docs: create Thesis/Master_Thesis_V2/Introduction

Thesis/Master_Thesis_V2/Introduction.md

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+date: 2026-05-07T03:30:08.745Z
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+# 논문 배경 서술 (최종안)
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+국제해사기구(IMO)의 온실가스 감축 전략과 국내 친환경선박법 시행을 배경으로, 전기추진선박의 도입이 빠르게 확산되고 있다. 전기추진선박은 디젤 기관을 전동기와 전력변환 시스템으로 대체함으로써 배출 가스를 저감하고 연료 효율을 높일 수 있다는 점에서 차세대 친환경 선박의 핵심 기술로 주목받고 있다.
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+선박 전력 시스템은 외부 계통의 지원 없이 자체적으로 전력을 생산·공급·제어해야 하는 완전 고립형 독립 전력망으로 운용된다. 이러한 환경에서 전력 공급의 중단은 추진력과 조타 능력의 상실로 직결되며, 이는 항해 중 인명 안전에 즉각적인 위협이 된다. 이 때문에 SOLAS는 발전기 1기 상실 시에도 추진·조타 전력이 즉시 유지 또는 복구될 것을 요구하며, 주 busbar의 2섹션 분리와 부하 차단 수단을 의무화하고 있다. 이러한 원칙은 IEC 60092-501과 KR 강선규칙 제6편을 통해 추진용 컨버터·인버터를 포함한 핵심 추진설비 전체의 이중화 요건으로 구체화되며, 해양수산부 「전기추진 선박기준」 고시(2024)는 이를 국내 선박에 명시적으로 의무화하고 있다.
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+한편 전기추진선박의 보급 확대와 함께, 항만 정박 중 육상 전원(Shore Power)을 활용한 ESS 충전이 중요한 운용 요소로 부상하고 있다. 그러나 전 세계 항만, 특히 소규모 항만의 육상 전원은 전압·주파수 불일치, 계통 용량 부족, 전압 강하 등 다양한 전력 품질 문제를 내포하고 있어, 열악한 계통 품질에서의 안정적 충전 전략은 해결이 필요한 기술적 과제로 남아 있다.
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+결국 전기추진 전력변환 시스템은 운항 중 단일 고장 상황에서의 이중화 동작과 정박 중 열악한 Shore Power 환경에서의 안정적 충전을 동시에 만족해야 한다. 이처럼 요구사항이 복잡하고 다양함에도 불구하고, 현재 전기추진 전력 시스템은 통합 시스템 단위로 형식승인이 이루어지는 구조이다. 이 경우 시스템을 구성하는 전력변환 장치의 사양이나 조합이 변경되면 전체 시스템에 대한 재인증이 요구될 수 있어, 다양한 선종과 출력 용량에 유연하게 대응하기 어렵다는 한계가 있다.
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+본 연구는 이러한 배경 하에, 640VDC DC 링크 기반의 모듈화 전력변환 시스템을 대상으로 다음을 제안하고 실험적으로 검증한다.
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+- **DC 링크를 표준 인터페이스로 하는 모듈식 설계**: 각 장치를 독립적으로 형식승인 받을 수 있어 선급인증 효율화에 기여
+- **Shore Power LVRT 충전 전략**: 열악한 항만 전원 환경에서도 안정적 충전 유지
+- **이중화 전략**: 단일 고장 시에도 추진전력 지속 공급
+- **장치 간 협조 제어 인터페이스 설계·검증**: DC-DC 컨버터, 인버터, ESS 간 안정적 협조 동작
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+본 연구에서 채택한 640VDC는 실험 환경의 제약에 따른 것이며, 제안하는 제어 전략과 시스템 구조는 DC 링크 전압 레벨에 독립적으로 적용 가능하여 750VDC를 비롯한 다양한 전압 레벨의 시스템으로 확장될 수 있다.
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+## 주요 인용 문헌
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+| 내용 | 인용 문헌 |
+|---|---|
+| 전기추진선박 분류 | KR, *Guidance for Electric Propulsion Ships*, 2016 |
+| 전원 이중화 의무 | IMO, SOLAS Ch. II-1, Reg. 40–41 |
+| 전기추진 설계 요건 | IEC 60092-501:2013 (or 2025) |
+| 국내 안전기준 | 해양수산부, 「전기추진 선박기준」 고시, 2024 |
+| Shore Power 표준 | IEC/IEEE 80005-1:2019 |
+| DC 배전 설계 가이던스 | KR, *Guidance for DC Distribution Systems*, 2022 |
+| Shore Power 약계통 문제 | Voltage Drop Estimation during Shore Connection, MDPI Processes 2023 |