• 동력기계공학회지
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• 제13권4호
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• pp.18-23
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• 2009

구면무단변속기(SS-CVT)는 구조가 간단하여 변속기구의 부피와 무게를 기존의 변속기구에 비하여 줄일 수 있으며, 별도의 클러치 없이 출력축의 정회전, 역회전 그리고 중립상태 등을 구현할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 구면무단변속기의 기구적 특징과 변속메카니즘을 이용하여 직류모터와 가솔린엔진을 장착한 병렬형 하이브리드차량의 동력전달계를 제안하고자 한다. 이를 위하여 먼저 구면무단변속기의 작동원리에 대해 설명하고 전용 실험장치를 제작하여 무단변속성능을 검증하였다. 또한 직류모터를 보조 동력원으로 사용하는 병렬형 하이브리드차량 동력전달계의 설계를 위해 연결기어비와 구면무단변속기의 변속비를 차량주행성능에 맞추어 설정하였으며, 이를 차량가속성능의 수치 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 구면무단변속기의 하이브리드차량 동력전달계의 적용가능성을 검증하였으며, 연구결과로 선정된 구성요소의 설계파라미터를 이용하여 시작차량을 제작하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.366-369
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• 2005

최근 환경 및 에너지 문제가 자동차 산업의 중요한 이슈로 인식되면서 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle) 기술과 연료 전지 자동차(Fuel Cell Vehicle)등이 주목받고 있다. 특히 하이브리드 자동차는 요구되는 동력과 생성되는 동력의 차이 때문에 순시 동력 저장 장치 (peak power buffer)가 필요한데, 반복적인 충/방전 싸이클에서 용량의 감소 없이 높은 단위 질량당의 동력과 에너지를 가지며 부피, 효율, 수명 면에서도 우수한 플라이 휠 에너지 저장장치가 이러한 동력 저장 장치로 적합하다. 본 논문은 하이브리드 자동차를 위한 플라이 휠 에너지 저장 장치의 현 상태 (state of art)를 기술한다. 첫번째로, 플라이 휠 에너지 저장장치의 기원과 배경을 설명한다. 두 번째로 하이브리드 자동차를 위한 플라이 휠 에너지 저장 장치의 세부 사항을 요약하고, 플라이 휠 에너지 저장을 이용한 하이브리드 자동차의 예와 플라이 휠 에너지 저장장치의 설계 쟁점과 자동차에 적용시키기 위한 최근 기술적 진보를 논의한다. 마지막으로, 플라이 휠 에너지 저장장치의 파급 효과와 다른 적용 예를 소개한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1136-1137
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• 2007

현재 건설기계에 있어서 연비 절감에 대하여 유압 기기나 엔진의 에너지 손실 저감에 대한 대책이 있었으나 이것만으로는 한계가 있어 대폭적인 방안을 모색하는데 있어서 동력 시스템의 재검토가 필요한 시점이다. 더불어 자동차와 마찬가지로 건설기계에서도 배기가스 저감이나 연비 저감은 매우 중요한 과제이다. 그 해결책으로서 현재 자동차에서 개발된 하이브리드 시스템의 적용이 매우 유용하다 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 하이브리드 동력 시스템을 건설기계에 적용한 내용을 소개하고 있다. 건설기계의 하이브리드 동력 시스템을 구성하는 엔진, 발전기, 모터, 배터리, 커패시터 등의 전력전자 기기와 전동 유압을 구성하는 전동 유압 기기를 모델화 하여 하이브리드 동력 시스템을 적용한 건설기계의 기본적인 구조와 제어 성능을 파악하고 방식별 하이브리드 시스템의 성능을 비교하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.543-546
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• 2006

최근 여러 연구에서 다양한 종류의 멀티 모드 하이브리드 동력 전달계가 제안되고 있다. 멀티모드 동력전달계는 두 개 이상의 다른 유성기어식 하이브리드 시스템으로 이루어져 있으며 클러치를 사용하여 각 상황에 유리한 유성기어 시스템을 사용하여 주행한다. 각 유성기어 시스템의 단점들을 보완할 수 있기 때문에 단일 모드를 사용하여 주행했을 때보다 여러 면에서 높은 성능을 보인다. 일반적으로 유성기어식 하이브리드 시스템은 크게 입력, 출력, 복합 분기식의 세 가지 종류로 나눌 수 있는데 이 논문에서는 입력 및 복합 분기식 구조의 특징을 분석해 보았다. 또한 시뮬레이션을 통해 입력, 복합 분기식 구조를 사용하여 듀얼 모드를 구성하였을 때 단일 모드와 비교하여 어느정도의 성능을 보이는지 알아보았다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.269-276
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• 2023

본 연구에서는 1시간 이상 체공이 가능하도록 드론에 적용하기 위한 하이브리드 동력시스템을 제안한다. 이 동력시스템은 발전기에서 발생되는 교류를 다이오드 브리지 회로를 통해 직류로 변환하여 배터리를 충전시키고 동력시스템의 높은 제어성능을 얻기 위하여 분리된 셀을 갖는 배터리시스템을 사용한다. 본 논문에서는 부하별 연비와 출력을 분석하였으며, 또한 선정된 발전기의 성능을 연구하였다. 제안된 하이브리드 동력시스템을 장착한 드론은 중량 대비 출력 비율이 0.82로 계산되었으며, 비행시간은 4,179초 동안 비행하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제27권6호
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• pp.155-164
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• 2012

플러그인 하이브리드카(Plug-in Hybrid Electric Vehicle: PHEV)는 가정이나 건물의 전기를 이용하여 외부에서 충전한 배터리의 전기동력으로 주행하다가 배터리 방전 시 일반 하이브리드카처럼 내연기관 엔진과 배터리의 전기동력을 동시에 사용하여 운행하는 자동차이다. 자동차 업체들은 전기자동차 보급에 가장 큰 걸림돌인 높은 배터리 가격이 낮아진다고 해도 짧은 주행거리 문제가 해결되지 않기 때문에, 대안으로 전원을 직접 연결해 배터리를 충전할 수 있는 플러그인 하이브리드카 개발에 주력하고 있다.

• 기계와재료
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• 제23권3호
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• pp.190-198
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• 2011

하이브리드 굴삭기는 에너지 재생 및 연비향상을 위하여 기존의 유압부품들 중 일부를 전기부품으로 대체하여 시스템을 구성하고 있다. 따라서, 하이브리드 굴삭기의 신뢰성을 평가하고 보장하기 위해서는 기계적인 부하와 전기적인 부하가 복합적으로 영향을 미쳐 발생되는 고장모드를 고려하여 신뢰성평가기법을 개발하여야 한다. 특히 하이브리드 굴삭기는 가혹한 실외 환경조건에서 운용되므로 새롭게 개발되는 부품들에 대하여 설계 결함을 조기에 발견하기 위한 복합 내환경 시험과 초가속 수명시험이 수행되어야만 한다. 본 연구에서는 FMEA, FMECA, FTA 및 HALT 등의 다양한 신뢰성 기법을 사용하여 하이브리드 굴삭기의 신뢰성평가기법을 개발하였고, 개발대상 하이브리드 굴삭기의 주요 동력전달 파트인 선회구동 시스템에 대한 신뢰성평가장비를 개발하고 구축하였다. 본 연구에서 개발된 하이브리드 굴삭기 신뢰성평가기법은 하이브리드 자동차의 부품들에 대한 신뢰성평가에도 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권12호
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• pp.1537-1542
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• 2011

본 논문은 복합형 하이브리드 굴삭기를 위한 동력전달계 제어기법에 대하여 기술하였다. 하이브리드 굴삭기는 기존 굴삭기의 동력전달계를 하이브리드화 하여 연비향상 및 배출가스 저감을 목표로 개발되고 있다. 특히 복합형 하이브리드 굴삭기는 유압시스템의 일부를 전기시스템으로 대체하여 낮은 유압효율로 인한 에너지 손실을 줄일 수 있도록 구성되어 있다. 해당 굴삭기의 하이브리드 동력 제어기는 동력전달계의 동력 흐름을 관리하여 굴삭기의 연비를 향상 시키고, 슈퍼 커패시터의 충전량을 적절한 범위에서 유지하며, 기존 굴삭기에 준하는 성능을 유지하여야 한다. 이를 위하여 본 논문에서는 슈퍼 캐패시터의 충전량 기반의 서모스탯(Thermostat)형 제어기와 실시간 최적해를 이용한 ECMS 제어기를 설계하였으며 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 검증하였다. 시뮬레이션 결과, 하이브리드 굴삭기의 연비가 대략 20% 이상 향상될 것으로 기대되며, 특히 등가 연료 개념을 이용한ECMS 제어기의 성능이 서모스탯(Thermostat)형 제어기에 비해 연비 및 슈퍼 커패시터 충전량 관리 측면에서 보다 향상된 것을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.772-777
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• 2009

지구 온난화를 경감 하기위한 차세대 동력시스템으로서 연료전지 동력시스템은 승용차를 중심으로 활발하게 개발되고 있다. 가선이 설치되어있지 않은 철로에서의 철도차량의 경우에 있어서도 연료전지 동력시스템의 적용이 선진 각국을 중심으로 연구개발 되고 있다. 본 논문에서는 가속, 타행주행 및 감속을 반복하여 주행하는 경전철에 대하여 연료전지 하이브리드 동력시스템을 적용하고자 할 때 이에 대한 설계 및 제어전략을 논하였고, Matlab/Simulink로 모델링하여 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1196-1199
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• 2017

쿼드-틸트프롭(QTP) 무인기의 직렬-하이브리드 방식 동력시스템을 설계하고 특성을 분석하였다. 동력시스템은 4.5kW급 로터리엔진-발전기 장치를 기본으로 리튬-배터리를 동력원으로 사용하며, 동력제어기가 비행체가 필요로 하는 전체적인 동력을 제어하고 공급한다. 엔진의 출력은 발전기 구동 및 발전 효율과 배터리의 충전과 방전에 따른 손실을 고려하여 발전기 성능과 매칭된다. 배터리에 저장된 에너지와 통합 제어해서 전체적인 연료소모율을 최소화하도록 엔진-발전기의 정속(Constant Speed) 운용개념이 적용되며, 결과적으로 배터리의 용량과 특성, 그리고 충전과 방전 사이클이 효율 향상에 중요한 요소로 작용할 수 있다.