마이크로 가스터빈 터보제너레이터 기반 하이브리드 전기추진 시스템의 운용 특성 평가 연구

조재훈; 이동은; 이상윤; 이동호; 강영석

doi:10.5293/kfma.2026.29.3.054

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자료유형: 학술저널

저자정보: 조재훈 (과학기술연합대학원대학교) 이동은 (과학기술연합대학원대학교) 이상윤 (인하대학교) 이동호 (한국항공우주연구원) 강영석 (한국항공우주연구원)

저널정보: 한국유체기계학회 한국유체기계학회 논문집 한국유체기계학회 논문집 제29권 제3호(통권 제156호)

발행연도: 2026.6

수록면: 54 - 65 (12page)

DOI: 10.5293/kfma.2026.29.3.054

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In this study, a turbogenerator rig was developed using a JetCat SPT15-RX micro gas turbine turboprop engine. This system is proposed as a primary power source for electric propulsion systems to overcome the low energy density limitations of current battery-only configurations. The operational characteristics were investigated by varying two key parameters: the DC bus voltage and the power lever angle (PLA). Three performance metrics—output shaft rotational speed, DC current, and DC power—were analyzed. The results demonstrated that at a constant DC voltage, all three metrics increased as the PLA increased. Conversely, for a given PLA, an increase in DC voltage resulted in a higher output shaft speed but a decrease in DC current and power. Notably, a maximum DC power of 10 kW was achieved at DC voltages of 45 V and 50 V. Furthermore, a hybrid system was constructed by integrating a 12-cell battery with the turbogenerator. Analysis of voltage and current transients revealed the battery’s effectiveness as a power buffering mechanism, stabilizing the system by absorbing or supplying power during rapid electrical fluctuations, while also identifying its operational limits. To prevent system instability, it is suggested that the battery’s state of charge (SOC) be maintained with a sufficient margin. These experimental results provide critical foundational data for the further development and optimization of hybrid electric propulsion systems.

#Micro Gas Turbine Engine(마이크로 가스터빈 엔진) #Turbogenerator(터보 발전기) #Hybrid Electric Propulsion System(하이브리드 전기 추진 시스템) #Turboelectric(터보 일렉트릭) #AAM(첨단 항공 교통)

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