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Request for Proposal of

Package optimization and Light weight 

design for Hybrid Electric Propulsion 

system

The information in this document is proprietary information of KARI and is disclosed in confidence. 
The technical data is the property of KARI and shall not be used, disclosed to others or reproduced 
without the express written consent of KARI, including, but without limitation, it is not to be used in 
the creation, manufacture, development, or derivation of any repairs, modifications, spare parts, 
designs, or configuration changes. If consent is given for reproduction in whole or in part, this notice 
and the notice set forth on each page of this document shall appear in any such reproduction in whole 
or in part.

2021. 3. 30


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SOW of Package optimization and light weight design

2

Table of Contents

1

General Information............................................................................................................3

1.1

Project Information....................................................................................................... 3

1.2

Schedule and process.................................................................................................... 3

1.3

Conditions for modification and cancellation of SOW................................................4

1.4

Preparation of the proposal........................................................................................... 4

1.5

Notes for the preparation of Proposal...........................................................................5

1.6

Authority of KARI........................................................................................................5

1.7

Maintenance of Secrecy................................................................................................5

2

Introduction.........................................................................................................................6

2.1

Conceptual design of a hybrid propulsion system........................................................6

2.2

Electric Engine Nacelle................................................................................................7

2.3

Battery pack housing.................................................................................................... 7

3

Scope of work..................................................................................................................... 7

3.1

General description....................................................................................................... 7

3.2

Packaging optimization.................................................................................................7

3.3

Light weight design...................................................................................................... 8

3.4  Kick-off and Final meeting.............................................................................................8

4

Other requirements............................................................................................................. 8

4.1

Meeting room................................................................................................................8

5

Proposal Requirement.........................................................................................................9

5.1

Contents of Proposal requirements...............................................................................9

5.2

Price proposal............................................................................................................... 9

6

Terms and Conditions.........................................................................................................9

6.1

General terms and conditions.......................................................................................9

6.2

Intellectual property......................................................................................................9


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SOW of Package optimization and light weight design

3

1

General Information

1.1

Project Information

A Hybrid Electric Propulsion (HEP) system development project launched in 2021 is a basic 

technology R&D project which is led by Korea Aerospace Research Institute and funded by the 
ROK government. This project was initiated by the needs of adopting a gas turbine engine 
based-hybrid electric propulsion system for a long endurance and high payload eVTOL (e-
Vertical Take-Off and Landing). All electric VTOL is known as to have limitations of payload 
and range due to restricted energy density of Li-Ion battery. The goal of this project covers to 
establish an optimal design of the hybrid electric propulsion system and to do the HEP system 
performance test at a newly constructed ground test facility. The HEP system has many 
components such as a turboshaft engine, a generator, a rectifier, several battery packs, motors, 
inverters, heat exchangers, and etc. It requires the layout deign for effective package and the 
light weight design using DfAM (Design for Additive Manufacturing). Therefore, this technical 
project will cover the packaging optimization of an electric engine nacelle and the light weight 
design of a battery pack housing. 

1.2

Schedule and process

1.2.1

Schedule and location

Table 1 Schedule

Time*

Event

Within one week after 

contract

KARI provide document for design of an electric 

engine nacelle and geometry of battery cell

TBD

Kick off meeting

One week after optimization 

formulation

Interim presentation

One week before final 

meeting

Submission of final report

End of Nov., 2021

Final presentation

15st Dec., 2021

Contract expiration

  *) Earlier is better

1.2.1.1 Kick off meeting shall be performed at the contractor site but it can be changed due to 
COVID-9. (exact date will be determined later)

Final meeting shall be held at the KARI. (exact date and location will be fixed later)

1.2.2

Selection process and schedule

1.2.2.1 Selection process


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4

1.2.2.2 Inquiries related with a proposal preparation may be asked or sent by mail to the 
following person.

Jae Sung Huh, Ph.D.

Aeropropulsion Research Division
Korea Aerospace Research Institute
169-84 Gwahak-ro, Yuseong-Gu, Daejeon, Korea

jshuh@kari.re.kr
Tel) 82-42-860-2831 / Fax) 82-42-860-2626

1.3

Conditions for modification and cancellation of SOW

1.3.1

KARI reserves the right to change or modify the SOW if there is any change in the 

technical and business requirements of the SOW even after SOW issuance. Upon the incurred 
changes or modification of the  SOW  as above, the contractor shall submit the modified 
proposal in accordance with the specific instructions provided by KARI. 

1.3.2

KARI reserves the right to withdraw this SOW at any time with a written notice to the 

contractor, in case of the proposal provided by the contactor does not meet the requirements of 
the SOW.

1.3.3

KARI reserves right to cancel the contract, if the contractor cannot get the approvals 

for the export license from the concerned governments within one month after the contract.

1.4

Preparation of the proposal

1.4.1

Proposal shall be prepared in English. 

1.4.2

The basic unit shall be SI unit. British unit of power and weight could be used as a 

complementary unit. SI unit comes first and British unit shall be put in parentheses. 

1.4.3

In order to substantiate a proposal, all relevant data shall be submitted as attachments. 

The proposal which is improvable or based on vague presumptions shall be excluded.

1.4.4

All electronic files including documentary evidences shall be prepared with MS-

WORD and submitted by e-mail the address stated in Article 1.2.2.2.

1.4.5

The   contractor   shall   obtain   all   required   approvals   for   export   license   from   the 

contractor’s government. 

1.4.6

In case of any changes herein including cancellation of the program, KARI will notify 

contractor. 

1.4.7

Time and date in the SOW are specified by the Korean Standard Time (GMT+09:00) 

and Date. 


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1.4.8

The proposal and relevant documents provided by contractor will not be returned. 

1.5

Notes for the preparation of Proposal

1.5.1

This proposal constitutes a firm and irrevocable offer. All prices shall remain valid 

until the final contract.

1.5.2

The negotiated price shall not exceed the price initially proposed except when KARI 

requires additional items during negotiation. 

1.5.3

The contractor  shall  be responsible for all costs and expenses in preparation of its 

proposal and negotiation with KARI. 

1.6

Authority of KARI

1.6.1

KARI reserves the right to reject proposals that are unrealistic or unreliable. KARI will 

not disclose the result of proposal evaluation. 

1.7

Maintenance of Secrecy

1.7.1

The contractor shall not disclose any part of this SOW without prior permission of 

KARI. 

1.7.2

The contract may not, in any manner, advertise or publish any matter in relation to the 

contractor’s proposal. 


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2

Introduction

2.1

Conceptual design of a hybrid propulsion system

A schematic design of a series hybrid propulsion system is shown in Fig. 1, and in general, the 
system features a couple of cruise propellers (or prop-rotors) and several lift prop-rotors. Each 
cruise propeller or lift prop-rotor connects to an electric motor and an inverter which are 
installed in an electric engine nacelle with accessary components for thermal management 
system and tilting mechanism as shown in Fig. 2. 

Figure 1. Schematic of HEP system

2.2

Electric Engine Nacelle

An electric engine nacelle has a motor, inverters and cooling devices, and the cooling system 
consists of a heat exchanger, a fluid pump, a fluid tank, a fan, and several valves as shown in 
Fig. 2. To minimize cruise drag, the nacelle has the size limitation and all components should be 
laid out efficiently in the limited space. 

 

 

Figure 2. Example of electric engine nacelles (Left: NASA X-57 Nacelle, Right: US 

2019/0329859A1)


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7

2.3

Battery pack housing 

A hybrid propulsion system has two power sources such as turbo-generator and Li-Ion battery 
which satisfy the high-energy and high-power requirements respectively. The Li-Ion battery 
has lower energy density and therefore the mass of battery pack should be minimized under 
some constraints of cooling effectiveness and structural integrity. 

Figure 3. Example of topology optimization of a batter pack housing

3

Scope of work

3.1

General description

The goal of this project is to define the mathematical model and formulation for packaging 
optimization and light weight design, and to solve the optimization problem with advanced in-
house code that the contractor has. Finally, the optimized geometry and the next work scope 
shall be proposed. 

3.2

Packaging optimization

3.2.1

KARI will provide the geometry of the electric engine nacelle and the list of all 

components in it, which could include a motor, inverters, a heat exchanger, a water pump, a 
water tank, a cooling fan and etc. 

3.2.2

The contractor shall generate a simplified model, which can also describe the interface 

with other components, of all components in the electric engine nacelle. 

3.2.3

The   contractor   shall   define   the   mathematical   model/formulation   for   packaging 

optimization which can describe the efficient layout of all components in the nacelle envelope 
and shall discuss it with KARI.

3.2.4

If necessary, the contractor shall customize the in-house code that the contractor has 

been developing, and then solve the packaging optimization formulation with its own code.


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3.2.5

The contractor shall provide the interim optimized result, and shall suggest the next 

research scope.

3.2.6

The results of packaging optimization and the plan shall be provided within one week 

before final meeting and prepared in MS WORD or MS Power Point format by KARI.

3.3

Lightweight design of battery pack housing

3.3.1

KARI will provide the geometry of a battery cell selected by KARI, and the surface 

temperatures measured from the discharging test of the battery cell if possible. 

3.3.2

The contractor shall generate the partial model of the battery pack housing, which 

considers the periodic layout of battery cells in the pack

3.3.3

The contractor shall define the mathematical problem for topology optimization of the 

battery   pack   housing,   and   the   formulation   shall   consider   structural   integrity,   vibration 
characteristics, and heat dissipation capability. However, these performance functions are not 
limited.

3.3.4

If necessary, the contractor shall customize the in-house code that the contractor has 

been developing, and then solve the topology optimization problem. 

3.3.5

The contractor shall post-process the optimized geometry and shall propose both of the 

interim design of the battery pack housing and the next process for optimizing the full model of 
battery pack housing.

3.3.6

The optimization report and the plan shall be submitted within one week before final 

meeting and prepared in MS WORD or MS Power Point format by KARI. 

3.3.7

Advisory review report shall be submitted one week before the final meeting in MS 

WORD or MS Power Point format.

3.4

Kick-off and final meeting

3.4.1

The contractor shall prepare for kick off and final meeting as stated in 1.2.1

3.4.2

To leave an evidence for kick-off and final meetings, lecture materials presented during 

kick-off meeting and final meeting shall be provided to KARI in electronic file format

3.4.3

If sensitive information is included, it should be removed and provided to KARI.

4

Other requirements

4.1

Meeting room for kick-off and final meetings

4.1.1

A meeting room shall be prepared by contractor for kick-off meeting at contractor’s 

location


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4.1.2

The meeting room shall be equipped with free WIFI. 

5

Proposal Requirement

5.1

Contents of Proposal requirements

5.1.1

Proposal summary

5.1.2

Consultants

5.1.2.1 Consulting team summary

5.1.2.2 Consultants experiences

5.1.3

Proposal

5.1.3.1 Scope of work for key topics

5.1.3.2 A monthly base plan 

5.2

Price proposal

5.2.1

Price shall be proposed in Korean WON (Y2021).

5.2.2

Contractor shall include all cost items to cover the all activities in their proposals and 

itemize requested items. 

5.2.3

The proposed price shall reflect possible fluctuations in labor costs, material prices and 

others   in   the   proposed   price.   Therefore,   the   contractor  shall  not   demand   to   reflect   the 
fluctuation in cost due to cost items not stated in the contractor's proposal in the future.

6

Terms and Conditions

6.1

General terms and conditions

6.1.1

Shall follow KARI’s terms and conditions

6.2

Intellectual property

6.2.1

All deliverable items(results) produced belongs to KARI.

6.3

Taxes

6.3.1

The VAT incurred in KOREA is excluded and will be taken in charge by KARI

6.3.2

As of the time of this proposal, the Applicable Tax (i.e. Corporation taxes (withholding 

taxes), herein referred to as “Applicable Tax”) is excluded from the Total Price. KARI shall 
withhold the Applicable Tax and pay on behalf of Contractor to the relevant Korean taxing 
authority in accordance with applicable Korean law.


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10

7.

Miscellaneouss

- Contract

. The Contract will be effective subject to the KARI’s approval thereof. The draft of Contract 
will be provided and be the basis of the Contract negotiation with the Successful Bidder.

- Certificate and Government Approvals

. If necessary, Bidder shall receive the government approval and certificates (e.g. export 
licenses) in relevant countries, necessary for Bidder’s work for the RFP. 

- Confidentiality

.   There   shall   be   no   news   release,   public   announcements,   denials   or   confirmation   in 
connection with the RFP or Contract award without the prior written approval of KARI. All 
elements of the RFP shall be kept confidential, and shall not be intentionally disclosed by 
Bidder to any Third Party.

- Withdrawal of Proposal

. Bidder may withdraw its Proposal at any time before the Bid Closing Date and Time. 
Withdrawal shall be made in writing, and shall be received by KARI before the Bid Closing 
Date and Time.

- Property of Proposal

. All documents submitted in response to the RFP shall become the property of KARI and 
will be retained by KARI.

- Expenses

. Expenses incurred by Bidder in connection with the preparation, submission, and any 
subsequent clarification or negotiation activities are for its own account and will not be 
reimbursed by KARI

- Governing Law

. The RFP and Contract shall be construed in accordance with and governed by the laws of 
the Republic of Korea.

- Arbitration

. Any disputes in relation to, and under the RFP and Contract shall be resolved through 
arbitration in Seoul, Korea under the Rules of the Korean Commercial Arbitration Board.