EV용 분포·원격 광 기반 열 및 배기가스 계측

Distributed and Remote Optical Sensing for EV Thermal and Exhaust Monitoring

연구 내용

전기차 배터리와 파워트레인에서 분포형·원격 광학 열계측과 배기가스 모니터링을 수행하는 연구

유지형 연구실은 전기차 열현상을 광학 신호로 관측하기 위해 분포형 광섬유 열계측과 원격 센싱 구조를 개발합니다. Optical time-domain reflectometer 기반의 분포 계측, Fiber Bragg grating과 OFDR을 결합한 원격 온도 측정, polarization-maintaining 광섬유를 활용한 안정 계측을 통해 배터리 모듈의 핫스팟 및 열구배를 진단합니다. 또한 mid-infrared hollow waveguide를 적용한 모터 로터 파이로메트리와 quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy 기반 배기가스 그을음 모니터링을 수행하며, 차량 적용을 위한 계측 신뢰성 확보에 차별화를 보유하고 있습니다.

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연구 흐름

초기에는 배터리 셀에 대한 분포형 광학 열계측 기법을 확립하여 시간영역 반사 기반 센싱의 구현 가능성을 검증했습니다. 이후 EV 에너지시스템을 대상으로 FBG-OFDR 구조의 원격 열계측을 확장하여 설치 제약이 있는 환경에서도 온도 측정 성능을 확보했습니다. 2024년에는 mid-infrared hollow waveguide 기반 모터 로터 직접 온도 측정을 통해 파워트레인 계측 범위를 확장했습니다. 2025년에는 광섬유 기반 배터리 모듈 핫스팟 특성화와 photoacoustic 기반 배기가스 그을음 모니터링으로 센싱 응용 영역을 확장하는 연구를 수행했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

배터리 셀 핫스팟 진단
배터리 모듈 열구배 저감 평가
EV 에너지시스템 원격 온도 모니터링
냉각 회로 이상 탐지
회전기 부품 표면 온도 계측
열화 예측을 위한 열이력 데이터 구축
배기가스 미세입자 정량 감시
차량용 광센서 임베디드 설계
온도 기반 열관리 제어 입력
분포형 센싱 기반 유지보수