전산추진기 성능 및 제어 기반 추진시스템 설계 연구

Propulsion system design based on propulsor performance prediction and control

연구 내용

전산유체역학과 추진기 모델링을 기반으로 추진기 성능을 예측하고, 제어·진동 저감 기법으로 자유운항 및 실제 운항 조건에서의 성능을 안정화하는 연구

백광준 연구실은 추진기와 선체의 상호작용을 CFD 환경에서 재현하기 위한 모델링을 수행합니다. Coanda effect를 활용한 추진기 형상 및 효율 평가, 자유수면 간섭을 고려한 modified virtual disk 구현을 통해 추력·와류계수 경향을 예측합니다. 또한 free-running ship 시뮬레이션에서 PID 제어 이득의 튜닝 절차를 정리하고, 프로펠러 비정상 하중에 따른 진동·소음 저감을 위해 모터 전류에 고조파를 주입하는 접근을 검토합니다. 이를 바탕으로 설계 초기단의 성능 예측 신뢰도를 확보합니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

초기에는 URANS 기반 CFD로 추진기 주변 유동과 추력 특성을 해석하며, 가상 디스크 기반 접근의 한계를 확인하는 방향으로 연구가 진행되었습니다. 이후 자유수면에 따른 환기 및 표면 관통 영향을 반영하도록 modified virtual disk 방법을 단순화·구현하여 자유운항/자항 평가로 확장했습니다. 최근에는 Coanda 효과를 적용한 추진기 성능을 비교 평가하고, 자유운항 시뮬레이션에서 PID 제어 이득을 체계적으로 산출해 제어 안정성을 확보하는 연구로 심화되었습니다. 아울러 프로펠러 하중 변동이 유발하는 진동 저감을 위한 전류 고조파 주입 모델링도 병행하고 있습니다.

활용 가능성

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

Coanda 기반 고효율 추진기 설계
자유수면 간섭을 반영한 조기 성능예측
modified virtual disk 기반 자항 해석
PID 튜닝 가이드라인 기반 제어계 설계
프로펠러 진동·소음 저감 제어전략
전기추진선 추진시스템 에너지 성능평가
추진기-선체 상호작용 디지털 모델
진동·하중 기반 정비/신뢰성 의사결정
모터 토크 변동 저감 시뮬레이션 프레임
설계 파라미터 비교검증용 해석 워크플로우