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연소 기반 소형 파워팩 기술 개발을 위한 선행 연구
Preliminary study on a combustion-based micro power pack

  • 과제명

    연소 기반 소형 파워팩 기술 개발을 위한 선행 연구 (개인시드) (1/1)

  • 주관연구기관

    한국기계연구원
    Korea Institute of Machinery and Materials

  • 연구책임자

    이선엽

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2015-12

  • 과제시작년도

    2015

  • 주관부처

    미래창조과학부
    KA

  • 사업 관리 기관

    한국기계연구원
    Korea Institute of Machinery and Materials

  • 등록번호

    TRKO201600001688

  • 과제고유번호

    1711034597

  • 키워드

    개인형 이동 장치,소형 파워팩,이동 전원,외골격계,마이크로 엔진Personal mobility device,micro power pack,mobile power source,exoskeleton,micro engine

  • DB 구축일자

    2016-05-14

  • 초록 


    Attention has been paid to innovative personal mobility devices which can be applied to autonomous robots, personal health care d...

    Attention has been paid to innovative personal mobility devices which can be applied to autonomous robots, personal health care devices and military power units. Accordingly, need to develop new mobile power sources which can operate the personal mobility devices are also increasing. However, a current battery/charger system which powers portable devices and robots suffers its long charging time and short battery run-time. Moreover, energy storage density of the battery now reaches to about 110~160 Wh/kg which is considered as the theoretical limit and therefore it is expected to be difficult to use the battery/charger system for portable medical devices or military applications which requires much larger energy storage density or power density. In this study, combustion based power pack using hydrocarbon fuels was investigated. A piston-cylinder type reciprocating engine was selected and modified as a prototype to generate electricity and a motor-inverter system was installed to evaluate performance of the prototype power pack. Experimental results show that positive work was produced from the power pack, but a further improvement is required to increase its efficiency in terms of ignition control, thermal management and lubrication.


    ㅇ Personal mobility device는 개인용 의료기기, 군사용 이동전원장치, 자율형 로봇등의 분야로 확장되고 있으며 이에 따른 새로운 Mobile power source에 대한 개발 필요성 역시 급격히 증가하고 있다. ...

    ㅇ Personal mobility device는 개인용 의료기기, 군사용 이동전원장치, 자율형 로봇등의 분야로 확장되고 있으며 이에 따른 새로운 Mobile power source에 대한 개발 필요성 역시 급격히 증가하고 있다. 하지만 현재 휴대용 장비나 로봇에 탑재되고 있는 상용 이차전지는 연속 사용시간이 짧고, 충전하는데 오랜 시간이 걸리는 단점이 있을 뿐만 아니라 에너지밀도 (이차전지 에너지밀도: 110~160Wh/kg) 역시 이론한계치에 근접하고 있어 향후 높은 에너지출력밀도 혹은 에너지저장밀도를 요구하는 의료기기나 군사용 장비에서의 사용이 제한적이다. 따라서 창의적인 접근방법을 통해 휴대 가능한 Personal power system으로 사용할 수 있는 연소기반 소형 파워팩 기술을 성공적으로 개발한다면 지금까지 이차전지 성능 한계 때문에 실현하지 못한 새로운 제품을 도출할 수 있을 것으로 기대된다. 이를 위해 이번 연구에서는 탄화수소 계열 연료를 주 연료로 사용하는 500 W급 연소기반 파워팩 및 성능 평가장치를 구축하고 성능 특성을 분석한 후 그 결과를 바탕으로 KIMM 고유 모델의 기본 설계 방향을 도출하였다.


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 최종보고서 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 9
    6. CONTENTS ... 10
    7. 목차 ... 11
    8. 제1장 연구개발과제의 개요 ... 12
    9. 1. 연구개발의 목적 ... 12
    10. 2. 연...
    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 최종보고서 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 9
    6. CONTENTS ... 10
    7. 목차 ... 11
    8. 제1장 연구개발과제의 개요 ... 12
    9. 1. 연구개발의 목적 ... 12
    10. 2. 연구개발의 필요성 및 범위 ... 12
    11. 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 14
    12. 1. 해외 기술개발 현황 ... 14
    13. 2. 국내 기술개발 현황 ... 16
    14. 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 18
    15. 1. 연소기반 소형 파워팩용 엔진 선정 ... 18
    16. 2. 연소기반 소형 파워팩용 엔진의 구조 및 작동 원리 ... 19
    17. 3. 소형 파워팩 엔진용 연료 선정 ... 21
    18. 4. 소형 파워팩 성능 평가장치 구축 ... 22
    19. 5. 소형 파워팩 성능 평가 결과 및 KIMM 고유 모델 설계안 도출 ... 27
    20. 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 28
    21. 1. 목표달성도 종합 ... 28
    22. 2. 관련분야에의 기여 ... 28
    23. 제5장 연구개발성과의 활용계획 ... 30
    24. 제6장 참고 문헌 ... 31
    25. 끝페이지 ... 32
  • 참고문헌

    1. 전체(0)
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