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논문 상세정보

전기추진 선박의 전력변환 기술 적용 및 발전 방향

초록

인류의 역사만큼 오랜 역사를 가진 선박은 18세기 증기기관이 발명되면서 기계적인 힘으로 항해를 하기 시작하였다. 바다를 통한 세계 무역량의 지속적인 증가는 해상 운송 수단인 선박의 다양한 선종·선형으로 세분화하여 발달하게 되었고 선박건조 및 운용 관련 기술도 크게 발전해왔다. 그러나 2000년대 이후 국제적으로 강화되고 있는 해양환경 오염규제는 선박 추진체계의 패러다임 변화를 요구하고 있다. 종래의 선박들은 디젤엔진이나 가스터빈 등 내연기관(internal combustion engine)으로 직접 또는 감속기어(reduction gear)를 거쳐 프로펠러를 구동하는 기계식 추진이 일반적이었다. 오늘날의 선박 전기추진 기술은 다양한 에너지원과 직류·교류 배전 방식을 복합 적용한 하이브리드 전력체계(hybrid electrical power system)로 진화하고 있으며 시대적 요구에 맞는 유연한 설계를 가능하게 한다. 전기추진 선박에서 전력변환 기술은 효율적인 시스템 설계를 위한 핵심 요소이다. 선박의 종류는 화물이나 여객을 실어 나르는 상선과 해군·해경이 운용하는 함정, 그리고 어선이나 특수 작업선 등 매우 다양하고 전기추진 기술의 적용 방법도 선박에 따라 모두 다르다. 본 논문에서는 선박의 전기추진 부하 특징과 전기추진을 위한 전력변환 기술을 살펴보고, 대표적인 선박들의 전기추진 시스템 적용 방법을 소개한다. 또한 전기추진 기술의 발전 방향으로 직류배전과 하이브리드 전력 선박에 대해 소개한다.

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