수소왕복엔진 고고도 장기체공 무인기 적용을 위한 수소 SI 엔진 시뮬레이션

본 연구에서는 수소왕복엔진 고고도 장기체공 무인기의 추진 시스템 개발을 위하여 가솔린 엔진에 수소 연료를 적용하여 시뮬레이션을 시행하였다. 엔진 모델링 및 시뮬레이션은 Ricardo WAVE 로 수행되었다. 먼저 실제 2.4L 4 기통 가솔린 엔진의 제원을 이용하여 1 atm 조건에서 가솔린 엔진 모델링 및 시뮬레이션을 수행하였고, 가솔린 엔진 성능 시험 결과와의 비교를 통해 시뮬레이션 모델의 신뢰성을 오차범위 4%이내로 검증하였다. 그 후 연료를 수소로 변경하여 시뮬레이션을 수행하였고, 그 결과 수소왕복엔진의 최대 출력 및 토크, 연비는 각각 101kW, 173N·m, 90g/kWh 로, 무인기 적용을 위한 성능 및 연비 수준을 만족하였다. 본 시뮬레이션은 기존 가솔린엔진을 개조한 수소왕복엔진의 결과를 제시한다.