• 한국추진공학회지
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• 제13권4호
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• pp.22-29
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• 2009

달탐사위성(궤도선) 1호는 2017년 착수 2020년 발사하고, 달탐사위성(착륙선) 2호는 2021년 착수 2025년 발사를 추진하게 되어 있다. 본 연구에서는 달탐사위성에 적용 가능한 추진시스템에 대한 개념적인 타당성 검토 연구를 수행한다. 우선 단일/이원/전기 추진시스템의 활용 관련해 국내외의 사례들을 검토한다. 이후 임무해석을 통한 속도증분을 구하고, 이를 바탕으로 추진제 예산을 산출하여 달탐사위성 추진시스템으로 가능한 화학추진시스템을 고찰한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권1호
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• pp.67-72
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• 2017

본 연구는 융복합기술을 사용하여 국내 자동차 산업의 배터리 및 전기시스템과 수상레저기구 중 접근이 용이한 수상오토바이를 결합하여 전기 동력 추진식 수상오토바이 개발과 전기 동력 추진식 수상오토바이 실용화를 위한 등록 및 제작을 위해 전기 동력 추진식 수상오토바이의 안전검사 기준(안)과 형식승인 기준(안)을 개발하였다. 전기 동력 추진식 수상 오토바이 인증기준은 기존 내연기관 동력 수상오토바이의 인증기준과 선박 전기 시스템과 관련된 인증기준을 기본으로 구조 및 시스템 설치 안과 전기시스템 안의 두 분류로 구분을 하였고, 최종적으로 안전검사 기준(안)과 형식승인 기준(안)으로 개발하였다. 안전검사 기준(안)의 내용은 총 7개의 범주로 구분되어 수상오토바이의 안전한 운행을 위한 설비의 확인을 목적으로 작성되었고, 형식승인 기준(안)은 총 7개의 범주로 구분되어 수상오토바이의 안전한 제작을 위한 목적으로 작성되었다. 본 연구를 통해 국내 친환경 수상오토바이 제작의 환경 조성과 전기동력 추진 선박의 인증기준에 대한 정책 수립 기초 자료로 활용이 가능하다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권8호
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• pp.1278-1284
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• 2008

Electric propulsion motors are operated from a variable frequency drive, which supplies power to motors at a frequency appropriate to the desired speed. The objective of this study was to evaluate power converters for shipboard applications and to recommend converters that meet lower harmonic distortion levels and torque ripples. Two systems were studied in detail : Cyclo-converters and PWM-converters. Cyclo-converters are the obvious choice where size, weight and efficiency are the most critical issues. However they have a disadvantage in power factor and they produce severe torque ripples in the motor which makes them unacceptable without special systems. PWM-converters produces better motor current waveform and eliminates common mode voltage issues at the motor, but suffers a multiple stages of power conversion and the isolating transformer. Results of this case study show that PWM-converters are more advanced and efficient drives for induction motor of electric propulsion ship.

• 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.

• 한국추진공학회지
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• 제25권4호
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• pp.1-11
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• 2021

2000년 대에 들어 가파르게 성장하고 있는 우주비행체용 전기추진시스템의 안정적인 운영기술 개발을 위해, PIC-DSMC를 이용하여 전기추력기의 배기플룸의 거동을 해석하였다. 해석 방법에서 Boltzmann 관계식을 이용한 Simple Electron Fluid Model을 적용하였고, 원자-이온 간 충돌에 의해 발생하는 전하 교환 및 운동량 교환을 함께 고려하였다. 본 연구의 해석결과는 실험에서 계측한 플라즈마 전위값을 비교적 잘 예측하였다. 추력기 출구 근처에서는 활발한 입자 간 충돌 및 원자-이온 간 전하 교환으로 인해, 느린 이온 및 빠른 원자가 생성되었으며, 추력기 배기플룸의 궤적 및 속도에 중요한 영향을 미칠 것으로 예측되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제27권5호
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• pp.548-554
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• 2003

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.85-92
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• 2017

최근, 전기추진시스템은 무인선, 어군탐지선 등에 활용되고 있다. 이 추진시스템 중에는 추진력 향상을 위해 두 대의 전기모터와 프로펠러로 구성된 경우가 있다. 이때 두 프로펠러 간의 속도 차에 해당하는 동기오차는 에너지효율과 침로오차에 영향을 미친다. 본 연구에서는 외란과 동특성 불일치에 의해 발생되는 동기오차를 억제하기 위한 동기제어시스템이 설계된다. 이 제어시스템은 기준모델, 예비필터와 속도제어기, 동기제어기로 구성된다. 기준모델은 추진시스템마다 상호 분리된 동기오차와 제어입력의 계산에 이용된다. 예비필터와 속도제어기는 추진시스템이 오버슈트와 입력포화 없이 지령을 추종하도록 설계된다. 그리고 동기제어기는 안정적이고 신속한 동기화의 관점에서 근궤적법으로 설계된다. 끝으로, 시뮬레이션을 통해 설계된 제어시스템이 외란에 효과적임을 보여준다.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권5호
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• pp.1303-1314
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• 2019

This paper studies the harmonic characteristics of ship electric propulsion systems and their treatment methods. It also adopts effective measures to suppress and prevent ship power systems from affecting ship operation due to the serious damage caused by harmonics. Firstly, the harmonic characteristics of a ship electric propulsion system are reviewed and discussed. Secondly, aiming at problems such as resonant frequency and filter characteristics variations, resonance point migration, and unstable filtering performances in conventional passive filters, a method for fully tuning of a passive dynamic tunable filter (PDTF) is proposed to realize harmonic suppression. Thirdly, to address the problems of the uncontrollable inductance L of traditional air gap iron core reactors and the harmonics of power electronic impedance converters (PEICs), this paper proposes an electromagnetic coupling reactor with impedance transformation and harmonic suppression characteristics (ECRITHS), with the internal filter (IF) designed to suppress the harmonics generated by PEICs. The ECRITHS is characterized by both harmonic suppression and impedance change. Fourthly, the ECRITHS is investigated. This investigation includes the harmonic suppression characteristics and impedance transformation characteristics of the ECRITHS at the fundamental frequency, which shows the good performance of the ECRITHS. Simulation and experimental evaluations of the PDTF are carried out. Multiple PDTFs can be configured to realize multi-order simultaneous dynamic filtering, and can effectively eliminate the current harmonics of ship electric propulsion systems. This is done to reduce the total harmonic distortion (THD) of the supply currents to well below the 5% limit imposed by the IEEE-519 standard. The PDTF also can eliminate harmonic currents in different geographic places by using a low voltage distribution system. Finally, a detailed discussion is presented, with challenges and future implications discussed. The research results are intended to effectively eliminate the harmonics of ship electric power propulsion systems and to improve the power quality of ship power systems. This is of theoretical and practical significance for improving the power quality and power savings of ship power systems.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권3호
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• pp.451-458
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• 2022

In Korea, five major ports have been designated as sulfur oxide emission control areas to reduce air pollutant emissions, in accordance with Article 10 of the "Special Act on Port Air Quality" and Article 32 of the "Ship Pollution Prevention Regulations". As regulations against vessel-originated air pollutants (such as PM, CO2, NOx, and SOx) have been strengthened, the Ministry of Oceans and Fisheries(MOF) enacted rules that newly built public ships should adopt eco-friendly propulsion systems. However, particularly in diesel-electric hybrid propulsion systems,the demand for precise control schemes continues to grow as the fuel saving rate significantly varies depending on the control strategy applied. The conventional Power Take In-Power Take Off(PTI - PTO) mode control adopts a rule-based strategy, but this strategy is applied only in the low-load range and PTI mode; thus, an additional method is required to determine the optimal fuel consumption point. The proposed control method is designed to optimize fuel consumption by applying the equivalent consumption minimization strategy(ECMS) to the PTI - PTO mode by considering the characteristics of the specific fuel oil consumption(SFOC) of the engine in a diesel-electric hybrid propulsion system. To apply this method, a specific fishing vessel model operating on the Korean coast was selected to simulate the load operation environment of the ship. In this study, a 10.2% reduction was achieved in the MATLAB/SimDrive and SimElectric simulation by comparing the fuel consumption and CO2 emissions of the ship to which the conventional rule-based strategy was applied and that to which the ECMS was applied.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 추계학술발표회
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• pp.207-207
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• 2017