초록 ▼

Ⅰ. 해당 연도 추진 현황
I-1. 기술개발 추진 일정
1 연료전지 기반 복합동력원 시운전테스트
2 연료전지 기반 복합동력원 실운항 출력 모사 테스트
3 연료전지 기반 복합동력원 사고영향 평가 기법 개발
4 연료전지 기반 안전기준 설정
5 연료전지 기반 복합동력원 시험평가 기법 개발
6 연료전지 기반 복합동력원 신뢰성 평가기법 개발
I-2. 해당 연도 추진 실적
1. 3차년도 연구 내용
1.1. 3차년도 개발 목표
○ 연료전지 기반 복합동력원 사고영향 평가 기법 개발

Ⅰ. 해당 연도 추진 현황
I-1. 기술개발 추진 일정
1 연료전지 기반 복합동력원 시운전테스트
2 연료전지 기반 복합동력원 실운항 출력 모사 테스트
3 연료전지 기반 복합동력원 사고영향 평가 기법 개발
4 연료전지 기반 안전기준 설정
5 연료전지 기반 복합동력원 시험평가 기법 개발
6 연료전지 기반 복합동력원 신뢰성 평가기법 개발
I-2. 해당 연도 추진 실적
1. 3차년도 연구 내용
1.1. 3차년도 개발 목표
○ 연료전지 기반 복합동력원 사고영향 평가 기법 개발 및 안전기준 설정
○ 연료전지 기반 복합동력원 시험 평가기법 개발
○ 연료전지 기반 복합동력원 신뢰성 평가기법 개발
○ 연료전지 기반 복합동력원 최적에너지 관리 기법 개발 및 실해역 성능 추정
1.2. 3차년도 개발 내용 및 범위
○ 1차년도 및 2차년도에 개발한 통합 전력 제어 시스템을 적용한 동력원간 계통 동기화 시험을 통한 연료전지 기반 복합동력원의 사고영향 평가 기법을 구체화하여 표준화함.
○ 2차년도에 구축한 Test Bed를 이용한 다양한 부하변동 시험을 통해 연료전지 기반 복합동력원의 시험평가 기법을 개발하여 복합동력원 운전 Guideline 제공.
○ Test Bed를 이용한 다양한 부하변동 시험 결과, 전력계통 사고영향 평가, 각동력원별 출력특성 및 각 동력원의 고장모드 등을 고려하여 연료전지 기반 복합동력원의 신뢰성을 평가할 수 있는 신뢰성 평가기법 개발.
○ 본 연구에서 개발한 통합 전력제어 시스템과 Test Bed 시험 결과를 고려하여 실제 선박에 적용 가능한 용량의 전력 시스템 적용을 위한 시뮬레이션을 통해 연료전지 기반 복합동력원의 통합 제어를 위한 안전 제어로직 및 모니터링 기술 개발.
○ 잉여전력이 발생하는 경우를 고려한 배터리 충전 로직 등을 반영하여 복합동력원 전력제어 관리 기법 개발 및 부하 변동시험을 통한 복합동력원 성능추정.

(출처 : 본문 Ⅰ. 해당 연도 추진 현황)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연차보고서 ... 2
• 목차 ... 3
• 표목차 ... 7
• 그림목차 ... 8
• Ⅰ. 해당 연도 추진 현황 ... 10
• I-1. 기술개발 추진 일정 ... 10
• I-2. 해당 연도 추진 실적 ... 11
• 1. 3차년도 연구 내용 ... 11
• 2. 개발 목표 달성 정도 ... 13
• Ⅱ. 기술개발결과 ... 14
• Ⅱ-1. 특허 동향 분석 ... 14
• 1. 특허 조사 배경 ... 14
• 2. 기술별 특허 출원 동향 ... 14
• Ⅱ-2. 연료전지 기반 선박 동력원 현황 분석 ... 15
• 1. 선박용 연료전지의 개발 배경 ... 15
• 2. 선박용 연료전지 기술 개발 현황 ... 15
• Ⅱ-3. 연료전지 및 타에너지원의 선박 적용을 위한 경제성 분석 ... 16
• 1. 경제성 분석의 개요 ... 16
• 2. 연료전지 시스템의 경제성 분석 ... 16
• Ⅱ-4. Load Scenario 개발 ... 17
• Ⅱ-5. 테스트베드 Load Scenario 개발 ... 17
• 1. 선종별 Load Scenario 개발 ... 17
• 2. 실 운항 Load Scenario 개발 ... 17
• Ⅱ-6. 연료전지 기반 복합 동력원 출력특성에 따른 시뮬레이션 ... 18
• 1. 연료전지-리튬폴리머 배터리 기반 하이브리드 모형선 개발 ... 18
• Ⅱ-7. 연료전지 기반 복합동력원 안전제어기술 및 신뢰성 분석 기술 개발 ... 19
• 1. 연료전지 기반 복합동력원의 안전제어 ... 19
• 2. 연료전지 기반 복합동력원의 통합제어 ... 19
• 3. 연료전지-배터리 하이브리드 모형선 시스템의 신뢰성 분석 기술 ... 20
• 4. 연료전지-배터리 하이브리드 시스템 안전진단 및 모니터링 기술개발 ... 21
• Ⅱ-8. 연료전지 기반 복합동력원 주파수 변동에 따른 시뮬레이션 ... 25
• 1. 주파수 변동 시뮬레이션 제어 설계 ... 25
• 2. 선박용 전기설비 출력특성 적용 요건 ... 25
• 3. 출력 특성 주파수 변동 시뮬레이션(결과) ... 26
• Ⅱ-9. 신개념 동력원 테스트베드 설계/Components 사양 ... 27
• 1. 신개념동력원 테스트베드 PFD 구성 ... 27
• 2. 테스트베드 인터페이스 설계 ... 29
• Ⅱ-10. 신개념 동력원 테스트베드 시운전 결과 ... 31
• 1. 테스트베드 동력원 단동테스트 ... 31
• 2. 동력원 연동(계통 연계) 테스트 ... 35
• Ⅱ-11. 연료전지 기반 복합동력원 실운항 출력모사 실험 결과 ... 36
• 1. 온실가스 산정방법 ... 36
• 2. 기존 상용디젤발전기 대비 복합동력원 CO₂ 저감 분석 ... 37
• 3. 복합동력원 CO₂ 저감 분석 결과 ... 40
• Ⅱ-12. 신개념 동력원 전력사고영향 평가기법 개발 ... 42
• 1. 전력분석시스템 구축 ... 42
• 2. 전력분석시스템 데이터 분석 ... 45
• Ⅱ-13. 신개념 동력원 시험 평가기법 개발 ... 48
• 1. MCFC 시스템 시험 평가기법 ... 48
• 2. ESS 시험 평가기법 ... 49
• 3. 디젤발전기 시험 평가 기법 ... 50
• Ⅱ-14. 연료전지 기반 복합동력원 신뢰성 평가기법 개발 ... 51
• 1. FMEA(Failure Mode and Effects Analysis) 기술 개요 ... 51
• 2. FMEA(Failure Mode and Effects Analysis) 준비단계 ... 51
• Ⅱ-15. 연료전지 기반 복합동력원 선박탑재를 위한 개념 설계 ... 53
• 1. 복합동력원 개념 설계 배경 ... 53
• 2. 선종별 연료전지 개념 및 배치설계 ... 54
• 3. 연료전지 배치 종합 및 안전설계 ... 63
• 4. 복합 동력원 적용시의 선종별 전기설비의 설계 및 배치 ... 64
• Ⅲ. 결론 ... 65
• Ⅳ. 기업 재무건전성 현황 ... 68
• Ⅴ. 자체보안관리진단표 ... 78
• Ⅵ. 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 79
• 별첨 1. 기술개발결과 ... 80
• 별첨 2. 리튬전지의 선박 적용성 분석 ... 419
• 별첨 3. 연료전지 시스템의 선박 적용 출력 특성 실험 ... 458
• 별첨 4. 지식재산권 ... 478
• 끝페이지 ... 486