[주관연구개발기관((주)대동)] o 밭작물 농기계 2차 Proto 제작을 통한 작업환경 별 성능 확인 o 환경별 문제점 및 개선사항 확인 및 개선 설계[공동연구개발기관1(한국전자기술연구원)] o 다양한 밭 지형에서 주행이 가능한 플랫폼 전기구동 모듈 최적화 o 농작업 시간을 고려한 플랫폼 전기구동 제어 최적화[공동연구개발기관2(충남대학교산학협력단)]...
밭작물
재구성
가변형
전기구동
스마트농기계
2
협동|
2022년 4월-2026년 12월
|850,200,000원
밭 농업 전주기 작업이 가능한 전기구동 기반의 가변형 농기계 플랫폼 개발
본 과제는 밭농업의 모든 과정에 활용될 수 있는 전기 구동 방식의 가변형 농기계 플랫폼을 개발하는 연구임.
연구 목표는 밭작물 작업 환경 및 시장 조사를 기반으로 밭농업 기계 플랫폼의 개념 및 레이아웃을 설계하는 데 있음. 다양한 밭 지형 주행 가능한 전기구동 모듈 설계 및 제어 기반기술 확보, 토양 모델링 및 전동화 시뮬레이션 모델 개발, 자율주행 조향 제어 모델 개발도 포함됨.
핵심 연구 내용은 밭작물 작업환경 정립, 밭농업 기계 플랫폼 개념 및 레이아웃 설계(주요 부품, 배터리팩, BMS, 전장/고전압 시스템 포함)임. 또한, 밭 지형 주행 전기구동 모듈 및 제어 기반기술 확보, 토양 모델링 및 전동화 주행부 시뮬레이션 모델 개발, 자율주행 시뮬레이션용 Geometry 및 조향 제어 모델 개발이 진행됨.
기대 효과는 자율주행 기반 친환경 전동형 농기계 기술 확보 및 핵심 부품 국산화 달성임. 밭농업 전주기 자율작업 알고리즘 확보로 작업 시간 단축 및 에너지 절약에 기여할 것으로 전망됨. 농가 소득 증대, 국내 농기계 산업 경쟁력 확보, 수입 대체 및 수출 확대, 농촌 고령화 문제 해결, 농업 생산성 향상에 중요한 역할을 할 것임.
본 과제는 밭농업의 전 과정에 걸쳐 모든 작업을 수행할 수 있는 전기 구동 방식의 변형 가능한 농기계 플랫폼을 개발하는 연구임. 이는 농작업의 효율성을 높이고 지속 가능한 친환경 농업을 실현하는 데 기여함.
연구 목표는 밭작물 농기계 1차 프로토타입 제작 및 다양한 밭 지형 주행이 가능한 전기구동 모듈 핵심기술과 농작업 시간을 고려한 전기구동 제어 핵심기술 개발임. 또한 시뮬레이션 모델 개발을 위한 토양 환경 및 차량 특성 계측, 조향제어 및 동역학 시뮬레이션 모델 개발을 포함함.
핵심 연구 내용은 주관기관의 밭작물 농기계 1차 프로토타입 제작, 배터리 팩 설계 및 성능 시험, 통합제어기 개발을 통한 전기구동 모듈 적용 레이아웃 검증과 작동 성능 확인을 수행함. 공동연구기관들은 농작업 재구성이 가능한 전기구동 모듈 메커니즘 분석, 가변형 플랫폼 대응 전기구동 구조 설계, 고출력밀도 경량 구조 주행 모터 제어기 설계 등 핵심기술 개발에 집중함. 토양 단품모델 개발 및 성능평가, 전동화 플랫폼을 이용한 작업 데이터 계측 및 분석, 3D Geometry 및 동역학 시뮬레이션 모델 개발도 주요 내용임.
기대 효과는 과학기술적으로 자율주행 기반 친환경 전동형 농기계 기술 확보 및 핵심 부품 국산화, 레벨3 자율작업 기술 확보를 통한 작업 시간 단축 및 에너지 절약에 기여함. 경제적으로는 농가 소득 증대, 국내 농기계 산업 경쟁력 확보 및 수출 확대가 기대됨. 사회적으로는 농촌 인구 감소 및 고령화 문제 해결, 농업인 작업 환경 개선, 신규 일자리 창출에 이바지할 것으로 전망됨.
본 과제는 중·소형 풍력발전시스템의 성능을 공인시험(KOLAS, KS)으로 검증할 수 있는 실증연구단지를 구축하고, 핵심 부품의 국산화·표준화 기준모델을 도출하는 연구임.
연구목표는 공인인증시험용 기상탑(40m·20m)과 모니터링·계측/안전감시 시스템, 발전기 출력·효율 측정 시험기술(Motor-Generator Set) 확보로 신뢰성·인증 실증 기반을 조성하는 데 있음. 연구내용은 지자체 협력 부지확보, 계측기 인허가, Met. Mast 최적배치/Site Assessment, 전력변환기 토폴로지 및 사양 범위 검토, 실증단지 전력선·수배전반 설계 지원, 2단계 참여기업 시험기술개발 수행으로 구성됨. 기대효과는 실증 기술 고도화와 터빈 부품 기술지원을 통한 국산화 및 KS 인증 기회 확대, 단가절감과 산업·시장 활성화임.
신재생에너지용 자기기어 일체형 영구자석 동기발전기의 해석해 기반 전자기-기계-열 해석 및 설계기술
○ 연구 내용
- 자기기어 일체형 영구자석 동기발전기 해석해 기반 손실특성 해석
: 자기 기어의 철손 및 영구자석 손실, 영구자석 발전기의 동손, 철손 및 영구자석 손실
- 자기기어 일체형 영구자석 동기발전기 열등가회로 기반 열 해석해 도출
: 전자기 손실 기반 열 등가회로 모델링
- 유한요소기반 열 해석 결과와 해석해 기반 열 해석결과 비교
- 실험을 통한 해석해 기반 열 해석의 타당성 검증