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소형 풍력 발전기의 발전 효율 향상을 위한 마그네틱 베어링 개발
조성원(Seongwon Jo),김은호(Eunho Kim),박진수(Jinsu Park),이재백(Jaebaek Lee),이준혁(Joonhyuk Lee),김송길(Songkil Kim) 대한기계학회 2022 대한기계학회 논문집. Transactions of the KSME. C, 산업기술과 혁신 Vol.10 No.1
본 논문에서는 영구자석을 이용하여 내륜과 외륜이 부상된 형태의 마그네틱 베어링을 설계하고, 시제품을 제작하여 마그네틱 베어링의 성능을 평가하였다. 설계된 마그네틱 베어링을 자체 제작한 소형 풍력 발전 시스템에 적용하여 마그네틱 베어링의 성능을 평가하였으며, 기계식 베어링을 이용한 소형 풍력 발전 시스템의 발전 성능과 비교하여 그 우수성을 증명하였다. 최대 풍속 5.5m/s에서 600rpm으로 축이 회전하여 10V 전압의 출력을 확인하였으며, 기계적 베어링을 사용한 경우 대비 대략 최대 2.5배 많은 전압이 출력되는 것을 확인하였다. 마그네틱 베어링은 소형 풍력 발전 시스템에서 마찰에 의한 에너지 손실을 최소화시켜 높은 발전 효율을 구현할 수 있을 것으로 기대되며, 뿐만 아니라 다양한 기계시스템에 적용되어 마찰에 의한 에너지 손실을 최소화할 것으로 기대된다. In this design, we developed a magnetic bearing with permanent magnets targeting to improve the electricity generation efficiency of a small wind turbine. The small wind turbine with two magnetic bearings yielded the output voltage of 10 V with a maximum wind speed of 5.5 m/s tested in the experiments, which was verified about 2.5 times higher than the output voltage when using mechanical ball bearings. It is expected that the developed magnetic bearing will reduce energy loss and improve the energy generation efficiency of a small wind turbine as well as can be utilized in various mechanical systems with minimizing energy loss.
유순덕,최태인,조성원,Yoo, Soonduck,Choi, Taein,Jo, Seongwon 한국인터넷방송통신학회 2021 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.21 No.5
본 연구목적은 관제 공역 다중 드론의 운행 충돌 방지 방안에 대한 연구이다. 연구 결과 드론 충돌을 회피하는 방안으로 관제 시스템에서 드론 예상 경로와 시간을 기반으로 추정되는 ROI 영역에 대한 정확한 정보를 설정 후 드론 충돌을 제어 할 수 있는 방안으로 적절하다는 것을 입증하였다. 실혐분석 결과, 운행하는 드론의 항로 직경은 충돌 위험을 줄일 수 있는 규모를 선정해야 하며, 운행하는 드론의 출발시간과 운행 속도의 변화는 충돌에 영향요인으로 작동하지 않았다. 또한, 충돌을 회피하기 위한 대응 방안으로 비행 우선 순위 제공이 적절한 방법 중의 하나임을 실증하였다. 충돌 회피 방안에 대해 드론 센서기반 충돌회피뿐만 아니라 관제 시스템에서 충돌을 모니터링 및 예측하고 실시간 제어를 수행하여 이중으로 충돌을 보완 할 수 있다. 본 연구는 관제 기반으로 운행되는 드론의 충돌 방지 방안에 대한 아이디어를 제공하고 이를 실질적인 테스트를 진행했다는 것에 의의를 두고 있다. 이는 관제 기반으로 이기종 드론들이 다수 운행시 등장하는 충돌 문제 해결에 도움이 된다. 본 연구는 드론의 충돌로 인한 사고 방지와 안전한 드론 운행 환경 제공을 통한 관련 산업의 발달에 기여 할 것이다. The purpose of this study is to study a method for preventing collisions of multiple drones in controlled airspace. As a result of the study, it was proved that it is appropriate as a method to control drone collisions after setting accurate information on the ROI (Region of Interest) area estimated based on the expected drone path and time in the control system as a method to avoid drone collision. As a result of the empirical analysis, the diameter of the flight path of the operating drone should be selected to reduce the risk of collision, and the change in the departure time and operating speed of the operating drone did not act as an influencing factor in the collision. In addition, it has been demonstrated that providing flight priority is one of the appropriate methods as a countermeasure to avoid collisions. For collision avoidance methods, not only drone sensor-based collision avoidance, but also collision avoidance can be doubled by monitoring and predicting collisions in the control system and performing real-time control. This study is meaningful in that it provided an idea for a method for preventing collisions of multiple drones in controlled airspace and conducted practical tests. This helps to solve the problem of collisions that occur when multiple drones of different types are operating based on the control system. This study will contribute to the development of related industries by preventing accidents caused by drone collisions and providing a safe drone operation environment.
전기화학적 임피던스 분광법 기반 온도환경에 따른 리튬이온 배터리 주파수-위상 인자 도출 및 SOH 추정 연구
김재영(Jaeyeong Kim),이평연(Pyeongyeon Lee),박성윤(Seongyun Park),조성원(Seongwon Jo),이창수(Changsoo Lee),김종훈(Jonghoon Kim) 전력전자학회 2021 전력전자학술대회 논문집 Vol.2021 No.11
현재 다양한 분야에서 사용되고 있는 리튬이온 배터리의 수명을 판단하기 위해 정확한 SOH 추정이 필요하다. 본 논문에서는 온도 특성에 강건한 인자를 도출하기 위하여 랜들스 등가회로 기반 EIS 분석을 통해 파라미터를 도출한 후 용량 감소와의 상관관계를 분석하였다. 그리고 최적의 열화 인자를 선정하기 위해 주파수-위상 특성을 분석 후, 온도 환경에 강건성을 가지는 열화 인자를 도출하였다. 제안하는 인자를 검증하기 위하여 SOH 추정을 통해 오차를 분석하고 선정한 위상 인자의 정확도를 검증하였다.