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초록

한국어

본 논문에서는 함정용 ICCP(Impressed Current Cathodic Protection) 정류기에 적용되어 온 구역 단위 대표 전위 기반 제어 구조의 공간 분해능 및 제어 단위 한계를 분석하고, 이를 개선하기 위한 채널 단위 독립 제어 기반 분산 제어 아키텍처를 제안한다. 제안 구조는 기준전극–양극 쌍을 최소 제어 단위로 정의하고, 기준전위 수집–제 어 연산–전류 출력 경로를 분리하여 채널별 병렬 제어 루프가 독립적으로 동작하도록 설계되었다. 제안 구조의 타 당성은 고객 요구사항에 기반한 합/부 판정 체계를 통해 검증하였으며, 실환경에서 반복 재현이 어려운 전위 비대칭 및 국부 외란 조건을 HIL 기반 시험 환경으로 구성하여 구조적 독립성과 제어 동작 특성을 확인하였다. 본 연구는 기존 구조 대비 수치적 성능 비교가 아니라, 제어 단위 재정의를 통한 분산 제어 아키텍처의 설계 타당성을 구조적 으로 입증하였다는 점에서 의의를 가진다.

영어

This paper analyzes the spatial resolution and control-unit limitations of the conventional zonebased representative potential control structure applied to naval ICCP rectifiers and proposes a channel-level independent distributed control architecture to address these limitations. In the proposed structure, each reference electrode–anode pair is defined as a minimal control unit, and the processes of potential acquisition, control computation, and current output are logically separated to enable parallel and independent control loops for each channel. The validity of the proposed architecture is verified through a requirement-based pass/fail evaluation framework. A hardwarein- the-loop (HIL) test environment was constructed to emulate asymmetric potential distributions and localized disturbance conditions that are difficult to reproduce in real operational environments. Experimental results confirm the structural independence and operational characteristics of the channel-level control loops. Rather than focusing on numerical performance optimization against the conventional structure, this study demonstrates the structural design validity of a distributed control architecture achieved through the redefinition of the control unit.

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. ICCP 시스템 기본 구조
2.1 ICCP 시스템 기본 구성
2.2 구역 단위 제어 방식의 구조
3. 기존 ICCP 제어 구조의 기술적 한계 분석
3.1 대표 전위 기반 제어 구조의 근본적 한계
3.2 PLC 기반 구역 제어기의 구조적 제약
3.3 기존 구역 단위 제어 로직 분석
3.4 채널 단위 독립 제어 방식의 비교 우위
4. 제안 정류기 설계 및 구현
4.1 설계 개요
4.2 채널 단위 독립 제어 개념 및 동작 원리
4.3 운용제어패널 기반 분산 제어 구조
4.4 정류기 하드웨어 아키텍처
4.5 시스템 신호 흐름 구조
4.6 설계 종합 및 고찰
5. HIL 기반 성능 검증
5.1 HIL 시험 환경 구성
5.2 채널 단위 분산 제어 구조의 시나리오 기반동작 검증
5.3 채널별 제어 응답 특성 분석
5.4 핵심 요구사항 기반 시나리오 검증 및 기존 제어구조와의 비교
6. 결론
참고문헌

저자

• 정재현 [ Jaehyun Jeong | 인하대학교 컴퓨터공학과/㈜빅텍 ]
• 송민석 [ Minseok Song | 인하대학교 컴퓨터공학과 ] 교신저자

참고문헌