희토류 저감형 영구자석 동기전동기 개발

2023국토교통부철도차량부품개발사업(R&D)
프로젝트 소개
본 과제는 고속철도 추진 전동기에 사용되는 희토류 원료의 사용량을 줄이면서도 높은 성능을 유지하는 영구자석 동기전동기를 개발하는 연구임. 희토류는 강력한 자석 제조에 필수적이나, 공급 안정성 및 비용 문제가 있어 이를 해결하고자 함. 연구 목표는 희토류를 10% 이상 저감하며 효율 97%, 출력밀도 0.85kW/kg 이상의 380kW급 고성능 영구자석 동기전동기 및 최적 냉각 시스템 개발임. SiC 소자 적용 460kW급 고효율 추진제어시스템 개발과 RAMS 분석을 통한 고신뢰도 달성임. 핵심 연구 내용은 희토류 저감형 동기전동기의 최적 설계, 냉각 시스템, 고효율/센서리스 제어 기법 개발 및 VVVF 1C1M 인버터 설계/제작임. 또한 RAMS 분석 수행, 시제품 제작, 공인인증 및 현차 실증 시험을 통한 상용화 모델 개발을 포함함. 기대 효과는 고속철도 전동기 유지보수 및 인프라 비용 절감, 희토류 사용량 감소로 인한 제작 원가 및 가격 경쟁력 확보임. 국내 철도 산업 기술 독점 방지 및 국제 경쟁력 강화, 희토류 자원 무기화 정책 대응, 그리고 관련 산업 일자리 창출 및 전문 인력 양성에 기여할 것으로 전망됨.
희토류 저감형영구자석 동기전동기추진제어시스템센서리스 제어고효율 / 고출력Reduction of Rare-EarthPemanent Magnet Sychronous MotorPropulsion Control SystemSensorless ControlHigh Efficiency / High Power
참여형태
협동
사업명
철도차량부품개발사업(R&D)
부처명
국토교통부
주관기관명
한국철도공사
협동수행기관명
한국철도공사, 한국철도기술연구원, 경진부로아(주), (주)디에이치엠, 화인정밀(주), 유진기공산업(주), 현우시스템, 오텍캐리어(주), 한국철도기술연구원, 한국교통대학, (주)다원시스, (주)비츠로이엠, 유진기공산업(주), 정경유압(주), 인터콘시스템스(주)
공동/위탁수행기관명
(재)한국전기연구원, 동아대학, (주)큰날개, 하이젠모터(주), (주)우진산전, (주)지이엠
과제 수행연도
2023
과제 수행기간
2021.04.01 ~ 2025.12.31
과제 고유번호
1615013215
연구 개발단계
개발연구
연구비
총연구비
3,755,249,000
정부지원연구개발비
2,875,000,000
위탁연구비
0
민간연구비
880,249,000
주관/협동기관 정보
주관/협동수행기관명연구수행주체지역
협동한국철도공사대기업대전광역시
협동한국철도기술연구원출연연구소경기도
협동경진부로아(주)중소기업인천광역시
협동(주)디에이치엠중소기업경상남도
협동화인정밀(주)중소기업부산광역시
협동유진기공산업(주)중소기업경기도
협동현우시스템중소기업경기도
주관한국철도공사대기업대전광역시
협동오텍캐리어(주)중견기업서울특별시
협동한국철도기술연구원출연연구소경기도
협동한국교통대학대학충청북도
협동(주)다원시스중견기업경기도
협동(주)비츠로이엠중소기업경기도
협동유진기공산업(주)중소기업경기도
협동정경유압(주)중소기업대구광역시
협동인터콘시스템스(주)중소기업경기도
공동/위탁기관 정보6건
공동/위탁수행기관명연구수행주체참여형태공동연구비 수입금액 (원)공동연구비 지출금액 (원)
공동(재)한국전기연구원출연연구소연구·기술개발-500,000,000
공동동아대학대학연구·기술개발-84,000,000
공동(주)큰날개중소기업연구·기술개발-53,000,000
공동하이젠모터(주)중소기업연구·기술개발165,730,000497,000,000
공동(주)우진산전중견기업연구·기술개발187,878,000438,000,000
공동(주)지이엠중소기업연구·기술개발111,672,000335,000,000
과제 기반 국내외 특허0건
출원/등록 기관발명의 명칭출원일자출원국가출원번호등록일자등록번호
과제 기반 SCI(E) 논문0건
논문명학술지명DOI/URL