6조 - 4드론 러쉬 문서 원본 보기

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=서론=

==팀 소개==
=== 기술개발 과제 ===
국문 :작동시간 향상을 위한 무인항공기용 액화수소 카트리지형 저장용기의 단열 성능 연구

영문 : Study on the insulation performance of liquid hydrogen cartridge type storage container for drone to improve operation time.
===지도교수===
이광훈 교수님

===팀원 소개===
서울시립대학교 기계정보공학과 2012430001 김동우

서울시립대학교 기계정보공학과 2012430012 신홍규
 
서울시립대학교 기계정보공학과 2012430023 이동우

서울시립대학교 기계정보공학과 2012430031 장진혁

서울시립대학교 기계정보공학과 2012430038 한상태

===개발 기간===
2017.09.06 ~ 2017.12.20

==개발과제의 개요==

===개발 과제 요약===

 본 개발 과제에서는 ㈜하이리움 산업의 수요에 맞게 현재 액화수소 카트리지 용기의 단열성능을 향상시켜 무인항공기의 체공시간을 증가시키도록 하는 설계안을 제공하고자 한다. 액화수소의 특성상 시간 및 비용적인 부분이 크게 차지하기 때문에 전산유체역학을 통해 다양한 Case 및 해석프로세스를 활용하여 단열성능 향상 방안을 제시하고자 한다.

===개발 과제의 배경 및 효과===
 드론 (Drone) 또는 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)로 불리는 무인항공기는 정찰, 정밀타격 등의 군사적 용도로 처음 개발되었으나, 여러 운용상 장점으로 인해 최근 영상촬영, 지도제작, 시설물진단, 산불감시, 농약살포, 택배 등의 민간·상업용 으로도 활용이 급격히 늘어나고 있으며 그 활용도는 폭발적으로 증가할 것으로 예상되고 있다.
 현재 리튬-이온 배터리 2차 전지를 동력원으로 사용하고 있는 민간용 무인항공기 멀티콥터의 가장 큰 기술적인 제약은 짧은 체공시간으로, 한번 충전에 최대 20~30분 정도의 비행이 가능한 수준이다. 이로 인해 드론 등 민간 무인항공기의 응용분야 확장에 있어 큰 걸림돌이 되고 있다.

===개발 과제의 목표와 내용===
  
   ⚫ 무인항공기용 액화수소 카트리지용기 단열성능 향상 설계안 제시
   ⚫ 극저온 용기 단열에 대한 방향 제시
   ⚫ 5.5L급 액화수소 카트리지 용기를 중심으로 한 설계
   ⚫ 전산해석 프로세스 진행 후 액화수소 혹은 질소를 이용한 실제 단열성능 확인
   ⚫ 액화수소용기의 단열성능 향상을 통한 드론의 체공시간 향상 가능성 확인

==관련 기술의 현황==

===선행연구===
⚫ ㈜하이리움산업과의 협업을 통한 50L급 액화수소 용기 설계 및 개발 연구 수행
 - 전산유체 해석 프로그램을 통한 50L급 액화수소 저장용기 연구방법론 제시
 - 액화수소 내부로의 열전달 경로 분석 및 단열 설계
[[파일:noname.jpg.png]]

===관련연구===
⚫J. A. Paivanas et al. 의 Cooper Conductive shield 의 실험적 연구

-일반적인 극저온 탱크의 단열재 사이에 구리를 추가하여 구리의 높은 열전도도를 이용해서 침입되는 열을 수소관 내부로 전달하여 내부 용기로의 열침입량 감소 효과 확인

[[파일:22.png]]

==관련 시장에 대한 분석==

===마케팅 전략===

==개발과제의 기대효과==

===기술적 기대효과===

 - 무인항공기의 체공시간을 증대시킬 수 있는 액화수소 카트리지용기의 단열성능 향상에 대한 설계안 제공으로 무인항공기의 효율을 높여줄 수 있음
 - 해당 연구를 통한 설계안을 바탕으로 액화수소 카트리지용기를 사용하는 무인항공기 시장에 기술력 제공 및 시장경쟁력을 확보 가능

===경제적 및 사회적 파급효과===

 - 액화수소 카트리지용기를 사용하는 무인항공기용 파워팩 기술은 전기차의 주행거리 연장을 위한 Range Extender, 전기모터바이크 등에 용이하게 활용 가능
 - 더 나아가 다른 극저온 저장용기의 안전성 및 단열성능 향상 기술 개발에 응용

==구성원 및 추진체계==
{| border="2" width="100%" cellpadding="10" 
! 팀원 명 || 역 할
|-
|align="center"|한상태
|align="center"|팀장: 프로젝트 총괄 및 일정관리, 업체와의 협업 관리
|-
|align="center"|장진혁
|align="center"|전산유체해석
|-
|align="center"|이동우
|align="center"|현장 실험, 카메라/영상 담당
|-
|align="center"|신홍규
|align="center"|구조설계, 개발사업비 관리
|-
|align="center"|김동우
|align="center"|CAD 모델링 및 구현
|-
|}

=설계=

==설계 목표==
  
무인 항공기용 액화 수소 연료전지를 설계 할 때, 우리는 두 가지 목표사항을 생각하였다. 먼저 효율성을 보면, 구리판을 삽입하여 열 차단효과를 알기 위하여 기화율을 분석하여 열전달률을 분석해 설계의 효율성을 따져본다. 그리고 기능성에서는, 효과적인 열 차단을 위한 구리판을 삽입한 용기의 형상 설계와 실제로 구동시간이 증가하였는지 확인하여 기능을 확인하여 본다. 효율성을 확인 할땐 STAR-CCM을 사용하고, 기능성의 용기 형상을 위해 CAD를 사용한다.

==개념 설계안==

[[파일:33.png]] [[파일:44.png]] [[파일:55.png]] [[파일:66.png]]

==이론적 계산 및 시뮬레이션==

==부품도==

=결과 및 평가=

==완료작품 소개==

===프로토타입 사진===

===포스터===

===특허출원번호 통지서===

==완료 작품의 평가==

==향후 평가==

=부록=

==참고문헌 및 참고사이트

==관련특허==

==제약사항==

==최종 프로젝트 결과물==

=프로젝트 평가=
==팀원 역할 분담 및 평가==

==결과물 평가==

=느낀점=