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초록·키워드
본 연구를 통해 수소 연료전지 멀티로터 UAV 최적설계를 위한 연료전지 가동시간 예측 및 압축기체 수소 저장용기의 중량 예측 모델을 구축하였다. 구축된 모델을 검증하기 위해 수소 연료전지 가동실험이 수행되었으며, 평균 3.46%, 최대 6.9%의 상대오차로 가동시간이 예측됨을 확인하였다. 저장용기의 중량 예측을 위해 박판 압력용기의 응력 모델이 이용되었으며, 구축된 모델의 계수를 추정하기 위해 회귀분석을 수행하였다. 그 결과로 얻은 계수로부터 구조재의 물성을 적절한 범위 내에서 추정할 수 있었으며, 결정계수 및 절대상대잔차의 평균값과 실제값-예측값 비교 선도를 통해 모델 적합성을 확인하였다. 마지막으로 구축된 모델과 파워로딩 데이터를 이용해 상용 수소 연료전지 멀티로터형 무인항공기의 제자리 비행시간을 예측하여 이를 제조사 제원과 비교한 결과, 평균 10.36%, 최대 17% 이내의 상대오차로 비행시간을 예측하는 것을 확인하였다. 결과적으로, 본 연구에서 구축된 모델은 수소 연료전지 멀티로터 무인항공기 최적설계에 적용되기에 적합한 것으로 판단된다.
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