추진시스템 검증을 위한 추진시스템 장비 모델 및 시뮬레이터 개발

손나영; 이헌석; 오진석

doi:10.5916/jkosme.2019.43.1.48

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자료유형: 학술저널

저자정보: 손나영 (Hanwha system) 이헌석 (Korea Maritime and Ocean University) 오진석 (Korea Maritime and Ocean University)

저널정보: 한국마린엔지니어링학회 Journal of Advanced Marine Engineering and Technology (JAMET) 한국마린엔지니어링학회지 제43권 제1호

발행연도: 2019.1

수록면: 48 - 55 (8page)

DOI: 10.5916/jkosme.2019.43.1.48

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전력변환기술의 발달로 추진모터를 사용하는 하이브리드 추진시스템이 최근 군함에 적용되어지고 있다. 이러한 하이브리드 추진시스템은 기계식 추진체계에 비해 대잠능력, 생존능력 및 에너지 효율과 같은 장점을 지닌다. 그러나 하이브리드 추진시스템은 설계 및 생산이 복잡하고 연동장비의 수가 증가함에 따라 연동과정에서 발생할 수 있는 많은 문제점으로 인하여 추진시스템의 검증은 필수적이다. 즉, 안정적인 함정 운용을 위해 추진시스템 제어감시 장비인 ECS(Engineering Control System)의 신뢰성은 매우 중요하다. 이러한 이유로 군함에 적용되어지고 있는 ECS는 L3, SEASTEMA와 같은 해외 전문회사에 의존하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 RT-HILS(Real-Time Hardware In the loop System)기반의 ECS를 검증하기 위한 시뮬레이터를 구성한다. 시뮬레이터는 가스터빈, 추진모터, 감속기어, 가변피치 프로펠러에 대한 모델을 개발하여 적용하였으며, 개발된 시뮬레이터와 실제 장비의 데이터 값을 비교분석하였다. 시뮬레이션 결과, 가스터빈 및 추진전동기 개발 모델과 실제 데이터 간의 오차는 5% 이내로 확인되었다. 개발 시뮬레이션 모델은 미래 통합형 추진시스템 구축단계 이전에 성능 및 신뢰성 검증에 활용될 수 있다.

With the development of the power conversion industry and technology, a hybrid propulsion system using a propulsion motor such as CODLOG (COmbined Diesel-eLectric Or Gas turbine), CODLAD (COmbined Diesel-eLectric And Diesel) has been applied to recently warship. Compared to mechanical propulsion system, these Hybrid propulsion system has advantages such as anti-submarine ability, viability and energy efficiency. However, the hybrid propulsion system is complicated in design and production, and as the number of interlocked devices increases, there are many problems that may occur in the interlocking process, And verification of the propulsion system and countermeasures are necessary. These hybrid propulsion system must be equipped with reliable the ECS (Engineering Control System) for stable battleship operation. An ECS is a very important equipment for battleship operation, and it controls and monitors the propulsion system. Therefore, reliability is the most important thing for the ECS. For this reason, the ECS of a warship equipped with a hybrid propulsion system depends on foreign professional companies such as L3, SEASTEMA. In this research, we intend to develop herein a RT-HIL (Real-Time Hardware In the Loop) simulator that validates the ECS using NI’s cRIO and LabVIEW. Theses model was developed based of system identification technique for four types of equipment: gas turbine, propulsion motor, reduction gear and Controllable. The developed simulator was designed based on the CODLOG propulsion system and compared and analyzed the actual equipment data with the developed simulator data As a result of the simulation, the error between the actual data of the gas turbine and the electric propulsion motor and the model has an error within 5%. This simulation can be used for validation and performance verification before the construction phase of the combined – type propulsion system in the future.

#통합기관제어 #가스터빈 #추진전동기 #감속기어 #가변피치프로펠러 #HILS (Hardware In the Loop System) #ECS (Engineering control system) #Gas turbine #Propulsion motor #CPP (Controllable pitch propeller)

참고문헌 (11)

참고문헌 신청

D. H. Kie / 2007 / A Vision For Directed Energy and Electric Weapons in the Current and Future Navy / NAVSEA (Naval Sea Systems Command)

Y. P. Hong / 2015 / A Study on the Arrangement of Efficient Power System for a Warship

Electric Ships Office / 2013 / Naval Power Systems Technology Development Roadmap :95

이형민 / 2011 / 고출력 에너지 사용 체계 플랫폼 실현을 위한 해군함정의 통합 동력 시스템 발전 경향 분석 / 한국마린엔지니어링학회지 35(6):796~801

G. M. Jebsen / 2001 / Electric warship technology overview / Office of Naval Research Presentation Conference

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