본 과제는 수소 연료전지를 사용하는 상용차(버스, 트럭 등)의 핵심 부품인 스택의 열을 효율적으로 관리하기 위해 개발되는 연구임. 특히 200 kW급 고출력 스택의 온도를 안정적으로 유지하기 위한 고전압, 고용량 전동식 워터펌프 기술을 개발하는 것을 목표로 함.
연구 목표는 400 LPM급 고용량/저소음 워터펌프와 800V급 고전압 펌프 구동 모터를 개발하는 것임. 또한, 고전압 대응 고신뢰성 제어기 및 제어기 일체형 Can-sealed 방식의 전동식 워터펌프 구조 및 조립 기술 개발을 포함함. 핵심 연구 내용은 고유량 전동식 워터펌프의 수력부 및 구조 개념 설계, 800V용 BLDC Motor 및 분리형/일체형 제어기 개발, 그리고 고전압 고유량 시험 환경 구축임. CFD 열유동 해석, FEM 구조강도 해석을 통해 성능을 최적화하고, 시작품의 신뢰성 및 내구성 검증을 수행함. 기대 효과는 개발된 고전압 전동식 워터펌프를 국내외 상용차 시장에 상용화하는 것임. 특히, 고전압 차량 배터리 환경 변화에 선제적으로 대응하여 차량 효율을 극대화하고, 관련 기술 패러다임을 이끌 수 있는 핵심 기술력 확보에 기여할 것으로 전망됨.
본 과제는 배터리와 슈퍼 커패시터 같은 멀티전원을 활용해 단상 캐스케이드 멀티레벨 인버터의 전력을 안정적으로 변환·제어하는 기술 개발임.
연구 목표는 1차년도 멀티전원용 H-bridge 모듈형 전력변환시스템과 DSP 기반 제어보드, Simulink 기반 디지털 시뮬레이션 및 멀티전원별 전류-전압제어·캐스케이드 출력 제어 알고리즘 구축, 2차년도 PWM기법·전류제어와 전압 밸런싱·맥동저감, 양방향 전력제어기술 및 계통연계 기술 개발임. 기대효과는 고효율·소형·경량 전력변환장치 기반기술 확보와 UPS/비상발전·태양광 연계 운전상태 유지, ESS 계통연계 신뢰성 증대 및 보급 확대임
본 과제는 배터리와 슈퍼 커패시터를 포함한 멀티전원을 단상 AC에 연결해 전력을 안정적으로 바꾸는 캐스케이드 멀티레벨 인버터 제어보드 및 전력변환시스템을 개발하는 연구임.
연구 목표는 1차년도 DSP 기반 제어보드 설계·제작, H-bridge 모듈형 전력변환시스템 설계·제작, Simulink 기반 디지털 시뮬레이션 및 멀티전원별 전류-전압제어·캐스케이드 출력 제어 알고리즘 개발, 2차년도 PWM 제어기법·전류제어 알고리즘 및 전력분배·전력품질 개선 알고리즘 개발에 있음. 기대 효과는 고효율·소형·경량화 전력변환장치 개발기술 확보, PSIM·SIMULINK 연동 설계·분석 기술 확보, 태양광 발전·UPS·비상발전·ESS 계통연계 운전의 신뢰성 증대 및 해외 시장 확대임
본 과제는 공작기계용 오일 쿨러를 PID 제어 기반으로 개선해 에너지 절감과 정밀 온도 제어를 동시에 달성하는 연구임.
연구 목표는 적산 소비 전력 20% 절감, 유온 정밀 +-0.1도씨 제어, 유온 쾌속 제어 부하변동 응답속도 20분→10분, 25도씨 1kw 부하시 소음 69데시빌→65에시빌 저감, smart 진단으로 원인분석 및 문제해결임. 연구 내용은 공작기계 열부하에 맞춰 컴프레서를 가변속 제어하고, 기존 제품의 오일 온도 감지 대신 공작기계 회전수 감지로 미리 컴프레서 속도를 조정하며 에너지 손실없이 오일 온도를 안정화하는 기술임. 기대 효과는 국내 부재 기술의 완성으로 해외 경쟁력 및 국산화 시너지, 공작기계 총 소비전력의 약 5% 온실가스 배출 감축, 일본 기업 선제 진출에 대한 견제 역할임.
본 과제는 건물 외벽이나 지붕에 태양광 발전 시설을 설치하여 전기를 생산하는 건물일체형 태양광발전플랜트(BIPV Plant)의 전기 생산 효율을 높이기 위해, 사물인터넷(IoT) 기술을 활용한 20kW급 전력 제어 시스템을 개발하는 연구임.
연구 목표는 BIPV 플랜트의 발전 성능 향상을 위한 20kW급 IoT형 전력제어시스템 개발에 있음. 핵심 연구 내용은 온도 센서 결합형 BIPV 태양전지 및 동작 정보 수집 장치 개발을 통한 실시간 데이터 확보임. PSIM 및 Matlab Simulink 기반 시뮬레이션으로 DC-DC 컨버터 하드웨어 및 제어 알고리즘을 설계하고, 리튬이온배터리시스템 기반 능동형 접속반과 전원공급장치를 개발함. 또한, 기존 PV 모니터링 시스템을 BIPV에 최적화하여 성능을 향상시키고, 전자파 및 환경 신뢰성 시험을 통해 시스템 안정성을 확보함. 기대 효과는 태양전지 성능 및 내구성 보장, 발전량 최대 확보를 통한 BIPV 플랜트 효율성 증대임. 이는 설치 장소 제약 및 환경 훼손 문제 해결에 기여하며, 신재생에너지 발전량 향상과 CO2 저감, 토지 효율적 사용 등 사회적 비용 절감 효과를 가져올 것으로 전망됨.