 발주되는 영업노선에서는 영구자석전동기를 이용하고 있기 때문에, 국내에서도 이에 대한 집중적인 투자가 필요할 것으로 판단된다.

친환경 소하천의 수리적 안정성 분석에 관한 연구 (A Study on Hydraulic Stable Analysis of The Natural Small River)

  • 김태경;이경훈;선병진;최천호
    • 환경영향평가
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    • 제16권3호
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    • pp.187-194
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    • 2007
  • It started road constructions around river in 1990s. These maintenances concentrate on city river. Because river lives no living things and men don't come near there. But in spite of these river environment go to rack, river maintenances still keep on using preexistence method since 1990s. Only a part of city river environment maintenances consider environmental ability of passive river, river maintenance of a purpose of flood control still don't consider in the concrete. Because propulsion device that consider environment ability of passive river and possible application techniques don't complete. In accordance, A natural river maintenance needs absolutly a series of river projects. Because a natural river maintenance prevents a damage of environment ability. This study is to assume the flood really happened and to carry out the flood damage simulation needed in overflow simulation about the inundated zone. Also, This study examine unstable part about the hydraulic characteristic as velocities, stream power, shear, hydraulic depth, flow area in basin. And this study applied the HEC-RAS(river analysis system) model to predict flood overflow in youngsan river basin. Project flood is used the return period 100 year and inputed data that was calculated in intensity figures of illumination.

추사피중에서 자동조타로써 항행하는 선박의 추진에너지 손실량 평가에 관한 연구 (A Study on Prediction of Propulsive Energy Loss Related to Automatic Steering of Ships in Following Seas)

  • 이경우;손경호
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 1996년도 The Korean Institute of Navigation 1996년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.77-92
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    • 1996
  • When an automatic course-keeping is concerned as is quite popular in modern navigation the closed-loop steering system consists of autopilot device power unit (or telemotor unit) steering gear magnetic or gyro compass and ship dynamics. The consideration of irregular disturbances to ship dyanmics and a few non-linear mechanisms involved in the system inevitably or artificially are known to be very important in properly evaluating or analyzing the automatic steering system. In the present study the mathematical model of each element of an automatic steering system is derived which takes account of a fex non-linear mechanisms. PD(Proportional-Derivative) controller and low-pass filter with a weather adjustment are adopted to modelling the characteristics of an autopilot. The calculation method of imposing irregular disturbances to ship dynamics is proposed where irregular disturbances implying irregular wave and the fluctuating component of wind. For he evaluation of automatic steering system of ships in the open seas an important term "performance index" is introduced from the viewpoint of energy saving which derived from the concept of energy loss on ship propulsion. Finally the present methods are applied to two typical types of ship ; an ore carrier and a fishing boat. The various effects of linear and/or non-linear control constants of autopilot on propulsive energy loss are investigated to validate and clarify the present smulation technique.

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고속철도차량용 견인 인버터 커패시터의 가속수명 예측 (Acceleration Life Prediction of the Capacitor on a Traction Inverter for a High-Speed Train)

  • 맹희영;정시교
    • 한국생산제조학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.653-659
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    • 2015
  • The aim of this study is to develop a technique for the accelerated life test of the capacitor in a propulsion control device of a traction inverter used for a high-speed train. Using this technique, the accelerated life test can possibly estimate the life cycle of a capacitor under various temperature conditions and irregularly applied voltage. The accelerated life test is conducted for the capacitor of the traction inverter. The common proceedings of this test are selection of failure mechanism, determination of accelerated stress, range determination of the accelerated stress, determination of the test condition, and distribution and determination of the sample. From this result, the continuous applied voltage was not considered for the acceleration factors anymore. Therefore, the final result having an acceleration factor of 9.4 (= 13,626/1,445) was observed. Furthermore, the life-shortening acceleration effect for the irregular applied voltage condition can be applied to various situations.

인덕터 및 모터 인덕턴스를 이용한 PHEV 배터리 충전 기법 비교 분석 (Comparison of Battery Charging Strategies for PHEVs using Propulsion Motor Inductance and Multi-Function Inverter)

  • 우동균;최규영;김종수;이병국;강구배
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.326-333
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    • 2011
  • 본 논문에서는 Plug-in Hybrid Electric Vehicles (PHEVs)의 배터리 충전을 위해 필요한 추가적인 충전기 없이, 구동모터의 인덕턴스와 구동 드라이버인 3상 인버터를 이용하는 배터리 충전 기법들을 소개한다. 모터의 코일을 승압용 에너지 저장장치로 사용하고 인버터 스위치 제어를 통해 부스트 컨버터로 동작되도록 하여 추가적인 충전기를 제거함으로써, 충전장치가 차지하는 부피, 무게 및 단가를 저감할 수 있다. PHEVs의 시스템 구조와 제어기 구성에 따라 분류된 다양한 배터리 충전 기법들을 비교분석하고 시뮬레이션 결과를 통해 검증한다.

고전압 전력반도체 소자 구현을 위한 확산 공정 최적화에 대한 연구 (A study on process optimization of diffusion process for realization of high voltage power devices)

  • 김봉환;김덕열;이행자;최규철;장상목
    • 청정기술
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    • 제28권3호
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    • pp.227-231
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    • 2022
  • 고전압 전력반도체의 수요는 산업의 전반에 걸쳐 증가하고 있는 추세이며, 특히 자율주행이나 전기자동차와 같은 교통 수단에 이용되는 경우 전동차의 동력 추진 제어 장치에 3.3 kV 이상의 IGBT 모듈 부품이 사용되고 있으며, 전동차의 신설과 유지 관리에 따른 부품의 조달이 매년 증가하고 있다. 게다가 기술 진입 장벽이 매우 높은 기술로서 해당 산업계에서는 고전압 IGBT부품의 최적화 연구가 절실히 요구되고 있다. 3.3 kV 이상 고전압 IGBT 소자 개발을 위해 웨이퍼의 비저항 범위 설정과 주요 단위 공정의 최적 조건이 중요한 변수이며, 높은 항복 전압을 위한 핵심 기술로 junction depth의 확보가 무엇보다 중요하다. 최적의 junction depth를 확보하기 위한 제조 공정 중에서 단위 공정 중 한 단계인 확산 공정의 최적화를 살펴보았다. 확산 공정에서는 주입되는 가스의 종류와 시간 그리고 온도가 주요 변수이다. 본 연구에서는 단위 공정의 시뮬레이션을 통하여 고전압 IGBT 소자 개발을 위한 웨이퍼 저항의 (Ω cm) 범위를 설정하고, 확산 공정의 온도에 따른 확산 공정의 WDR(Well drive in) 조건 최적화에 대하여 연구한 결과 링 패턴의 width 23.5 ~ 25.87 ㎛에 대하여 junction depth는 7.4 ~ 7.5 ㎛를 얻어 3.3 kV 고전압 전력반도체 지지에 최적화할 수 있었다.