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양성자교환막 연료전지의 모델기반 고장진단 기술동향

전문가 제언: ○ 양자교환막 연료저지(고체고분자 연료전지)를 탑재한 연료전지자동차의 본격적인 시판이 2015년에는 개시된다. 현대자동차는 연간 1,000대의 생산능력을 갖는 양산체제를 구축하고 유럽에 공급하기 시작했다. Toyota와 Honda는 20,000$ 대의 세단형 양산차를 2015년에는 시판할 예정이다.

○ Honda는 GM과, Toyota는 BMW와, Nissan은 Daimler, Ford와 기술제휴로 개발비분담과 양산효과를 통한 가격 저감화를 위한 공동개발체제를 구축했다. 완성차메이커로는 VW와 Hyundai/기아차 만이 독자 개발노선을 취하는 것으로 보인다. 본격적인 실용화에는 중형승용차의 가격대인 20,000$대를 실현시켜야 하는 것으로 전망하고 있다. 이때까지의 개발비를 단독으로 조달해야 할 경영전략이 있어야 한다.

○ 모델-기반 고장진단은 「고장→원인」이 아니고 시스템의 인과관계를 기술하는 일종의 시뮬레이터라고 할 수 있는 모델을 기초로 「원인→고장」과 같은 forward 추론을 반복하면서 실제와 비교하면서 현재의 증상에 대응하는 원인을 탐색하는 고장진단법이다.

○ 이 보고서는 white-box 모델, grey-box 모델 및 black-box 모델로 분류된 모델-기반 고장진단법의 분류와 최근의 연구개발동향을 해설하면서 양성자 교화막연료전지 시스템에의 적용 예를 상세히 기술하고 있어 연료전지시스템이 놓일 여러 상태와 성능저하 및 수명단축 등 결함 과계를 밝히는 데 크게 도움이 될 것이다.

○ 여러 가혹한 환경조건하에 운전되는 연료전지 자동차는 많은 주행시험을 통해 고장진단시스템을 개발하고 있으나 통계적으로 의미 있는 충분한 수의 주행시험을 수행한다는 것은 어렵다. 이들 모델-기반 고장진단 기법과 비-모델 기반 고장진단 기법의 원숙한 도입은 우리에게 크게 도움이 될 것이다.

저자: R. Petrone, et al
자료유형: 학술정보