선박으로부터 발생하는 배출가스에 대한 규제가 강화되고 이를 해결하기위한 대안으로 전기추진시스템의적용이 대형상선에서 부터 중ㆍ소형선박에 이르기까지 그 사용이 증가되고있다. 전기추진시스템의 효율 향상을 위한 방법으로 발전원의 개선, 배터리ㆍ연료전 지ㆍ태양광 등의 친환경 발전원의 시스템 연계 및 정류기, 전력변환장치, 추진전동기의 개발과 제어방식의 연구를 들 수 있다. 그 중 정류 방식에 있어 상천이변압기과 다이오드를 이용하는 방식이 널리 사용되었으나, 직류배전을 이용한 친환경발전원의 계통 연계, 가변속 발 전원의 사용, 중ㆍ소형 전기추진시스템의 적용을 통해 전력용 반도체 소자를 이용한 AFE정류기에 대한 수요가 증대되고 있다. 이러한 AFE 정류기를 제어하는 방식에 있어 기존의 비례적분제어기가 아닌 신경회로망을 이용한 방식을 본 연구에서는 제안하였다. 기존의 제 어기 데이터를 활용하여 Matlab/Simulink를 통해 학습한 신경회로망제어기를 설계하고 PSIM을 통해 설계된 정류시스템에 신경회로망 제어 기를 적용하여 부하변동에 따른 직류출력단의 파형과 역률 개선의 유효성을 확인하였다. 이는 공간이 협소한 중소형 친환경 선박의 정류 시스템으로써 적용이 가능하다.

As regulations of emissions from ships become more stringent, electric propulsion systems have been increasingly used to solve this problem in vessels ranging from large merchant ships to small and medium-sized ships. Methods for improving the efficiency of the electric propulsion system include the improvement of power sources; the use of a system linked to environmentally friendly power sources, such as batteries, fuel cells, and solar power; and the development of hardware and control methodology for rectifiers, power conversion devices, and propulsion motors. The method using a phase-shifting transformer with diodes has been widely used for rectification. Power semiconductor devices with grid connection to an environmentally friendly power source using DC distribution, a variable speed power source, and the application of small and medium-sized electric propulsion systems have been developed. Accordingly, the demand for active front-end (AFE) rectifiers is increasing. In this study, a method using a neural network rather than a conventional proportional– integral controller was proposed to control the AFE rectifier. Tested controller data were used to design a neural network controller trained through MATLAB/Simulink. The neural network controller was applied to a rectification system designed using PSIM software. The results indicated the effectiveness of improving the waveform and power factor DC output stage according to the load variation. The proposed system can be applied as a rectification system for small and medium-sized environmentally friendly ships.

1. 서 론
2. 선박 직류배전시스템
3. AFE 정류기 개요
    3.1 AFE 정류기 구성
    3.2 AFE 정류기 모델링
4. 신경망 제어기를 적용한 AFE 정류기
5. 시뮬레이션
6. 결론 및 고찰

• 김성완(한국해양수산연수원 교수) | Seongwan Kim (Professor, Ocean Polytech Team, Korea Institute of Maritime and Fisheries Technology, Busan 49111, Korea)
• 전현민(한국해양대학교 교수) | Hyeonmin Jeon (Professor, Division of Marine System Engineering, Korea Maritime & Ocean University, Busan 49112, Korea) Corresponding author
• 김종수(한국해양대학교 교수) | Jongsu Kim (Professor, Division of Marine System Engineering, Korea Maritime & Ocean University, Busan 49112, Korea)