• 한국추진공학회지
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• 제24권2호
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• pp.52-60
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• 2020

본 논문에서는 개방형 액체로켓엔진의 제어 알고리즘을 다룬다. 이를 위해 엔진의 각 구성품들을 기준으로 수학적 모델링을 하였으며 추력제어를 위하여 연소실 압력을 피드백하여 제어시스템을 구축하였다. 제어시스템을 위하여 최대추력 상태에서 선형 모델을 이용하여 최적 출력피드백 LQ 추종 제어기를 설계하였으며 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권2호
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• pp.203-209
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• 2015

건설기계 산업에서 배기 및 연비 규제를 만족하기 위하여 엔진 시스템이 점차 전자제어화 되고 있으며, 이를 제어하기 위한 EMS(Engine Management System)의 복잡도 또한 증가하고 있다. 본 연구에서는 EMS function 개발 시, 비용 및 개발기간의 단축을 위한 HiLS(Hardware in the Loop Simulation) 시스템을 개발하였다. HiLS 에 내장된 엔진 모델은 크게 Air, Fuel, Torque 및 동력계 모델로 구성되어있고 실시간 엔진 모사를 위하여 Mean value modeling 방법을 적용하였다. 이 연구를 통하여 개발한 HiLS 시스템은 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 시스템과 Turbocharger 가 장착된 건설기계용 디젤엔진을 이용하여 정확성을 검증하였고, 테스트 결과 실 엔진 대비 90% 이상의 정확도를 얻었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권1호
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• pp.104-109
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• 2005

항공기용 가스터빈엔진에 사용되고 있는 전자식 엔진제어장치는 연료 절약 및 성능 향상을 목적으로 개발되어, 최근에는 엔진의 신뢰성 향상을 위한 고장진단 기능을 갖춘 전자동디지털식 엔진제어장치로 발전하였다. 이와 같은 기술의 발전으로 과거와는 다른 새로운 개념의 엔진제어장치에 대한 인증기술 개발의 필요성이 증대되고 있다. 전자식 엔진제어장치에 대한 설계 및 인증에서 고려되어야 하는 사항으로 전원 공급, 입력 데이터, 고장 모드, 소프트웨어 확인 및 검증, 그리고 낙뢰의 영향 등을 들 수 있다. 본 연구에서는 전자식 엔진제어장치에 대한 설계 고려사항과 인증 기법을 분석하였고, 이를 바탕으로 국내 감항기술기준의 관련 요구조건을 정립할 수 있도록 하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제9권4호
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• pp.96-103
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• 2005

위성발사체는 인공위성을 정해진 궤도에 정확하게 투입하는 것이 주 목적이며, 이를 위해서는 발사체의 최종 속도와 질량을 미리 설정된 값과 일치시켜 주어야 한다. 위성발사체에 주로 사용되는 액체로켓엔진의 경우 이를 위해 추력제어시스템(TCS) 및 추진제소진시스템(TDS)을 이용하며, 이는 액체로켓엔진에 장착된 제어밸브를 통해 추진제 유량을 제어함으로써 추력 및 혼합비를 제어하는 시스템이다. 본 연구에서는 액체로켓엔진을 설계점에서 안정적으로 운용하기 위해, 추력 및 혼합비 제어밸브의 제어특성을 PID 제어로직을 통해 분석하였다. 우선 상용프로그램인 AMESim을 통해 제어벨브의 제어특성을 이론적으로 분석하고, 이를 바탕으로 한국항공우주연구원(KARI)에 설치된 제어밸브시험설비를 통해 얻은 제어밸브의 제어특성과 비교 분석하였다.

• 항공우주기술
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• 제8권1호
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• pp.82-97
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• 2009

본 연구에서는 가스발생기 사이클 엔진시스템의 제어특성을 검토하고, 제어기를 구성하기 위한 해석의 일환으로 공칭 작동점 부근에서의 선형해석을 위한 Simulink 수학적 모델을 구성하여, 엔진 스로틀링 과정에 대한 해석을 수행하였다. 스로틀 밸브의 특성이 엔진동특성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 추력제어밸브와 가스발생기 혼합비 유지를 위한 압력균형기(pressure stabilizer)의 모델, 그리고 제어밸브 구동용 모터의 수학적 모델을 포함시켰다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.54-60
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• 2010

액체로켓엔진 시스템의 시동 및 정지 또는 추력 제어와 같은 천이 작동시 동특성을 예측하기 위한 선행 연구로서 추진제 공급 시스템의 구성품에 대한 동특성 모델링을 수행하였다. 연료 공급계통과 산화제 공급 계통의 구성품들은 재생냉각채널을 제외하고 같은 것으로 가정하였다. 동특성 모델링의 대상 구성품은 펌프, 관로, 오리피스, 제어 벨브, 재생냉각채널, 인젝터 등이며 실제 엔진 시스템의 축소모형에 대한 수력시험을 통해 각 구성품의 동특성 모델링을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.184-186
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• 2008

리니어 발전기는 리니어 엔진의 시동에 필요한 연소조건을 만들기 위하여 전동기로 동작하다가 연소가 안정화되면 발전기로 동작을 하여 PCS(Power Conditioning System)를 통해서 전력을 계통으로 보내주게 된다. 리니어 엔진의 초기 시동을 하기 위하여 발전기는 운동주파수와 운동방향, 그리고 힘의 크기를 제어해야 하며, 발전 시에는 엔진의 동작에 맞도록 전력을 제어해야 한다. 이를 효율적으로 제어하기 위하여 MSC(Machine Side Converter)에서 상전류를 독립적으로 조절할 수 있는 H-bridge로 각 상을 구성하였다. LSI(Line Side Inverter)는 DC-Link 전압을 제어하여, MSC의 동력/발전 동작에 따라서 전력을 계통에서 받아오거나 전력을 계통으로 보내는 동작을 한다. 본 연구에서는 리니어 발전기 모델링를 통해서 PCS 제어 알고리즘을 확인하고 전체 시스템과 연동을 한 실제 운전특성에 대하여 살펴보았다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.1611-1618
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• 2017

최근 해양 환경에서 국방과 관련한 임무를 수행하는 무인수상정(USV, unmaned surface vehicle)의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 무인수상정이 해양 환경에서 성공적인 임무를 수행하기 위해서는 선체부, 추진시스템, 조향시스템, 제어시스템, 전원시스템 등을 포함하는 원격/자율 무인수상정 플랫폼이 필수적으로 요구된다. 기존 무인수상정은 기계식 제어 방식을 채택하고 있었지만, 이는 중량 등 여러가지 측면에서의 제약을 가진다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 본 논문에서는 무인수상정의 플랫폼 장비를 전자적으로 제어하기 위한 시스템을 개발하고, 개발한 시스템을 실험하여 유용성을 검증하는 것에 관한 내용을 다룬다. 이를 위해서 제어 명령에 따라 엔진, 워터젯, 전원 등 플랫폼 장비를 제어하기 위한 주 제어 시스템과 엔진 제어장치, 워터젯 제어장치, 전원 제어장치에 관한 시스템 아키텍처를 설계하고, 각 구성 요소를 개발한다. 또한, 개발한 시스템의 수조 실험 및 검증을 위하여 엔진 및 워터젯의 각 구성 요소를 포함하는 테스트베드를 설계 및 제작하였고, 이를 기반으로 실험을 수행하여 개발한 시스템의 유용성을 검증하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제8권4호
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• pp.67-75
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• 2004

액체로켓 엔진시스템에 있어서 과도 해석은 시스템 시험 항목이나 시험 횟수의 선정과 개발 기간 등의 단축을 위해 반드시 필요한 항목이다. 본 연구에서는 터보펌프 공급식 로켓 엔진의 수학적 모델을 구성하였으며. 이를 이용하여 추력 제어 밸브의 개도 변화에 따른 엔진의 작동 모드 변화에 대한 과도해석을 수행하였다. 검증을 위하여 AnaSyn을 이용한 모드 해석 결과와 비교하여 2% 범위 내로 일치하는 것을 확인하였다. 또한 로켓 엔진 시스템의 과도해석 모델을 이용하여 엔진 구성품에 대한 시스템 차원의 설계 변수 결정이 가능함을 보였다. 압력안정기(pressure stabilizer)는 가스발생기 혼합비를 균일하게 유지시켜주는 장치로서, 이에 대한 감쇠 강제진동 모델을 세워 고유진동수와 감쇠비의 함수로 안정 영역을 구하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.75-77
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• 2007

본 논문에서는 엔진, 발전기, 견인 전동기, 배터리, 전력 변환기로 구성된 직렬형 하이브리드 전기 자동차의 최적 효율 운전 및 통합 전력제어에 관해 논의한다. 제안된 시스템의 엔진은 최적 효율 운전을 위해 부하에 따라 가변속(Variable Speed) 운전되며, 속도를 가변하여도 필요한 전력을 순시적으로 제어할 수 있다. 또한 자동차가 요구하는 다양하고 순시적인 전력의 변동에 대응할 뿐만 아니라 엔진의 연료 효율 및 배터리의 수명을 고려하여 엔진과 배터리의 전력을 적절히 분배하여 공급할 수 있는 통합 전력제어 방법에 관해서도 논의한다. 제안된 통합 전력제어 알고리즘의 유용성은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 검증하였다.