• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.529-535
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• 2018

레인지 익스텐더 전기자동차는 소형의 발전용 엔진이 가장 효율이 좋은 특정 운전영역에서 기동하여 배터리를 충전시키며 주행거리를 연장하는 메커니즘으로 주행한다. 본 연구에서는 저가이면서 제어 로직이 간단한 시스템을 개발하기 위하여 기존 쓰로틀바디시스템을 대체하는 스텝모터방식 흡입공기량 공급시스템을 개발하여 기존 base 엔진에 적용하고, 흡입공기량 증대를 통한 성능 개선을 위해 흡 배기다기관의 길이 변경 효과를 실험적으로 살펴보았다. 실험결과, 하나의 스텝모터로 작동하는 Type B의 흡입공기량조절장치가 Type A보다 전 운전영역에서 성능이 높았으나 유동저항의 증가로 base 엔진보다는 성능이 낮았다. 이를 개선하기 위해 흡기매니폴드에 140mm 어댑터를 장착한 경우와 새로 설계된 70mm 길이의 배기 매니폴드를 적용한 경우 2200rpm과 4300rpm 두 속도조건에서 엔진성능이 향상됨을 확인할 수 있었다. 최적 설계된 엔진을 대상으로 레인지 익스텐더 전기자동차에 적용 가능하도록 발전기 부하를 연결하여 2단 속도로 고정밀 운전제어를 구현하였으며 그 결과, 1단 2200rpm과 2단 4300rpm 운전조건에서 ${\pm}2.5%$ 이내의 속도변화율을 나타내었고, 1단 속도에서 2단 속도로 상승 시 610rpm/s의 목표속도 추종성 결과를 얻었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.74-79
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• 2019

군용차량은 별도의 발전기 장착공간을 마련하지 않고 엔진과 연결되어 발전하는 엔진일체형 직렬 하이브리드 발전기를 통해 전력을 생산한다. 그러나 발전기와 엔진 간 연결 방식이 가지는 기계적 특성에 따라 내부 방청 및 윤활용 그리스가 비산하여 산화철이 발생했다. 산화철이 시동기에 고착되어 시동성능이 저하되고 기어마모에 따른 레틀 소음이 증대되는 문제가 발생하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 엔진의 연결 스플라인 재질 및 표면처리를 개선하고 형상을 그리스 밀봉형으로 변경하여 내부의 산화철 발생을 방지하였다. 축계를 구성하는 발전기 연결기의 형상이 변경됨에 따라 비틀림 내구 시험을 통해 구조의 건전성을 확인하였다. 또한 실차 부하시험을 통하여 내부 부식 없이 목표한 내구수명 동안 부식이 발생하지 않음을 검증하였다. 그리스 비산 방지구조가 실제로 산화철의 발생을 억제함으로써 발전기에서 발생하는 소음을 감소시키는지 확인할 수 있었다. 본 논문은 엔진과 변속기 사이에 장착하는 직렬 하이브리드 발전기에서 발생하는 배부 부식을 방지하여 시동기의 성능저하 현상과 소음 발생 현상에 대한 근본적인 해결방안을 제시하였다고 할 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.183-184
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• 2016

태양광 패널 등가모델을 결합한 태양광 발전 패널 모의 장치(SAS)는 정확도 면에서 많은 장점이 있다. 특히 SAS에서 사용되는 등가회로 모델은 주변 환경에 맞게 빠르게 변하는 I-V 출력특성을 추출할 수 있어야 하며, 추출시간이 짧을수록 좋다. 본 논문은 태양광 등가회로 모델의 파라미터를 빠르게 추출하여 I-V 특성곡선을 모사할 수 있는 방법을 제안한다. 제안한 모델은 실시간으로 변화하는 태양광 패널의 출력 특성을 빠르게 모사하기 위해 미분을 사용해서 등가회로의 파라미터를 추출한다. 제안 모델의 타당성 검증은 기존의 사용하는 방법들과의 비교를 통해 진행하였고, 그 결과 정확도는 기존의 사용하는 방법과 비슷하게 유지하면서 속도는 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.309-314
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• 2009

The unpredicted worldwide oil price makes the energy efficiency technology be more importance than any other period. The small cogeneration system is one of the most representative technology among the energy efficiency technologies, and the Stirling engine cogeneration system has been concerned and investigated due to the preferable characteristics - low toxic emission, low noise and vibration level, and the various form of fuel. A tiny, 1kW of electrical output, gas fueled Stirling engine cogeneration system was investigated. The electrical efficiency and thermal efficiency of the system were measured. The experiment was executed at an independent Stirling engine mode, independent secondary burner mode, and the combined mode. Part load characteristics of the Stirling engine cogeneration system were investigated also. With the efficiency characteristics, the $O_2$ and NOx emission characteristics were measured.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.182-184
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• 2008

수소리니어 동력/발전시스템은 기존의 인프라를 이용한 개발이 가능한 이점과 고압축비, 초회박연소 실현에 의한 고효율, 저배기 달성이 가능한 장점을 가지고 있다. 또한 엔진 혹은 발전기의 구조변경 없이 다양한 연료를 사용이 가능하기 때문에 차세대 수소이용 기관으로 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 기존에 설계한 5kW급 리니어발전기의 성능향상을 위해 공극구조의 개선과 디텐트력 감소 설계를 했다. SPM 타입의 자석을 적용한 내충격 구조의 이동자 설계과 디텐트력 감소를 위한 치 형상설계가 이루어졌다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제11권9호
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• pp.398-405
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• 2001

The maximum and mean indicated pressure of two stroke low speed diesel engine has been continuously increased with a view of increasing engine power and also reducing fuel consumption. As a result, axial excitation has been increased comparing to that of the previous one. So the axial vibration damper in standard one is applied to all two stroke low speed diesel engine at the free end of crankshaft. Though many studies were carried out for marine use, few has been made for diesel power plant because there was little demand for power plant. Nowadays, diesel engine is much to be used for many benefits. In this paper, the optimum design of axial vibration on the 65 kW diesel power plant with tow 9K80MC-S engines of 9 cylinders was carried out. And the axial-torsional coupled vibration of this shafting system is identified by theoretical analysis and vibration measurement.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.6-11
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• 2007

Packaged power station (PPS) is a stationary diesel engine generator set and developed for the supply of electric power to small villages, islands and factories etc. Therefore, the PPS is closely installed to residence area and sometimes cause the environmental noise problems. In this paper, environmental noise analysis was performed for the power plant with 28 sets of PPS. The initial analysis results showed the some difference between the measurement and analysis because of the inaccurate noise source data. To improve the accuracy of analysis, main noise sources were inversely estimated using the in-situ measurement data in the vicinity of PPS and steam boiler. As the results of re-analysis, the good agreement was obtained and it was concluded that the noise levels exceed the specified noise limit in residence area. In order to reduce the noise, the several methods such as geometry alteration of inlet duct, application of hybrid-type silencer and noise protection barrier were suggested and verified with the confirmed analysis model.

• 세라미스트
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• 제13권6호
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• pp.7-12
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• 2010

극한환경용 소재기술의 발전은 새로운 기기의 설계 및 제작을 가능하게 하고, 이에 따른 고효율 시스템의 운전을 실현할 수 있게 한다. 청정 에너지 확보, 에너지 전환 효율 극대화, 항공우주 기술의 확보 등 21세기 신성장 동력산업의 주요 이슈들은 시스템 운전여건을 고온의 극한 환경으로 처하게 한다. $SiC_f$/SiC 복합체는 우수한 고온 성능으로 고온 극한환경에 적용할 수 있는 잠재성을 지닌 소재로 항공우주 산업, 방위산업, 원자력 산업 및 에너지 산업에서 적용되고 있거나 적용이 검토되고 있다. 일본은 OASIS (Organization of Advanced Sustainability Initiative for Energy System/Material) 주도로 FEEMA 프로젝트에서 엔진부품용 $SiC_f$/SiC 복합체 개발을 추진 중이며, 유럽연합과 BA (Broad Approach) 프로젝트를 통하여 핵융합로 적용소재에 관한 연구를 수행 중이다. 또한 미국과 TITAN 공동프로젝트 내에서도 $SiC_f$/SiC 복합체에 대한 연구가 진행 중이다. 미국의 일본과의 TITAN외에도 일본원자력연구원 (JAEA) 및 프랑스 원자력연구소 (CEA)와도 공동연구를 수행하고 있다. 프랑스 CEA는 고온가스로의 피복재로 개발을 수행하고 있다. 이외에도 유럽연합은 RAPHAEL 프로그램과EXTREMAT 프로그램에서 $SiC_f$/SiC 복합체 개발을 수행하고 있다. 또한 소규모이지만 $SiC_f$/SiC 복합체의 상업적인 판매가 일본에서 시작되었고, 가까운 미래에 범용적으로 적용할 상업적인 판매를 시작하는 단계로 발전할 수 있으리라 생각된다. 이외에도 미국 ASME는 고온 설계코드 개발을 위한 준비를 진행 중이다. 아울러 가속화된 제조공정 기술 개발과 설계코드 및 DB 구축과 같은 소재 적용여건의 성숙은 $SiC_f$/SiC 복합체가 상용소재로 적용될 가능성을 높이고 있으며, 개량 후보소재에서 현용재로 적용될 시기를 앞당길 수 있는 계기가 되리라 생각된다. 따라서 국내에서 이에 걸맞는 체계적인 투자와 연구가 진행되어야하겠다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.159-160
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• 2016

본 논문에서는 최근 건설기계용으로 연구되고 있는 E-TCS의 Power Electronics System에 대한 Topology와 제어방법을 제안한다. 디젤엔진과 같이 사용되는 E-TCS는 압축기와 터빈 그리고 요구되는 회전속도로 고속회전 및 발전이 가능한 모터와 이를 제어하는 인버터로 구성된다. 기존의 E-TCS를 위한 Power Electronics System의 경우 배터리의 전압강압으로 인버터의 전류량이 증가하여 Power Electronics System 및 모터의 Volume이 커지는 단점이 있으며, 특허가 존재하여 사용이 어렵다. 본 논문에서는 이와 같은 단점을 개선한 E-TCS를 위한 새로운 Topology 구성 및 제어방식을 제안한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권8호
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• pp.781-788
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• 2013

엔진 설계시 실린더 주요 부품의 온도 분포 계산은 엔진 전체 구조안정성 평가시 열응력에 의한 변형을 고려하기 위해 필수적으로 수행된다. 최근 박용 및 발전용 중속엔진은 압축비 및 출력이 증대 되어 설계되고 있는 추세여서 증가된 연소실 열부하에 의한 영향을 고려하기 위해 열전달 해석의 높은 정확도가 요구되고 있다. 본 연구에서는 엔진 설계시 실린더 주요 부품의 온도 분포를 계산하고 계산된 온도 수준이 설계기준에 만족하는지를 정확히 평가 하기 위한 열전달 해석 프로세스를 정립하였다. 각 주요 열부하 영역의 경계조건 설정 과정을 1 차원 엔진 성능해석 및 3 차원 열유동 해석을 통하여 산출하여 적용하였으며 해석 결과는 해당엔진 모델의 프로토 타입엔진 주요 부품 온도를 계측하여 검증하였다.