[논문]레이더 체계 전원공급용 80 kW급 고효율 영구자석형 발전기 개발 및 성능분석

유지호; 조종현; 정민길; 박성진; 강광희

doi:10.9766/kimst.2019.22.1.060

레이더 체계 전원공급용 80 kW급 고효율 영구자석형 발전기 개발 및 성능분석
Development of Performance Analysis 80 kW High-efficiency Permanent Magnet Generator for Radar System Power Supply 원문보기

韓國軍事科學技術學會誌 = Journal of the KIMST, v.22 no.1, 2019년, pp.60 - 71

유지호 ((주)썬테크 기업부설연구소) , 조종현 ((주)썬테크 기업부설연구소) , 정민길 (LIG넥스원(주) 감시정찰연구소) , 박성진 (LIG넥스원(주) 감시정찰연구소) , 강광희 (LIG넥스원(주) 미래기술연구소)

Abstract ▼ AI-Helper

Electrical power supply is needed to operate the radar system in the field. In addition, it should not cause performance deterioration under the environmental factors due to characteristics of military equipment, and should not cause malfunction due to electromagnetic waves generated in radar, and then should not cause malfunction in radar equipment. Therefore, By applying a permanent magnet to the rotor of the generator, light weighting and high efficiency of generator were achieved. As a result, electrical performance test of the generator, the rated output power was 80.8 kW, the maximum output power was 88.1 kW, and the output power efficiency was 98.1 % under the full load condition. When the load capacity of the generator was changed from no load to full load, the maximum voltage variation was 3.6 % and the frequency variation was 0.3 %. As a result of the transient response test for measuring the output power of the generator according to the load characteristics change, the maximum voltage variation of 7.9 %, frequency variation of 0.5 % were confirmed, and the transient response time was 2.1 seconds. Environmental tests were conducted in accordance with MIL-STD-810G and MIL-STD-461F to evaluate the operability of the generator groups. Normal operation of radar system generator group was confirmed under high temperature and low temperature environment conditions. Electromagnetic tests were conducted to check if electromagnetic wave generated from both radar system and generator group in operation caused any performance deterioration to each other. As a result, it was confirmed that the performance deterioration due to electromagnetic wave inflow, radiation, and conduction did not occur. It is expected that it should be possible to provide high efficiency power supply and stable power supply by applying to various military system as well as radar system.

주제어

표/그림 (24)

그림 Fig. 1. Shelter installation of generator set
그림 Fig. 2. Block diagram of generator set
표 Table 1. Dimensions of generator set
그림 Fig. 3. Flux-line of generator set
표 Table 2. Result of generator performance analysis
그림 Fig. 4. Voltage curve of generator set(Full load)
그림 Fig. 5. Current curve of generator set(Full load)
그림 Fig. 6. Torque curve of generator set(Full load)
그림 Fig. 7. Diagram of generator performance test
그림 Fig. 8. Result of generator power factor measurement
그림 Fig. 9. Measuring wave at generator out putperformance test
표 Table 3. Result of generator performance test
표 Table 4. Result of generator efficiency test
표 Table 5. Results of generator voltage/frequency regulation test
표 Table 6. Result of generator transient response test
그림 Fig. 10. Temperature profile of high & low temperature storage test
표 Table 7. Condition of generator environmental test
그림 Fig. 11. Arrangement of high & low temperature operation test
그림 Fig. 12. Temperature profile of high & low temperature operation test
표 Table 8. EMC characteristic requirements
그림 Fig. 13. Arrangement of generator RE102 test
그림 Fig. 14. Results of generator RE102 test
표 Table 9. Test results of electric field radiated susceptibility
표 Table 10. Specification of conducted susceptibility test

AI 본문요약
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제안 방법

80 kW 용량의 부하를 안정적으로 공급하며, 고효율의 성능을 확보하기 위하여 회전자에 영구자석을 적용하였다. 이를 통하여 별도의 여자시스템이 요구되지 않기 때문에 경량화, 시스템의 단순화를 확보하였다.
개발된 레이더 체계 전원 공급용 발전기는 영구자석을 회전자 조립체에 적용하여 높은 효율의 전력을 공급할 수 있도록 설계되었다. 이를 검증하기 위하여 발전기 동체의 출력전력 효율 시험을 수행하였다.
발전기가 정상상태에 있을 때 부하 변동으로 인한 정상상태가 무너져 발전기 출력 전력의 변화가 다시 정상상태로 복귀하는 시간은 부하 변동으로 인한 출력전력 품질에 직결되는 사항이다. 따라서 80 kW 용량으로 설계 및 제작된 영구자석형 발전기의 과도 응답 특성을 파악하기 위하여 발전기 그룹을 기동시킨 후 정상상태를 유지한 다음 25 % 부하를 투입, 차단, 투입의 순서로 인가하여 부하 변동 전후로 과도응답 특성과 시간을 산출하는 시험을 수행하였다. 과도응답 특성을 파악하기 위한 계산식을 식 (17)에 나타내었다.
따라서 개발된 레이더 체계용 발전기 그룹의 전기적 성능평가와 더불어 환경성능에 따른 운용성 및 성능평가를 수행하였다.
고온 및 저온 저장 시험의 경우 환경적 조건 변화에 따라 레이더 체계의 발전기 그룹을 작동시키지 않는 상태에서 장시간 보관을 거친 후 상온에서 작동 검사를 수행하였으나 고온 및 저온의 극한 조건에서 직접적인 운전을 수행하지 않아 해당 환경에서의 보다 상세한 평가를 확인하기에 어려움이 있다. 따라서 관련규격에 명시된 조건에서 Fig. 11과 같이 레이더 체계 및 레이더 체계용 발전기 그룹의 고온 및 저온 환경에서 작동 시험을 수행하였다.
군수용 장비는 민수용 장비 대비 가혹한 환경에서 안정적인 성능을 요구하며 특히 전력을 공급하는 발전기의 경우 체계 장비의 운용을 위하여 주변 환경에 대한 영향성이 낮아야 한다. 따라서 레이더체계용 발전기 그룹의 환경시험을 통한 성능평가를 수행하였다.
발전기 그룹이 사용하는 주요 주파수는 엔진과 발전기 모두 60 Hz로 배터리를 통하여 엔진과 컨트롤러에 전원을 공급하며 엔진으로부터 기계적 동력을 얻은 발전기 동체는 회전자가 회전함에 따라 고정자에서 전력을 생산한다. 따라서 발전기 내부에 EMC 필터를 적용하여 발전기에서 발생하는 전자파가 외부로 방출되는 것을 억제하였으며 동시에 외부에서 유입되는 전자파를 차폐할 수 있도록 설계 및 제작하였다.
군 체계용 장비는 전자파로 인한 장비의 오작동 또는 효율 저하를 최소화하여야 하며, 특히 전자파를 통하여 일정 반경을 탐지하는 레이더 체계는 전자파에 매우 민감하게 성능이 좌우된다. 따라서 전력을 생산하는 발전기 그룹의 전자파 적합성 시험의 조건 만족 여부를 확인하기 위하여 Table 8에 수행된 EMC 특성 시험을 나타내었으며, 모든 시험은 MIL-STD 461F^[16]에 기술된 시험 조건을 바탕으로 진행되었다.
레이더 체계가 설치되는 군용 차량의 쉘터부 면적 및 레이더 시스템 외 기타 시스템의 요구 출력을 만족시켜야 하며, 군용 장비 특성 상 저소음, 저진동, 고효율 등을 만족시키기 위한 발전기 그룹의 외형, 흡기, 배기부에 대한 제약사항이 존재하며 제약사항 내에서 최대한의 효율을 보이기 위하여 영구자석을 이용한 회전자 조립체를 적용 및 경량화를 위하여 기구 조립체의 알루미늄 소재를 적용하였다. 또한 저온환경에서 시동성 확보를 위한 저온시동기 적용 및 전자파 차폐기능 확보를 위하여 EMC 필터를 적용하였다.
레이더 체계가 설치되는 군용 차량의 쉘터부 면적 및 레이더 시스템 외 기타 시스템의 요구 출력을 만족시켜야 하며, 군용 장비 특성 상 저소음, 저진동, 고효율 등을 만족시키기 위한 발전기 그룹의 외형, 흡기, 배기부에 대한 제약사항이 존재하며 제약사항 내에서 최대한의 효율을 보이기 위하여 영구자석을 이용한 회전자 조립체를 적용 및 경량화를 위하여 기구 조립체의 알루미늄 소재를 적용하였다. 또한 저온환경에서 시동성 확보를 위한 저온시동기 적용 및 전자파 차폐기능 확보를 위하여 EMC 필터를 적용하였다.
레이더 체계의 고온 환경에서 설비의 안전, 무결성 및 성능 등에 대한 운용성 평가를 수행하기 위하여 상기 온도 조건을 형성 및 유지시킬 수 있는 챔버에 설치 후 해당 규격에 맞추어 Fig. 10 (a)의 온도조건에 맞추어 시험을 수행하였다.
레이더 체계의 전원공급을 위한 80 kW급 영구자석 발전기를 개발하였으며 성능특성 시험과 환경운용 시험을 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
레이더 체계의 주요 성능에 영향을 미치는 발전기 그룹의 전기적 성능 시험 수행을 위해 발전기 그룹의 출력성능 및 효율 특성 시험을 수행하였으며 해당 체계의 요구 성능 만족 여부를 확인하였다.
레이더체계용 발전기의 전자파 차폐를 시험하기 위하여 Fig. 13과 같이 챔버를 구성한 다음 2 MHz ~ 18 GHz 사이의 주파수를 감응하여 발전기에서 발생 하는 주파수를 확인 및 검증하였다. 전자파 복사감응 시험은 피 시험 장비를 구동한 다음 시스템 규정된 주파수 범위에서 발전기 그룹에서 방출되는 전자파를 수신하여 적합성을 판단하였다.
발전기 그룹의 정격출력 및 최대출력을 측정하기 위하여 Fig. 7과 같이 발전기 그룹, 가변부하기, 리액터 부하기를 설치하였으며, 발전기에서 부하기로 공급되는 전력을 계측하기 위한 계측장비를 설치하였다.
발전기 그룹의 정격출력을 확인하기 위하여 무부하 상태에서 발전기를 가동시킨 다음 부하를 투입하여 파워미터의 출력 값이 80 kW ± 1.5 %(설계 값)에 해당하는 용량이 출력되도록 한다.
발전기 그룹의 환경적 변화에 따른 성능평가를 하기 위하여 주변 온도를 변화시켜가며 장기간동안 저장 및 운용 시험을 수행하였다. 해당 시험의 신뢰성 확보를 위하여 MIL-STD-810G 규격^[15]을 참고하였으며, 시험에 활용된 챔버의 사양 및 시험조건 및 규격은 Table 7에 나타내었다.
발전기 동체 효율 측정시험 진행을 위하여 발전기 동체를 효율 측정시험용 다이나모에 장착하여 정확한 입력 값(모터 구동 토크)을 측정하기 위한 시료, 부하기, 계측장비 등의 설치 후, 모터의 회전수를 1800 rpm으로 구동한다.
위 설계사양을 바탕으로 레이더 체계 전원공급을 위한 발전기 그룹의 기구설계 및 제작을 수행하였다.
개발된 레이더 체계 전원 공급용 발전기는 영구자석을 회전자 조립체에 적용하여 높은 효율의 전력을 공급할 수 있도록 설계되었다. 이를 검증하기 위하여 발전기 동체의 출력전력 효율 시험을 수행하였다.
80 kW 용량의 부하를 안정적으로 공급하며, 고효율의 성능을 확보하기 위하여 회전자에 영구자석을 적용하였다. 이를 통하여 별도의 여자시스템이 요구되지 않기 때문에 경량화, 시스템의 단순화를 확보하였다.
CS115 규격에 해당하는 시험은 출력 및 통신케이블에 Impulse 신호를 인가하고 피 시험 장비의 성능저하를 감시한다. 이후 감응성이 기록되면 규정 요건 상회 여부를 검증하고 오실로스코프에 나타난 케이블에 유도된 피크 전류를 기록한 다음 사전에 계획된 케이블에 대하여 동일한 방법으로 반복 시험을 수행하였으며, 규격 적합성을 검증하였다.
저온 동작시험은 레이더 체계 및 체계용 발전기 그룹의 저온 환경에서 동작 시험을 위하여 시편인 레이더 체계 및 체계용 발전기 그룹의 온도를 -20 °C와 -32 °C로 유지시킨 다음 각각 장비의 작동 시험을 수행하였다.
13과 같이 챔버를 구성한 다음 2 MHz ~ 18 GHz 사이의 주파수를 감응하여 발전기에서 발생 하는 주파수를 확인 및 검증하였다. 전자파 복사감응 시험은 피 시험 장비를 구동한 다음 시스템 규정된 주파수 범위에서 발전기 그룹에서 방출되는 전자파를 수신하여 적합성을 판단하였다. 시험 결과 수신된 주파수는 시험규격에 적합함을 확인하였으며, Fig.
전자파 시험을 위하여 한국조선해양기자재연구원에 의뢰하여 EMC 특성시험을 수행하였으며, 전자파 시험 수행 시 운전 조건은 출력 전압 AC380 V ± 10 %, 부하조건 56 kW로 수행되었다.
해당 발전기 그룹의 외형적 설계 제원은 체계 내 쉘터부 면적에 Fig. 1과 같이 장착 가능하여야 하며 무게 역시 허용 중량 이내로 만족하여야 하여 주요 구성품의 배치를 최대한 소형화하여 설계 및 제작하였으며 상세 데이터는 Table 1과 같다.

대상 데이터

레이더 체계 전원공급을 위한 발전기 세트의 전체 구성은 Fig. 2와 같이 발전기, 엔진, 배전반조립체, 차단기함조립체, 덮개조립체 등으로 구성되어 있다.

이론/모형

부하 투입량의 변동에 따라 발전기의 출력전력 특성이 변화하는 경우 해당 발전기는 운용하기에 부적합하며 설계상 성능에 대한 신뢰성을 보장할 수 없어 군용뿐만 아니라 민수시장에도 공급하기 어렵다. 따라서 해당 시험을 통하여 개발된 영구자석형 발전기의 전압/주파수 변동률 측정 시험을 수행하였으며 해당 시험 절차는 MIL-STD-705C Method 608.1b에 따라 수행하였다.
영구자석을 적용한 IPM 방식의 발전기 설계를 위하여 장하분배법을 통한 발전기 그룹의 초기설계를 수행하였으며^[13], Ansys社의 Maxwell^[14]을 사용하여 유한요소해석을 통한 전자기장 해석을 수행하였다.
발전기 그룹의 환경적 변화에 따른 성능평가를 하기 위하여 주변 온도를 변화시켜가며 장기간동안 저장 및 운용 시험을 수행하였다. 해당 시험의 신뢰성 확보를 위하여 MIL-STD-810G 규격^[15]을 참고하였으며, 시험에 활용된 챔버의 사양 및 시험조건 및 규격은 Table 7에 나타내었다.

성능/효과

(1) 80 kW 영구자석형 발전기 그룹의 출력 성능시험 결과 정격 80.8 kW, 최대 88.1 kW(110 % 과부하)의 전력을 출력하는 것으로 확인되었으며, 효율 시험 결과 전부하 상태에서 98.1 %의 효율을 보이는 것으로 나타났다. 또한, 최대 전압 변동률 7.
(2) 발전기 그룹을 레이더 체계에 장착 후 온도 시험기를 활용하여 고온 및 저온 환경에서 저장시험과 운용시험을 수행한 결과 발전기 그룹의 시동 꺼짐이나 오작동 없이 정상적인 운용이 가능하였으며, 체결부의 이상이나 부품의 변형이 발생하지 않아 체계 적합성을 검증하였다.
(3) 발전기 그룹의 전자파 방사로 인한 주변기기에 대한 영향 및 주변기기에서 발생하는 전자파로 인한 발전기 그룹의 영향을 확인하기 위하여 EMC 시험을 수행한 결과 수행한 모든 시험 항목에서 해당 전자파 주파수 한계치를 초과하지 않는 것을 확인하였으며, 전자파를 활용하는 레이더 체계에 적용되어도 상호간의 오작동이 발생하지 않음을 검증하였다.
(4) 레이더 체계용 발전기 그룹의 개발을 통하여 기존 발전기 대비 소형화를 달성하였으며, 안정적이고 고효율의 출력전력 특성을 나타내는 것으로 확인되었다. 또한 정격부하용량 대비 높은 출력용량으로 부하변동률에 안정적인 대응 및 전부하상태의 연속운용 비율 감소를 실현시킬 수 있을 것으로 판단된다.
고온 동작 환경의 Pre-test, 1주기, 2주기, 3주기 그리고 Post-test 수행 시 레이더 체계용 발전기 그룹의 시동 꺼짐, 헌팅 등 오작동이 발생하지 않음을 확인하였으며 자체점검 기능의 정상작동을 확인하였다.
발전기 그룹의 전원 및 신호케이블에 결합된 RF 신호에 대한 CS114 시험은 발전기 그룹이 안정화된 다음 사전에 교정된 순방향 전력량을 주입 프로브에 인가하고 감응성이 기록될 때마다 임계 레벨을 결정하고 요건을 상회하는지 확인하는 절차를 주파수 범위에 따라 반복하였다. 그 결과 발전기 그룹의 케이블에 시험 규격에 해당하는 주파수가 유입될 때 장비의 오동작, 성능 저하 및 규정 지시 값에서 편차가 나타나지 않음을 확인하였다.
따라서 군 작전 및 훈련 시 레이더 체계에 안정적인 전력을 공급하고 각종 환경적 변화에 민감하게 반응하지 않으며 높은 신뢰성을 바탕으로 우수한 성능을 보이는 것으로 파악되었다.
또한 정격부하용량 대비 높은 출력용량으로 부하변동률에 안정적인 대응 및 전부하상태의 연속운용 비율 감소를 실현시킬 수 있을 것으로 판단된다. 또한 극한의 온도조건에서 안정적인 성능을 확보하였으며, 레이더 체계 특성 상 필연적으로 발생하는 전자파로 인한 레이더 그룹과 전력을 생산하는 발전기 그룹의 상호간 전파장애 및 성능저하의 발생을 방지할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 레이더 체계뿐만 아니라 다양한 군 작전 시 전력이 요구되는 모든 상황에서 안정적인 전력 공급이 가능할 것으로 기대된다.
저온 동작 시험 결과 2가지 저온 환경에서 체계 장비의 정상 동작을 확인하였으며, 연성재질인 고무, 실리콘 재질의 실링부의 파손이 발생하지 않았다. 또한 외관상의 결함, 시동불량, 시동 꺼짐 등의 오작동이 발생하지 않음을 확인하였다.
레이더 체계 전원공급용 발전기 그룹의 전자파 시험의 수행 결과, 우수한 성적의 전자기 적합성을 보유한 것으로 확인되었다. 이는 발전기 그룹의 구동 시 외부로 방사되는 전자파로 인한 주변 기기의 성능저하 및 오작동이 발생하지 않음을 확인 및 해당 발전기 그룹이 적용되는 레이더 체계에서 발생하는 각종 전자파로 인하여 발전기 그룹의 성능이 저하되거나 오동작이 발생하지 않음을 검증받았다.
발전기 그룹 내 케이블의 감쇠 정현 트랜지언트에 대한 내성 특성을 확인하기 위한 CS116 규격의 시험을 수행한 결과 사전에 계획된 케이블에 대하여 순차적으로 감쇠 정현파 발생기를 시험 주파수로 인가하고 발전기 그룹의 오동작, 성능저하, 규정 지시 값에서의 편차가 발생하지 않음을 확인하였다.
발전기 그룹의 전압/주파수 변동률 측정 시험 결과 규격 값인 정격 전압/주파수의 10 % 이내로 우수한 시험결과를 보였다.
발전기 효율 측정 시험결과 전부하 상태에서 98.1 %의 효율을 보였으며 설계 목표치인 95 %를 초과하는 것으로 확인되었다. 시험결과는 Table 4에 나타내었다.
설계가 완료된 고정자 및 회전자에 발전기 그룹의 운전 특성과 동일한 조건에서 출력특성을 파악하기 위하여 발전기의 설계용량인 80 kW의 부하를 인가하여 전부하상태를 형성하고 발전기 그룹의 정격 운전조건으로 유한요소해석을 수행하였을 때, 상간전압은 Fig. 4와 같이 220.75V_rms로 나타났으며, 발전기 그룹의 요구 정격전압인 220.0V_rms이하로 전압강하가 발생하지 않았으며, 전압안정률은 해석적 연구에서 1.27 %로 안정적인 출력전압을 형성하였다.
시험 결과 무부하 상태에서 전압 값은 최대 0.26 %의 오차율을 보였으며, 전부하 상태에서 최대 0.15 %의 오차율을 보였다. 또한, 출력전력 값은 최대 1 %의 오차율을 보여 정격 출력 시험을 만족하였으며, 역률 1.
전자파 복사감응 시험은 피 시험 장비를 구동한 다음 시스템 규정된 주파수 범위에서 발전기 그룹에서 방출되는 전자파를 수신하여 적합성을 판단하였다. 시험 결과 수신된 주파수는 시험규격에 적합함을 확인하였으며, Fig. 14에 나타낸 바와 같이 허용 방사 범위를 초과하지 않았다.
시험 결과 하우징 및 외관상의 이상이 발생하지 않았으며, 채결부의 조립상태 정상, 연료와 부동액 등 유체의 누유가 발생하지 않음을 확인하였다.
시험 전/후 검사를 통하여 발전기 그룹의 외함 결함 여부, 기계적 및 전기적 체결부 이상 유무, 부품의 변형 여부 등을 확인 한 결과 외관상 결함은 발생하지 않았으며, 발전기 그룹의 작동 시험을 수행하였을 때 정상 운용이 가능함을 확인할 수 있었다.
온도 시험기를 활용한 고온 및 저온 환경시험 결과 레이더 체계 전원공급용 발전기 그룹의 환경적 요인의 변화에 따라 성능 저하나 발전기 엔진의 시동 꺼짐, 구성품의 파손이 발생하지 않았다. 이는 발전기 그룹의 안정적인 출력성능으로 체계 운용에 안정적인 전력 공급이 가능할 것으로 사료된다.
유한요소해석을 통하여 산출된 발전기 입력은 87.39 kW이며, 앞서 진행한 발전기 출력은 85.7 kW로 약 98.1 %의 효율을 보일 것으로 확인되었다.
주파수를 MIL-step으로 상승시키며 시험한 결과를 Table 9에 나타내었다. 이는 레이더 체계 전원공급용 발전기 그룹의 방사내성 한계치에 적합함을 확인하였으며, 주변 기기의 전자파 방사에 따른 영향성 없이 레이더체계용 발전기 그룹은 출력성능을 확보할 수 있음을 의미한다.
레이더 체계 전원공급용 발전기 그룹의 전자파 시험의 수행 결과, 우수한 성적의 전자기 적합성을 보유한 것으로 확인되었다. 이는 발전기 그룹의 구동 시 외부로 방사되는 전자파로 인한 주변 기기의 성능저하 및 오작동이 발생하지 않음을 확인 및 해당 발전기 그룹이 적용되는 레이더 체계에서 발생하는 각종 전자파로 인하여 발전기 그룹의 성능이 저하되거나 오동작이 발생하지 않음을 검증받았다.
저온 동작 시험 결과 2가지 저온 환경에서 체계 장비의 정상 동작을 확인하였으며, 연성재질인 고무, 실리콘 재질의 실링부의 파손이 발생하지 않았다. 또한 외관상의 결함, 시동불량, 시동 꺼짐 등의 오작동이 발생하지 않음을 확인하였다.
저온 저장시험과 고온 저장 시험 결과 레이더 체계용 발전기 그룹은 대기온도 조건 변화에 관계없이 안정적인 운용이 가능함을 확인하였으며, MIL-STD 810G 규격의 경우 국내 전 지역의 대기온도 범위를 포함하기 때문에 환경적 조건에 따라 운용 시 제약을 받지 않고 체계에 안정적인 전력을 공급하여 체계 운용성을 향상시킬 수 있을 것으로 예상된다.
9에서 확인할 수 있다. 정격 출력 시험이 종료된 다음 가변부하기의 부하를 발전기 그룹의 110 % 과부하를 투입하여 전압, 출력 등을 측정한 결과 출력전압은 최대 0.21 %의 오차율을 보였으며 출력전력 값은 최대 0.11 %의 오차율을 보였다. 출력 성능 시험 결과를 Table 3에 나타내었다.

후속연구

이는 체계 운용 시 안정적인 전력 공급이 불가능하여 전시 상황뿐만 아니라 훈련 시에도 군사적 손실이 발생하게 된다. 따라서 개발된 발전기는 기초적으로 요구되는 전기적 성능시험과 더불어 환경시험이 필수적으로 수행되어야 한다.
(4) 레이더 체계용 발전기 그룹의 개발을 통하여 기존 발전기 대비 소형화를 달성하였으며, 안정적이고 고효율의 출력전력 특성을 나타내는 것으로 확인되었다. 또한 정격부하용량 대비 높은 출력용량으로 부하변동률에 안정적인 대응 및 전부하상태의 연속운용 비율 감소를 실현시킬 수 있을 것으로 판단된다. 또한 극한의 온도조건에서 안정적인 성능을 확보하였으며, 레이더 체계 특성 상 필연적으로 발생하는 전자파로 인한 레이더 그룹과 전력을 생산하는 발전기 그룹의 상호간 전파장애 및 성능저하의 발생을 방지할 수 있는 것으로 나타났다.
발전기 그룹 정격출력 및 최대출력 시험을 수행한 결과 레이더 체계 전원공급용 발전기 그룹의 출력전력 품질의 안정성 및 정격출력을 초과하는 부하 요구 시 안정적인 전력공급의 여부를 확인하였으며, 이는 야전에서 추가적인 부하 변동이 발생 또는 설계 스펙 대비 높은 발전용량의 요구에 대한 직접적인 대응이 가능할 것으로 판단된다.
또한 극한의 온도조건에서 안정적인 성능을 확보하였으며, 레이더 체계 특성 상 필연적으로 발생하는 전자파로 인한 레이더 그룹과 전력을 생산하는 발전기 그룹의 상호간 전파장애 및 성능저하의 발생을 방지할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 레이더 체계뿐만 아니라 다양한 군 작전 시 전력이 요구되는 모든 상황에서 안정적인 전력 공급이 가능할 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	체계용 발전기 그룹이 민수용과 특히 다른 점은?	체계용 발전기 그룹은 민수용 발전기보다 성능, 내구신뢰성 등 다양한 성능지표의 만족이 요구되며, 특히 전기적 성능 및 효율의 신뢰성이 밑받침 되어야 한다. 특히 체계용 장비는 가혹한 운용조건에서 안정적인 성능을 보장하여야 하며, 환경적 조건에 따른 성능 저하로 전원을 공급하는 장비의 구동에 문제가 발생하지 않도록 하여야 한다[1,2].
	전력공급 측면에서 평상시의 레이더 체계는?	평상시의 레이더 체계는 상전에서 공급되는 전력을 통해 전력이 요구되는 각종 시스템을 작동시킬 수 있다. 하지만 전시상황에서 야전 임무를 수행할 경우 상전을 통한 안정적인 전력공급이 어려우며 레이더 구동을 위한 전력뿐만 아니라 기타 부하에서 요구되는 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 발전기 그룹이 요구된다.
	전시상황에 야전 임무를 위해 레이더에 전력을 공급하기 위한 요구 조건사항은?	평상시의 레이더 체계는 상전에서 공급되는 전력을 통해 전력이 요구되는 각종 시스템을 작동시킬 수 있다. 하지만 전시상황에서 야전 임무를 수행할 경우 상전을 통한 안정적인 전력공급이 어려우며 레이더 구동을 위한 전력뿐만 아니라 기타 부하에서 요구되는 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 발전기 그룹이 요구된다. 특히 레이더 체계 특성상 상시 전원 공급이 요구되며, 이를 통한 각종 장비의 안정적인 구동이 매우 중요하게 인식되고 있다.

참고문헌 (16)

J. Y. Lee, S. R. Moon, D. H. Koo, D. J. Bang, H. Polinder, "Electric Motor Design for A Portable Hand-operated Generator System," Proceedings of the KIEE 2010 Summer Annual Conference, pp. 872-873, 2010.
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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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