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민병원, 오용선
2019 / International Journal of Contents
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본 연구는 소형 선박에 적용 가능한 연료전지-엔진발전기-배터리 하이브리드 동력원의 규칙 기반 전략 시뮬레이션을 다룬다. 규칙 기반 전략은 선박 속도, 요구 동력, ESS 잔량 등을 고려하여 동력 분배를 최적화하며, 향후 전체 선박에 하이브리드 운전 전략을 적용할 가능성을 제시한다. 국제 해사 기구의 배기가스 배출량 제한에 따라 전기 추진선 개발이 중요해짐에 따라, 본 연구는 친환경 선박 기술 발전에 기여한다.
Shipboard power systems design and verification fundamentals
수소사회 실현을 위한 글로벌 연료전지 시장동향 및 기술개발 전략
Advanced battery management technologies for electric vehicles
수소생산 저장 액화 충전 수소연료전지 선박
수소 모빌리티 입문
친환경 선박 잡학지식 : 석유, LNG, 수소까지 선박 연료의 변신
Hydrogen energy
Alternative Fuels for Environmentally-Friendly Ships : Hydrogen, Ammonia, Bio-fuels and E-fuels
존 도어의 OKR 레볼루션 : 기후변화와 새로운 부의 기회
2차 전지 산업분석 보고서 : 전기자동차, 휴대폰배터리의 핵심기술관련
Hybrid Electric Vehicles : Energy Management Strategies
Sustainable energy systems on ships : novel technologies for low carbon shipping
부를 위한 기회, 에너지 전환과 모빌리티 투자
Shipboard electrical power systems
Electric vehicle battery systems
Robust control of diesel ship propulsion
Offshore electrical engineering
Vehicular electric power systems : land, sea, air, and space vehicles
Hybrid hydrogen systems : stationary and transportation applications
Energy Reports
Peilin Xie; Sen Tan; Josep M. Guerrero; Juan C. VasquezJournal of Energy Storage
Zhang Y.,Xue Q.,Gao D.,Shi W.,Yu W.IEEE TRANSACTIONS ON TRANSPORTATION ELECTRIFICATION
Ghimire, Pramod; Zadeh, Mehdi; Thapa, Shyam; Thorstensen, Jarle; Pedersen, EilifJOURNAL OF MARINE SCIENCE AND ENGINEERING
Antonopoulos, Spyros; Visser, Klaas; Kalikatzarakis, Miltiadis; Reppa, Vasso한국마린엔지니어링학회지
이현섭IEEE Transactions on Industry Applications
Qu, J.; Wang, H.; Zou, L.; Zhang, L.; Zhang, T.; Zhou, J.; Zhang, B.IEEE Transactions on Transportation Electrification
Luo Y.,Fang S.,Kong L.,Niu T.,Liao R.Energies
Łebkowski A.,Koznowski W.MATHEMATICS
Jin, Hao; Yang, XinhangRENEWABLE & SUSTAINABLE ENERGY REVIEWS
Nuchturee, Chalermkiat; Li, Tie; Xia, HongpuEnergy
Maloberti, L.; Zaccone, R.IETE Journal of Research
Chen, C.; Xiao, J.; Wang, X.ENERGIES
Kolodziejski, Marcin; Michalska-Pozoga, Iwona2022 IEEE KANSAS POWER AND ENERGY CONFERENCE (KPEC 2022)
Maaruf, Muhammad; Khalid, Muhammad한국마린엔지니어링학회지
김종수; 전현민; 김덕기Journal of Energy Storage
Diniz G.H.S.,Miranda V.d.S.,Carmo B.S.Energy Reports
Peilin Xie; Hossein Asgharian; Juan C. Vasquez; Josep Guerrero; Samuel Simon Araya; Vincenzo LisoJOURNAL OF ENERGY STORAGE
Damian, Sophea Elmmydya; Wong, Ling Ai; Shareef, Hussain; Ramachandaramurthy, Vigna K.; Chan, C. K.; Moh, T. S. Y.; Tiong, Meng ChungENERGIES
Banaei, Mohsen; Ghanami, Fatemeh; Rafiei, Mehdi; Boudjadar, Jalil; Khooban, Mohammad-HassanInternational Journal of Hydrogen Energy
Balestra L.,Schjølberg I.전선 / 학사
친환경 선박 추진 시스템이란 엄격해지고 있는 해상환경규제를 만족시킬 수 있는 고효율 친환경 선박용 전원이다. 친환경 선박 추진 시스템에서는 기존의 선박 추진 시스템을 사용하면서 천연가스, 수소 및 암모니아 등 대체 연료를 사용할 수 있다. 또한, 효율 향상을 위하여 기존 추진 시스템을 연료전지 및 하이브리드 시스템 등 대체 전원으로 대체할 수도 있다. 전기 추진 시스템의 전원으로 각광받고 있는 연료전지 시스템은 다양한 유형이 있으며 사용되는 연료의 종류와 연료전지 시스템의 유형에 따라 시스템 구성안이 달라질 수 있다. 고효율 친환경 선박 추진 시스템의 최적 설계안을 도출하기 위해서는 연료 및 대체 전원의 특성을 파악할 수 있는 공학적 기초 지식 습득이 필요하다. 본 수업에서는 기존 선박 추진 시스템에 관한 소개와 함께 엄격해지고 있는 해상 환경규제, 그리고 이에 대응하기 위하여 연료다변화 뿐만 아니라 엔진, 연료전지, 배터리, 그리고 하이브리드 시스템 등 고효율 친환경 추진 시스템으로의 전환에 대하여 학습하기로 한다.전선 / 대학원
본 강의에서는 친환경 선박 전원 공급용 연료전지 시스템의 설계 및 모델링을 실습한다. 친환경 선박의 동력 부하 프로파일을 만족시킬 수 있도록 다양한 유형의 연료전지 시스템 또는 연료전지 하이브리드 시스템 구성안을 도출하고, 물질 및 에너지 밸런스를 해석하여 최적의 시스템 구성안과 용량을 도출하는 방법을 학습한다. 본 강의에서는 Aspen Plus를 사용하여 열역학, 열전달, 유체역학을 기반으로 연료전지 스택의 전기화학 모델, 연료 개질 시스템, 연료 공급 시스템, 공기 공급 시스템, 그리고 열관리 시스템 등을 모델링할 것이다. 스택의 전기화학 모델은 스택의 평형 전압과 전압손실(활성화, 오옴, 농도 손실)을 고려하여 실제로 가용할 수 있는 순출력을 계산할 수 있도록 개발할 것이다. 개발된 모델링을 활용하여 정립된 친환경 선박의 동력 부하 프로파일과 연계하여 시뮬레이션을 수행할 것이다. 본 강의를 학습하게 되면 친환경 선박 전원용 연료전지 시스템의 최적 설계를 도출할 수 있는 플랫폼을 개발할 수 있는 능력을 함양하게 된다.전필 / 학사
심각해지는 기후 변화에 대응하기 위한 산업계의 노력이 중요해지면서 해운 분야의 탄소 중립 목표도 2050년으로 앞당겨지고 있다. 이로 인해 수소, 암모니아 등 친환경 무탄소 연료에 대한 관심이 증가하고, 해양 신재생 에너지 플랫폼과 이산화탄소 운반 선 등이 새롭게 등장하고 있다. 탄소 중립을 이루기위해서는 현재의 선박 해양 시스템이 가지고 있는 문제를 이해하고 해결할 수 있는 지식의 습득이 필요하다. 본 수업에서는 선박 해양 분야의 탄소 중립 기술을 이해하고, 새로운 에너지 시스템을 설계하는데 필요한 기초지식을 습득한다.전선 / 학사
이 과목은 자동차 환경규제와 제도의 대응을 위해 개발되는 다양한 자동차 동력원들에 대한 소개를 한다. 기계공학 관점에서의 자동차엔진의 원리와 효율, 성능에 영향을 미치는 인자들을 공부하고, 엔진과 모터의 결합체인 하이브리드시스템의 원리와 구조 그리고 시스템 장점에 대해서 학습한다. 전기차 배터리시스템의 구조와 요구사항, 자동차용 PEM 연료전지 시스템의 기본 이해와 연료전지 시스템의 최적성능과 효율을 위한 BOP 특성에 대해서 공부하고, 자동차 동력원 시스템의 해석능력을 배양하고 새로운 환경규제 대응을 위한 동력원의 신기술을 소개한다.전선 / 대학원
기후변화 대응 전략 중 대표적인 방법이 청정 전력의 생산 증대와 이를 효과적으로 운영하는 것이다. 즉 청정에너지 생산의 증대 및 생산부터 송배전 및 사용 과정에서 효율 향상, 재생에너지를 비롯한 청정에너지가 많이 발전되는 시간대 및 최소화되는 시간대의 전력생산, 운영 및 저장된 신재생에너지의 사용 등이 대응 전략의 기본이 될 것이다. 본 교과목은 이런 측면에서 새로운 기후변화 전략에 의하여 전력계통의 운영에 필요하게 된 신 전력기술에 대하여 종합적으로 다루고자 한다. 본 강좌에서 다루는 주요 내용은 - 발전원으로서 원전, SMR(small modular reactor), 태양광 및 풍력, 수소터빈 발전, 연료전지, 수력, 조력 발전 등 - 에너지 저장시설로 수소생산, BESS(battery energy storage system), 양수발전과 기타 에너지 저장설비 - 전력운용방법으로 HVDC, MVDC와 Smart Grid - 전력거래방식의 현대화 등을 포함한다.전선 / 대학원
환경규제와 탄소감축 문제가 강화됨에 따라 선박 및 해양시설에도 환경오염물질(NOx, SOx 배출 등) 저감, 온실가스(CO2) 저감, 차세대 연료(LNG, LPG, 수소 등)공급 시스템 등의 다양한 공정 시스템(process systems)이 요구되고 있다. 본 교과목에서는 선박 및 해양시설에 적용 가능한 환경오염물질 배출저감 공정, 온실가스 저감 공정, CCUS (carbon capture, utilization and storage) 공정, LNG, 수소 등 저온 연료 액화, 저장 및 공급 시스템에 대해서 학습하고, 그 핵심이 되는 공정 설계 기법에 대해서 배운다. 나아가 공정 모사 프로그램을 이용한 프로젝트 수행을 통하여 이를 구체화하고 그 경제성을 평가하는 기법을 습득한다.전선 / 학사
미래자동차의 에너지 시스템은 전동화 및 무탄소연료인 수소 등의 사용으로 기존의 내연기관을 활용하는 자동차에서의 시스템과는 많은 차별점을 갖게 되었다. 이 강의에서는 미래자동차의 동력원으로 대표되는 전기자동차와 수소연료전지자동차의 에너지 시스템에 대해 다루고, 동력원의 근간을 이루는 배터리, 모터 및 연료전지에서부터 차량 수준에서의 열 및 에너지 흐름 관리에 대한 최신 기술들의 원리와 응용을 소개한다. 이러한 지식 함양에 기반하여 수강생들은 모델링 설계 프로젝트를 수행함으로써 미래자동차의 에너지 시스템에 대한 이해를 고양한다.전선 / 대학원
항공우주공학 분야에서 발생하는 환경오염에 대비하여 온실가스 배출량을 줄이기 위해 친환경, 청정 연료에 대한 중요성을 인식할 수 있도록 한다. 또한, 탄소중립에 대응하는 항공우주공학의 발전 방향을 제시하며, 이러한 발전 방향성이 동력장치에 적용되는 방법을 설명한다. 특히, 수소 및 바이오 연료를 적용한 경우에 대해 집중적으로 고려한다. 미 연방의 에너지 독립 및 보안법 수립과 그 목적에 따라, 온실가스 저감을 위해 항공 산업에의 바이오 연료 개발이 수행되고 있다. 그에 따라, 바이오 연료의 공급원료와 다양한 모델에 대해, 항공 산업에의 바이오 연료 도입의 실현 가능성을 판별한다. 전기, 전력 추진기관에 대해서 역시 함께 학습한다. 종래의 연소 기반 추진기관에서 발전한 터보 팬 엔진이 친환경 수요에 따라 어떤 방향으로 발전하는지를 알고, 이차전지가 항공 산업에서 적용되는 방향성에 대해 학습한다.전선 / 대학원
최근 전 세계적으로 중요시 하고 있는 에너지 문제 및 환경 보전의 중요한 경향 및 이슈들을 고찰하고, 이들을 화학적 원리를 중심으로 한 융합기술을 사용하여 기존의 한계를 극복하는 기술적 방법들을 소개한다. 특히, 대체에너지(연료전지 및 태양전지 등), 환경 센서 및 나노 물질의 환경영향 등의 기본원리 및 응용에 대해 살펴보고자 한다.전선 / 대학원
이 교과목에서는 최근 그 발전이 급격하게 이루어지고 있는 전기동력 수직 이착륙기와 고속 복합형 회전익기의 다분야 설계, 전기 추진 동력원(전기모터, 배터리), 소음 측면에 대한 고찰이 소개된다. 전기동력 추진 회전익기에서는 하이브리드 방식을 포함한 분산 전기 추진, 배터리 수명, 그리고 수직 이착륙과 천이 비행 등의 기술적 측면에 초점을 맞추어 학습한다. 고속 복합형 회전인기는 강체 블레이드/허브 및 lift offset에 의거한 동축 반전, 틸트로터 등 수직 이착륙과 장거리 고속 비행 능력의 달성 과정을 학습한다. 학습한 내용을 적용한 전기동력 추진 수직 이착륙기의 시제품을 설계와 실험을 통한 성능 측정 실습이 수행된다.전선 / 대학원
비선형조종성 운동방정식을 유도하고, 이 방정식의 계수들에 관한 이론적, 실험적 해석방법을 다룬다. 또 이 방정식의 해로부터 선박의 안정성을 판정하고 선형과 안정성과의 관계를 조사한다. 제한수로나 유한수심과 같이 특수한 해역에서의 배의 조종성방정식을 유도하고, 방정식의 해를 사용하여 배의 항적을 추정한다.전선 / 학사
선박 및 해양플랫폼 상부에 설치되는 일련의 공정시스템(Topside Process Systems)은 석유, 천연가스 등 원하는 제품을 얻기 위한 핵심 시스템인 동시에 환경오염물질(SOx, NOx 등) 및 기후변화 문제의 원인이 되는 온실가스(CO2 등)의 배출을 저감하기 위한 친환경 공정, LNG, LPG, 수소, 암모니아 등의 연료 처리 공정들을 포함하고 있다. 본 교과목에서는 유정유체를 석유/LNG등으로 생산하는 공정 및 친환경 선박에서 요구되는 배기가스 SOx, NOx 저감 시스템, LNG저장, 공급 및 재액화 시스템, CO2 배출저감 공정시스템의 개요에 대하여 학습한다. 나아가 개념설계 방법론을 통하여 주어진 시스템을 설계하고 공정 모사 프로그램을 이용한 프로젝트 수행을 통하여 이를 공학적으로 구체화하는 기법을 습득한다전선 / 대학원
본 강의에서는 조선해양 분야를 포함한 여러 공학 분야에서 IoT를 중심으로 포괄적 사물 연결 기술의 발전에 의해 과거 일방향 중앙관리식을 지양하면서 발생하고 있는 양방향 탈중앙화(decentralization)와 관련하여, 이를 실현하기 위한 요소 기술과 적용, 그리고 적용에 따른 효과를 다양한 외부 전문가의 세미나를 통해 살펴보기로 한다. 예컨대, 주변 환경의 불확실성에 대처하기 위해서 자율 운항 선박에 필요한 탈중앙적 제어통제 시스템, 효율적 자율 운항 선박 운용을 위한 해상 무선 통신 및 e-Navigation 시스템, 해양 신재생 에너지를 독립적으로 생산, 소비, 전송이 가능한 해양 에너지 복합 공급기지 또는 인공섬을 위한 해양공간 활용 기술, 해상 연료공급(벙커링) 제어 및 유동 해석, 해양 자원생산 설계 및 제어, 신재생에너지 클러스터 구축, 해양 실시간 모니터링 및 예측 등의 기술에 대해서 학습하도록 한다. 여러 전문가에 의한 세미나를 통해 탈중앙화와 관련된 산업계의 최신 기술을 접하게 함으로써 스마트 오션 모빌리티에 대한 학생들의 관심을 유도하도록 한다. 또한, 산업계 전문가가 제시한 현업 문제에 대해 탈중앙화 기술을 적용할 수 있는 일종의 IC-PBL (Industry Coupled Project Based Learning)을 의무화 함으로써 학생들의 학업 성취도를 높이고자 한다.전선 / 대학원
가스터빈 설계, 이용 및 개발에 관한 내용을 교수한다. 발전용과 항공기용 동력발생 시스템의 원리, 현재의 기술현황, 개발 방향과 가스터빈 구성품인 압축기, 터빈, 연소기의 설계와 해석 등을 취급한다.전선 / 대학원
최근 들어 이차 전지와 초고용량 커패시터와 같은 에너지 저장장치는 휴대폰, 노트북 컴퓨터와 같은 모바일 기기의 전원으로 보편화되었으며, 향후 하이브리드 전기자동차의 전원, 신재생 에너지 발전으로 얻은 전력의 저장장치 등으로 그 시장이 확대될 것으로 전망된다. 이차 전지의 성능은 일차적으로 전지를 구성하는 음극, 양극, 전해질, 분리막 소재의 성능에 의해 결정되며, 또한 전기화학 반응에 의해 전자 또는 이온이 전극/전해질, 분리막/전해질 계면을 통해 전달되므로 이들 계면 특성 또한 전지 성능을 결정하는 중요한 인자가 된다. 최근 들어 이들 전극 재료와 계면 특성의 향상을 위하여 나노 크기 전극 물질, 나노 코팅, 나노 크기로 조절된 전극 재료 및 계면, 분리막의 나노 복합화 등 나노기술이 접목되고 있다. 한편, 이차 전지와 초고용량 커패시터는 여러 요소를 조합하여 구성하므로, 시스템화 기술(설계, cell balancing 등) 또한 전지 성능 향상에 중요한 역할을 한다. 이차 전지의 시스템화 기술은 기존 알카라인 전지, 납축전지, Ni-Cd 및 Ni-metal hydride 이차 전지에 적용된 시스템화 기술을 바탕으로 발전해 오고 있고, 전력저장 장치로서 대용량 Na/S 이차 전지, redox flow cell 등도 상용화가 시도되고 있으므로 이들에 대한 소재, 시스템화 기술을 습득할 필요가 있다. 위에 제시한 필요성을 바탕으로 다음과 같은 내용의 강의가 진행된다. 1) 알카라인 전지, 납축전지, Ni-Cd 및 Ni-metal hydride 이차 전지의 구성 재료, 시스템 기술 2) 리튬 이차 전지와 초고용량 커패시터의 전극 및 전해질 소재, 계면 특성, 나노기술의 적용 3) 전지의 설계, cell balancing, 안전성 확보, 수명 향상 4) 대용량 Na/S 이차 전지, redox flow cell의 소재 및 시스템화 기술전선 / 학사
선박의 소요동력 산정과 추진 장치 선정에 필요한 기본 지식을 습득하고 실습한다. 선박의 저항 및 자항 성능과 프로펠러의 단독 특성을 이해하고, 예인 수조에서 모형선에 대한 저항과 자항 실험을 수행한다. 추진 장치의 종류와 기능을 소개하고 성능특성을 파악한다. 선박용 프로펠러의 형상에 대한 기본개념을 정립한다. 특수 추진 장치의 종류와 개념을 이해할 수 있는 공학적인 지식을 익힌다.전선 / 대학원
선박건조 과정의 주요 프로세스와 설비를 정의하고, 공정계획과 일정 계획을 소개한다. 선박건조과정의 목표를 생산성, 납기, 품질, 비용으로 구분하여 평가하는 기법을 소개한다. 최근의 생산경영 기법인 경영혁신(PI), 제약이론, 식스 시그마, 린 생산 이론을 소개하고 선박건조 과정에 적용한다. 수강생들은 그룹별로 프로젝트를 수행하여, 강의에서 배운 내용을 실제 적용하는 훈련을 한다.전선 / 대학원
최근 반도체 산업에서 발생하는 여러 문제 중에서 특히 재료에 관계되는 이슈들을 모아서 그 이해의 폭을 넓힌다. 특히 화학증착에 의한 박막, 나노와이어 및 각종 나노구조의 생성원리에 대하여 열역학, 속도론, 핵생성, 미세조직 등의 관점에서 논한다.전선 / 학사
이 과목은 자동차 환경규제와 제도의 대응을 위해 개발되는 다양한 동력원시스템의 원리, 구조 및 특징, 기존자동차와 전기차 전용플랫폼의 차이와 특징 등을 공부한다. 자동차에서 요구되는 동력특성을 이해하고 동력전달장치의 구성과 에너지흐름을 공부한다. 미래자동차의 중요 분야인 첨단운전자지원시스템(ADAS)과 자율주행차의 특징을 소개한다. 자동차가 환경에 미치는 영향을 공부하고 LCA 관점에서 동력원별 온실가스배출 특성을 알아본다.전선 / 학사
본 과목에서는 기존에 배운 유체역학, 열역학, 열전달 등에서의 지식을 확장하여, 높은 에너지를 가지는 시스템의 해석을 목표로 한다. 연소, 폭발, 레이저 조사 등에서와 같은 아주 빠르고, 상변화를 수반하는 시스템에서의 열 및 물질 전달 이론을 공부하여, 현실 속의 여러 고에너지 현상을 분석하는 안목을 기르고, 미래의 환경문제를 해결할 그린에너지 시스템도 다뤄질 것이다.