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연구대상으로 삼은 중형 전기추진 무인기는 무게 18.5 kg, 날개 길이 6.4 m급의 저속 장기체공형으로 태양전지, 연료전지, 배터리를 전력원으로 사용한다. 이륙시간에 따라 태양전지의 에너지 총량이 달라지므로 체공을 최대화하기 위한 최적의 이륙시간을 선정해야 한다. 이를 위해 전압매칭을 통해 각 전력원을 선정하여 모델링을 수행하였으며 단품 성능시험을 통해 검증 후 시뮬레이션을 수행하였다. 이륙시간이 오전 6시, 오전 2시일 때 각각 최대 37.5시간, 최소 27.6시간동안 전력공급이 가능하였다. 배터리 SOC의 사용범위를 25~80%로 제한하도록 연료전지의 작동을 제어할 경우 각각 0.31시간, 0.63시간동안 더 전력공급이 가능하며 각 전력원은 최적 운전점에서 작동함을 확인하였다.

The target system is a middle size UAV, which is a low-speed long-endurance UAV with a weight of 18 kg and wingspan of 6.4 m. Three electric power sources, i.e. solar cells, a fuel cell, and a battery, are considered. The optimal takeoff time is determined to maximize the endurance because the generated solar cell's energy is heavily dependent on it. Each power source is modeled in Matlab/Simulink, and the component models are verified with the component test data. The component models are integrated into a power system which is used for power simulations. When takeoff time is at 6 pm and 2 am, it can supply the power during 37.5 hrs and 27.6 hrs, respectively. In addition, the thermostat control simulation for fuel cell demonstrates that it yields more power supply and efficient power distribution.

권호기사

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
전산유체역학을 이용한 항공기 프로펠러 공력특성 연구 조규철, 김효진, 박일주, 장성복 pp.917-926

동축류의 코안다 효과를 이용한 초음속 제트의 추력편향제어에 관한 실험적 연구 윤상훈, 전동현, 허준영, 성홍계, 이열 pp.927-933

항공기용 PAO-공기 열교환기 성능분석 연구 박동명, 정용인, 문우용, 박성순 pp.934-939

중형무인기용 하이브리드 전기동력시스템의 최적 이륙시간에 관한 연구 이보화, 박부민, 김근배, 차봉준 pp.940-947

강제조화운동을 이용한 SDM의 세로 및 방향 안정성 미계수 예측 이형로, 이승수, 조창열 pp.948-956

비선형 구조 해석과 공력 해석의 효율적인 연계 알고리즘에 대한 연구 김의영, 장성민, 이동호, 조맹효 pp.957-962

PSO 알고리즘을 이용한 다중 하중 스펙트럼 하에서의 항공기 날개 구조부재의 최적 설계 연구 박국진, 박용진, 조진연, 박찬익, 김승조 pp.963-971

다중프론트 해법의 공유메모리 병렬화 김민기, 김정호, 박찬익, 김승조 pp.972-978

무인전투기 근접 지형추종을 위한 궤적생성 및 유도 항법 오경택, 서중보, 김형석, 김유단, 김병수 pp.979-987

CBBA 기반 SEAD 임무를 위한 이종무인기의 분산형 임무할당 알고리듬 연구 이창훈, 문건희, 유동완, 탁민제, 이인석 pp.988-996

전기모터를 사용한 소형 무인헬리콥터에 활용될 항법장치용 자장계의 보상 이길호, 조성범, 김정성, 최기영, 기창돈, 송용규, 구훤준 pp.997-1003

그래핀을 이용한 탄소나노튜브 전계방출소자 계명 개질 및 전자 추진계 응용 이정석, 강태준, 김대원, 김용협 pp.1004-1009

폐열 에너지 수집을 위한 박막형 열-전기화학전기 개발 임형욱, 강태준, 김대원, 김용협 pp.1010-1015

한국항공우주학회지 40권11호 목차 정민정 pp.0-0

참고문헌 (8건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 이보화, 박부민, 김춘택, 김성욱, 양수석, 안석민, “소형 연료전지 무인기의 전기추진시스템용 전력원 모델링 및 시뮬레이션,” 항공우주학회지 제 39권 10호, 2011 미소장
2 이보화, 박부민, 김춘택, 양수석, 안석민, “소형 무인기용 하이브리드 전기추진시스템 전력 특성변화 시뮬레이션,” 항공우주학회지 제 39권 11호, 2011 미소장
3 Experimental Validation of a Battery Dynamic Model for EV Applications 네이버 미소장
4 Anca D. Hansen, Poul Sørensen, Lars H. Hansen and Henrik Bindner, 2000, “Models for have Stand-Alone statement System,” National Risø Laboratory, Roskilde 미소장
5 P. Buasri and Z. M. Salameh, “An Electrical Circuit Model for A Proton Exchange Membrane Fuel Cell,” IEEE 2006:1-4244-0493-2. 미소장
6 Dongjing, Lee and Li Wang, “Dynamic and Steady-State Performance of PEM Fuel Cells under Various Loading Conditions,” IEEE 2007: 1-4244-1298-6 미소장
7 김성욱, 이창호, 김동민, “소형 연료전지 전기비행체 개발,” 항공우주학회 춘계학술대회, 2011, pp. 856-859. 미소장
8 Duffie, J. A. and Beckman, W. A, “Solar engineering of thermal processes,” 1980, Jon Wiley & Sons. 미소장

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