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열전기술 전기철도 적용 기술동향 원문보기

전기의 세계 = The proceedings of KIEE, v.62 no.5, 2013년, pp.12 - 17  

신승권 (한국철도기술연구원) ,  정호성 (한국철도기술연구원) ,  김형철 (한국철도기술연구원) ,  박영 (한국철도기술연구원)

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문제 정의

  • 그러나, 무선 센서들의 배터리 교체비용 증가는 무선 센서 네트워크 구축에 큰 문제점이 되고 있다. 이를 해결하기 위해 전기철도 차량 주행시 버려지고 있는 폐열을 활용한 열전발전기술의 적용을 다르고자 한다.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
열전발전은 주로 어디에 적용되어 왔는가? 열전발전은 기존 발전시스템에서 필연적으로 발생 하는 소음이 없으며, 기계적 접촉에 의한 부품 마모가 없어 친환경적이다. 하지만 열전발전은 발전효율이 10%이하로 타 발전방식에 비해 현저히 경제성이 떨어 그림 1 열전성능지수 ZT 추이져서, 주로 우주선의 전력공급 장치나, 무선통신기 전원공급 장치, 핵 잠수함 발전장치와 같은 우주용 또는 군사용과 같은 특수 용도로서 개발 적용되어 왔다. 그러나, 최근 전력수급이나 환경문제 등이 강하게 대두 되고 있고, 나노기술의 발전에 힘입어 열전발전의 한계를 극복하는 신소재들이 속속 개발되고 있어(열전성 능지수 ZT값이 2 이상인 재료에 대한 보고가 계속되고 있음), 열전발전 분야가 다시 주목 받기 시작하고 있다.
열전발전은 기존 발전시스템과 어떠한 차이가 있는가? 열전발전은 기존 발전시스템에서 필연적으로 발생 하는 소음이 없으며, 기계적 접촉에 의한 부품 마모가 없어 친환경적이다. 하지만 열전발전은 발전효율이 10%이하로 타 발전방식에 비해 현저히 경제성이 떨어 그림 1 열전성능지수 ZT 추이져서, 주로 우주선의 전력공급 장치나, 무선통신기 전원공급 장치, 핵 잠수함 발전장치와 같은 우주용 또는 군사용과 같은 특수 용도로서 개발 적용되어 왔다.
전기철도에 무선 센서 네트워크 기술을 적용하는 것은 어떠한 문제점을 가지고 있는가? 최근 전기철도의 안전성 향상을 위해 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network) 기술을 적용하여 전기철도 차량의 상태기반 유지보수(Condition Based Maintenance)에 대한 연구의 필요성이 증가하고 있다 [1]. 그러나, 무선 센서들의 배터리 교체비용 증가는 무선 센서 네트워크 구축에 큰 문제점이 되고 있다. 이를 해결하기 위해 전기철도 차량 주행시 버려지고 있는 폐열을 활용한 열전발 전기술의 적용을 다르고자 한다.
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