초록 ▼

연구내용
○ 프리 피스톤 엔진/선형발전시스템 고효율화 및 패키징 기술 개발
- 프리 피스톤 엔진 연소 시스템 고효율화
- 손실 및 시스템 특성을 고려한 발전기 설계 최적화
- 엔진/발전기 연계시험 시제품 제작 및 성능평가
○ 발전시스템 제어 알고리즘 최적화 및 제어 시퀀스 확립
- 발전시스템 제어 알고리즘 최적화
- 발전시스템 제어 시퀀스 확립

연구개발성과
○ 정성적 성과
- 프리 피스톤 엔진 흡기계 개선을 통한 연료/공기비 제어와 연소시스템 고효율화 및 듀얼형 및 싱글형

연구내용
○ 프리 피스톤 엔진/선형발전시스템 고효율화 및 패키징 기술 개발
- 프리 피스톤 엔진 연소 시스템 고효율화
- 손실 및 시스템 특성을 고려한 발전기 설계 최적화
- 엔진/발전기 연계시험 시제품 제작 및 성능평가
○ 발전시스템 제어 알고리즘 최적화 및 제어 시퀀스 확립
- 발전시스템 제어 알고리즘 최적화
- 발전시스템 제어 시퀀스 확립

연구개발성과
○ 정성적 성과
- 프리 피스톤 엔진 흡기계 개선을 통한 연료/공기비 제어와 연소시스템 고효율화 및 듀얼형 및 싱글형 프리 피스톤 엔진 설계 및 제작기술 확보
- 3kW급 가동 자석형 선형 발전기 설계 최적화 및 엔진/선형발전기 연계 시험평가용 테스트베드 구축
- PLL기반 이동자 위치 추정을 통한 선형 발전기 고효율 구동/제어
○ 추가 성과
- 기술료 15백만원, SCI논문 1건(일반논문 1건 12월 말 게재 예정), 학술발표 3건
○ 기술스펙 달성 성과

기술적 우수성
○ 프리 피스톤 엔진 모델링을 통해 엔진 효율, 출력 및 사이징 해석을 수행하고, 해석결과를 바탕으로 성능평가용 듀얼형 및 싱글형 프리 피스톤 엔진 성능평가용 시작품 설계 및 제작기술 확보
- ‘출력 제어용 실린더베이스를 구비하는 자유 피스톤 엔진’에 관한 특허 출원 완료 후 심의 중 (출원번호: 10-2016-0149534)
○ 3kW급 발전출력 요구조건을 만족하는 주요 설계변수 및 자기회로구조 최적화를 통한 설계를 반영한 최종 시작품 제작 및 성능평가 시스템 구축
- 고속 전동기 해석기술관련 노하우이전(대상기업: ㈜세아엔지니어링) 및‘다단 자속 가변 전동기 및 발전기’에 관한 특허 출원 완료 후 심의 중(출원번호: 10-2016-0159514)
○ 선형 엔진/발전시스템의 초기 구동, 공진, 발전 모드 변환을 위한 전력변환 및 제어기 설계 및 해석 기술 확보
- 전력변환시스템 회로기술 관련 기술이전(대상기업: 태호산업,화인테크(주)) 및 SCI급 논문 게재

성과활용
○ 미래 친환경 고효율 발전 부품소재산업의 요구사양을 만족하는 열병합발전용 프리 피스톤 엔진 선형 발전시스템 개발로 미래 핵심 구동모듈 부품산업 선도
- 3kW급 발전시스템을 Cascade 시스템 기술을 활용하여 병렬제어 방식으로 차후 용량 증가 시 확대 적용 가능
* Cascade 시스템 기술: 중대형 용량 증가 시 소형 용량의 발전시스템을 수~수십 대를 병렬 연결하는 방식으로 에너지 절감 및 온실가스 저감 효과를 극대화할 수 있는 운영 시스템
- 선형 발전시스템 기술을 통해 에너지 소비 규제 대응 차세대 전동력 응용 및 발전기 제품화
- 친환경 자동차, 스마트 가전사업, 레저용 선박 등 동력부품 적용산업에 기술이전
- 에너지 소비 규제 대응 차세대 전동력 응용 및 발전기 기술개발관련 후속과제 발굴을 통해 지속가능한 연구개발 추진

( 출처: 연구요약 4p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기관주요사업 연구보고서 ... 3
• 연구요약 ... 4
• 목차 ... 6
• 제 1장 개요 ... 7
• 제 1절 연구개발 목표 ... 7
• 제 2절 연구개발의 필요성 ... 7
• 제 3절 당해연도 연구개발 범위 ... 8
• 제 2장 연구수행 내용 및 결과 ... 9
• 제 1절 연구개발 추진 체계 ... 9
• 제 2절 당해연도 연구수행 내용 ... 11
• 제 3절 당해연도 연구개발 결과 ... 24
• 제 3장 연구성과 활용 시나리오 ... 25
• 제 1절 연구성과 활용 시나리오 ... 25
• 제 4장 참고문헌 ... 27
• 끝페이지 ... 29