하이브리드 선박의 연비 특성에 관한 연구

Abstract

특수선 선박에 사용되는 배터리는 수중에서 추진을 유도하는 중요한 장비이다. 그러나 배터리는 충전횟수와 용량에 있어서 비효율적인 장치로서 정비 비용과 저연비에 따른 유지 비용이 문제가 된다. 그러나 울트라커패시터는 많은 전류를 보낼 수 있는 대신 많은 에너지를 저장할 수는 없다. 이런 두 장비의 장단점을 보완하기 위해 최신 특수선 선박에는 이 둘의 병렬 조합을 하고 있다. 본 논문에서는 특수선 선박의 배터리와 울트라커패시터의 조합에 따른 연비 특성을 최적화 방법인 다이나믹 프로그래밍(dynamic programming) 방식으로 시뮬레이션화 하여 증명하였다. 시뮬레이션에 필요한 모듈은 유성기어(Planetary gear system)의 토크와 파워에 따른 프로세스를 풀어 사용하였다. 즉, 배터리만 장착한 특수선 선박의 모델과 배터리와 울트라커패시터를 장착한 모델의 연비를 비교 하였다. 시뮬레이션 결과, 배터리와 울트라커패시터를 병합한 모델이 배터리만 장착한 모델에 대비하여 연비가 더 좋은 것으로 나타났다. 본 논문 연구는 타 연구자들이 하이브리드 차량분야의 연비에 대해 연구한 반면, 하이브리드 선박분야에 대한 국내 최초의 연구 결과이다. 향후 하이브리드 선박의 연비 문제에 솔루션을 제공할 것이다.