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자율운항시스템 형식인증 개발을 위한 디지털트윈 기술 동향 분석
김거화,곽연민,장화섭 한국항해항만학회 2023 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2023 No.1
국제해사기구에서는 2024년 초안을 개발하고 25년 승인하기 위한 로드맵을 수립하였고 이를 기반으로 자율운항선박 운항을 위한MASS Code 개발에 착수하였다. 2025년 승인 이후부터 2028년 발효까지 선급에서는 MASS 코드에 부합하는 규정을 개발해야 한다. 기존GBS는 기존에 운용되어온 시스템을 대상으로 개발되었으나 MASS Code는 아직 경험해 보지 않은 선박을 대상으로 하기 때문에 합의에 이르는 과정이 순탄하지 않을 것으로 보인다. 따라서, 우선 자율시스템이 적용가능한 시스템을 분석하고 공통적으로 갖는 구조적인 특징을 분석하는 것이 필요하다.
이은주,김거화,장화섭 한국항해항만학회 2022 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.2
디지털트윈 기술은 실제의 공간과 사물을 디지털상에 복제함으로써 사용자의 최적 운영을 위한 시뮬레이션과 최적화, 모니터링을제공한다. 4차 산업혁명이 진행됨에 따라 해상물류 분야에서도 자율주행 선박과 관련한 사물인터넷, 빅데이터, 혼합현실(MR) 등 여러 첨단기술의 적용이 검토되고 있다. 또한 자율운항선박이 도입됨에 따라 선원의 업무가 자동화되며 육상 지원의 비중이 늘어나며, 완전 자율운항선박의 경우 선박의 모든 제어가 육상에서 이루어지게 된다. 따라서 육상지원자가 선박을 모니터링하고 최적 운영하기 위해 선박의 디지털트윈 모델의 개발이 필요하다. 따라서 선박에 적용가능한 디지털트윈 아키텍처를 구성하고 이를 기반으로 클라우드 기반의 혼합현실 프로토타입 애플리케이션을 개발했다. 이를 통해 본 논문에서 제안한 디지털 트윈 아키텍처를 활용하여 선박의 디지털 트윈 시스템을 구현할 수 있음을 확인하였다.
Design of a kW-class PM Generators for Wind Turbine
이수호(Lee, Soohoh),김거화(Kim, Geohwa),원정현(Won, Junghyun),김동언(Kim, Dong-Eon),박현철(Park, H.C.),정진화(Chung, Chinwha) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
This research has been performed to provide fundamental design aspects of Permanent Magnet Synchronous Generators(PMSGs) for a kilowatt class wind turbine. When it comes to kilowatt class wind turbines, the typical type of generators are Axial Flux Permanent Magnet(AFPM) generators. However, Radial Flux Permanent Magnet(RFPM) generators have been optimally designed to study the output characteristics of a kilowatt class wind turbine in Graduate School of Wind Energy, POSTECH. An existing squirrel-cage rotor has been modified for another newly designed permanent magnet rotor to utilize the commercially existing stator rotor. Electromagnetic analysis utilizing Finite Element Methods tools(ANSYS, MAXWELL 2D) has been applied to analyze the system.
김태훈(Kim, Taehun),김거화(Kim, Geohwa),원정현(Won, Junghyun),이수호(Lee, Sooho),김동언(Kim, Dongeun),정진화(Chung, Chinwha),박현철(Park, H.C.) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.06
포항공과대학교 풍력특성화대학원에서는 STX Windpower의 풍력발전기 국산화 사업의 일환으로 2MW 직접 구동형 영구자석 동기발전기의 설계를 변경 하였다. 정격 출력 2.3MW급으로 정격 RPM은 16.5, 고정자 내경은 2.1m로 128극을 가지고 있다. 본 설계 발전기는 STX93 모델을 기반으로 하고 있으며, 기존 발전기보다 더 compact하고 더 높은 효율의 발전기로 설계 변경하였다. 본 논문에서는 발전기 물리 설계와 그에 따른 전자기 해석 및 열 분석을 수행하고 손실을 계산한다. 또한, 그 결과와 절차에 대하여 요약하고 기존 발전기와 설계 발전기를 비교 분석한다.
김태훈(Kim, Taehun),김거화(Kim, Geohwa),김동언(Kim, Dongeun),정진화(Chung, Chinhwa),박현철(Park, H.C.) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
포항공과대학교 풍력특성화대학원에서는 3MW급 외전형 영구자석 동기발전기 설계를 진행하고 있다. 여기서 외전형이란 RFPM 발전기에서 회전자가 바깥에서 회전하는 형태로 기존의 RFPM 발전기와 비교하여 같은 공극직경에 더 많은 자석을 채택할 수 있고, 회전자와 터빈 블레이드를 직접 연결이 가능하다. 또한, 회전자를 외부에 노출 시킬 수 있으므로 냉각에 유리한 면이 있다. 설계 변수 중 출력과 회전수를 고정시키고 각 극수와 공극 직경, 전압을 변화함에 따른 전기적 특성을 비교하고, 그 중 최적의 모델을 선택한다. 선택된 모델의 전자기장 해석, 손실 계산, 열분석을 수행한다. 본 논문에서는 각 경우에 따른 결과를 비교하고 최적 모델에 대한 해석 결과에 대해 요약한다.