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전기추진선박 디지털트윈 기술개발을 위한 전력관리시스템 FMEA
FMEA of Electric Power Management System for Digital Twin Technology Development of Electric Propulsion Vessels 원문보기

海洋環境安全學會誌 = Journal of the Korean society of marine environment & safety, v.27 no.7, 2021년, pp.1098 - 1105  

윤경국 (한국해양대학교 기관시스템공학부) ,  김종수 (한국해양대학교 기관시스템공학부)

초록
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국제해사기구에서는 선박에서 배출되는 질소산화물 및 이산화탄소 등에 관한 환경규제를 꾸준하게 강화하고 있다. 이에 친환경 요소를 바탕으로 하는 전기추진시스템의 수요가 증가하고 다양한 선박에 적용되며 연구개발이 꾸준하게 진행되고 있다. 전기추진시스템은 신뢰성을 높이고 선내 배치를 용이하게 하기 위한 이중화 구성이 주로 채택되며 실제 장비나 공간을 가상 세계에 쌍둥이처럼 구현하고 현실 세계의 정보와 데이터를 가상 세계와 통합하여 실제 환경에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터로 시뮬레이션 함으로써 결과를 미리 예측할 수 있는 디지털트윈 기술의 접목을 통하여 전기추진시스템의 안전성 확보를 위한 연구 또한 매우 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 전기추진선박의 디지털트윈 기술개발을 위한 전력관리시스템 이중화에 대한 검증을 FMEA를 바탕으로 분석 후 선급에서 제시하는 이중화 FMEA 기준을 바탕으로 실제 선박 운항 조건에서 전력관리시스템의 단일 장비 고장의 일차 피해와 이차 피해 및 전체 시스템의 영향을 분석하여 추가 피해를 방지하기 위한 보상기능으로 전력관리시스템의 역할과 알고리즘을 제안하였으며 실제 테스트를 통해 추진력 보존이 개선되었음을 검증하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The International Maritime Organization has steadily strengthened environmental regulations on nitrogen oxides and carbon dioxide emitted from marine vessels. Consequently, the demand for electric propulsion vessels based on eco-friendly elements has increased. To this end, research and development ...

주제어

#전기추진시스템   #디지털트윈   #가상세계   #추진력보존   #전력관리시스템  

참고문헌 (10)

  1. Bo, T. I.(2016). Scenario- and Optimization-Based Control of Marine Electric Power Systems. Ph.D. Trondheim: Norwegian University of Science and Technology. 

  2. DNV-GL(2012), Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) of Redundant Systems, DNV-RP-D102 [Online] Available at : http://bitly.kr/HNHz5WPZt8Qp [Accessed 12 July 2020]. 

  3. DNV-GL(2014), Part6 Chapter25 Dynamic Positioning System with Enhanced Reliability, Oslo: DNV-GL. 

  4. DNV-GL(2017), Part 6 Additional Class Notifications Chapter 2 Propulsion, power generation and auxiliary systems. Oslo: DNV-GL. 

  5. Giuffrida, M.(2019), Electrical Plants and Electric Propulsion on Ships. 2nd Ed. Marco: Switzerland. 

  6. International Marine Constractors Association(IMCA)(2016), Guidance on Failure Modes and Effects Analysis (FMEA), London: IMCA. 

  7. Lloyd(2000), Seagoing ships 14 Redundant Propulsion and Steering Systems, London: Lloyd. 

  8. Radan, D.(2008), Integrated Control of Marine Electrical Power Systems. Ph.D. Trondheim: Norwegian University of Science and Technology. 

  9. Sorensen, A. J.(2012), Marine Control Systems Propulsion and Motion Control of Ships and Ocean Structures. Lecture Notes. Trondheim: Norwegian University of Science and Technology. 

  10. Zahedi, B.(2014), Shipboard DC Hybrid Power Systems Modeling, efficiency analysis and stability control, Ph.D. Trondheim: Norwegian University of Science and Technology. 

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