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전기 자동차 경량화를 위한 에어컨 컴프레셔 모듈 안정성 분석
김상유(Sang-yu Kim),김재열(Jae-yeol Kim),김규훈(Kyu-hoon Kim),이찬우(Chan-woo Lee),이서한(Seo-han Lee),김재근(Jae-geun Kim) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
현재 세계 각국에서 환경 규제로 실생활에서 많이 이용되고 있는 자동차는 환경 관련 규제의 영향을 많이 받고 있다. 이러한 사회의 요구로 자동차 업계에서는 하이브리드 차량과 친환경 자동차의 일종인 전기 자동차 개발에 집중하고 있다. 자동차 연료 소비의 약 23%는 차량의 중량과 연관되어 있어 차량의 중량을 줄이는 것은 연비향상, 이산화탄소 배출 절감과 차량의 내구수명 증가 등 많은 영향을 준다. 이와 같은 많은 장점으로 인해 친환경 자동차 개발을 위해 자동차 경량화에 대한 많은 연구가 진행되고 있으며, 그 해결방안으로 친환경 자동차의 경량화를 위해 부품 단위에서 가벼운 소재를 적용하여 자동차 경량화를 진행하고 있다. 단순하게 가벼운 소재를 적용하는 것이 경량화를 뜻 하는게 아니라 가벼워진 만큼 단단하고 안정적으로 제작되어야 경량화라고 할 수 있다. 본 연구에서는 친환경 자동차의 전장부품 중 중량을 가장 크게 차지하고 있는 에어컨 컴프레셔 모듈의 가벼운 소재(A1 5XXX계열, A1 6XXX계열) 적용에 따른 안정성 분석으로 유한요소해석 소프트웨어인 ANSYS를 이용하여 구조해석을 통해 기존 소재 대비 동등 이상의 고강성과 내충격성이 확보되는지 확인하였다.
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Yolo v2와 특징정보 매칭 기반의 전방 주행 자동차 검출 및 종류 분류 방안 연구
정원근(WonGeun Jung),김종배(JongBae Kim) 한국자동차공학회 2022 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2022 No.6
본 논문에서는 고속도로에서 전방 주행 중인 자동차의 검출과 종류를 실시간으로 분류하는 방안을 제안한다. 제안한 방안에서는 전방 주행인 자동차의 후면 영상들을 획득하여 Yolo v2 딥러닝 방법으로 학습하여 자동차 검출기를 생성한다. 그리고 검출된 자동차 영역에 포함된 자동차종류를 분류하기 위해 자동차 종류 클래스별로 특징 정보를 학습하고 이를 매칭하여 가장 유사도가 높은 클래스인 자동차 종류를 분류한다. 자동차 검출을 위해 고속도로에서 획득한 자동차 영상에서 자동차 영역을 레이블링하여 Yolo v2 딥러닝 알고리즘을 사용하여 학습한 후 자동차 검출기를 생성한다. 그리고 검출된 자동차 영역에 자동차 종류를 분류하기 위해 검출된 자동차 영역에 시각적 특징 정보인 Bag of Visual Feature를 추출하고 이를 학습하여 자동차 종류를 분류하는 방안을 제안한다. 제안한 방안에서는 고속도로에서 전방 주행 중인 자동차를 후방 자동차의 블랙박스에서 획득한 영상으로부터 자동차를 검출하고 종류를 분류함으로써 고속주행 중 자동차 충돌 방지, 안전거리 확보, 자동차추적 및 식별 등에 활용할 수 있다.
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전기 자동차의 에너지 시뮬레이션을 통한 Driving Range 향상을 위한 민감도 분석에 관한 연구
조재훈(Jaehoon Cho),최진호(Jinho Choi) 한국자동차공학회 2010 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2010 No.11
전기자동차란 자동차의 구동 에너지를 기존의 자동차와 같이 화석 연료의 연소로부터가 아닌 전기에너지로부터 동력을 얻는 자동차이다. 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시켜서 자동차를 구동시키는 전기자동차는 1873년 가솔린 자동차보다 먼저 제작되었으나, 배터리의 무거운 중량, 충전에 걸리는 시간 등의 문제 때문에 실용화되지 못하다가 환경문제가 최근 심각해지면서 1990년대부터 다시 관심을 가지며 개발되기 시작하였다. 현대의 전기자동차 기술은 배터리기술의 발전과 함께 발전하고 있으며, 가장 큰 이슈 중의 하나는 배터리를 한번 충전하여 얼마나 멀리 갈수 있느냐 하는 것이다. 본 논문은 이와 같은 배터리 전기자동차의 Driving Range 향상을 위하여 에너지 효율 분석 및 민감도 분석을 다룬다. 이를 위하여 본 논문에서는 우선 에너지 효율 분석을 위한 시뮬레이션 모델을 (BEV Unified Model) 구성하였고, 구성된 Simulation 모델을 바탕으로 Driving Range 향상을 위한 해석 및 민감도 분석을 경소형 배터리 전기자동차에 적용하였다. An Electric vehicle (EV) uses the accumulated electric power in the battery to drive, which is the main difference from the conventional vehicle using the fossil fuel. The first electric vehicle was developed in 1873 before the gasoline car. But the vehicle was not commercialized due to the heavy weight and performance of the battery including long time to charge. Since the 1990s, EVs have extensively being re-developed with the increased concern over the environmental issues with petroleum. The modern electric vehicles have being developed with the enhancement of battery technology. One of the key issues for these EVs is how to increase the driving range and how to reduce the time to re-charge. This paper focus on a study on sensitivity analysis for improving the driving range based on energy simulation of a battery electrical vehicle (BEV). For the study, we made up the BEV energy simulation model using Unified Model (GM internal energy simulation codes) and implemented the driving range and performance simulation using the model. The sensitivity analysis is performed to find the dominant and efficient enablers for improving the driving range of a battery electrical vehicle.
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MGF Filler 및 SMC 공법을 활용한 전자파 차폐용 복합재료에 관한 연구
정선경(Sun kyoung Jeoung),이평찬(Pyoung-Chan Lee),이명식(Myung Sik Lee),곽성복(Sung Bok Kwak),김영근(Young Keun Kim) 한국자동차공학회 2012 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2012 No.11
최근 자동차산업은 고기능/친환경의 스마트 그린카 산업에 이목이 집중되고 있다. 이에 따라 과거 화석연료 자동차에서 점차 전기자동차, 하이브리드 자동차 등의 그린 자동차 시장과 편의 및 안전 기능이 부여된 스마트 자동차 시장이 확대되고 있다. 이와 같은 관점에서 그린 자동차 및 스마트 자동차로 발전할수록 자동차 내부의 전장품의 수도 증가하고 있다. 이러한 전장품의 증가로 자동차 내부 환경에서 운전자 및 동승자가 전자파에 크게 노출되고 있다. 현재 자동차 내부 전장품에서는 저주파 대역의 전자파가 방출되고 있으며, 전자파 차단 소재 연구가 국내에서는 미흡한 실정이다. 전자파는 인체내부 흡수 시 체온상승 및 신경 자극 등 인체에 유해요소로 작용하며, 심각할 경우 백혈병, 심장질환 등을 유발하여 인체에 악영향을 미칠 위험성이 높다. 이에 본 연구에서는 MGF(Metal Coated Glass Fiber)를 활용한 SMC(Sheet Molded Compound) 공법을 이용하여 평면 전자파 차폐 측정 규정(ASTM4935-10)에 따라 전자파 차폐 효율을 측정하였다. 전자파 차폐율은 40~70dB 를 보였으며, 함량별 전자파 차폐율을 분석하였다. Filler와 Matrix 계면 간의 분산도와 접착면을 SEM을 통해 관찰하였으며, 고른 분산도를 보였다.
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염광욱(Kwangwook Youm) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
전 세계적으로 지구온난화와 환경적인 문제 및 자원의 고갈로 인하여 친환경자동차에 대한 보급이 확대되고 있다. 그 중 모터를 동력원으로 하는 전기자동차를 중심으로 연구가 진행되고 있다. 이러한 전기자동차는 현재 승용자동차 중심으로 자동차의 구동력을 확보하기 위한 감속기의 개발이 진행 중이다. 하지만 환경적인 문제를 고려할 때 화물차와 같은 상용자동차로의 연구 확대 및 개발의 진행이 필요하다. 상용자동차의 경우 화물의 적재 등으로 인해 중량이 증대되고 그로인해 큰 구동력이 필요로 한다. 상용 전기자동차에서는 모터의 부하를 조절하여 감속 및 토크증대가 가능하지만 잦은 모터의 출력 변화는 모터의 수명을 단축시키는 요소가 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 저단과 고단으로 구분하여 평상시 일반적인 감속형태로 주행이 가능하고 적재시 추가적인 감속을 통해 구동력을 확보할 수 있도록 다양한 감속비를 적용하여 최적의 감속비를 토출하였다. 또한 2단 변속형태의 감속 메커니즘 설계를 위하여 다양한 형태의 감속방법을 적용하여 중량과 부피를 최소할 수 있는 변속형태를 설계하였다. 상용 전기자동차에 적합한 150Kw의 모터를 기준으로 2단 변속을 실현하기 위하여 유성기어 2세트를 기반으로 설계를 진행하였다. 선기어의 잇수가 증대되면 전체적인 감속기의 부피가 증대되기 때문에 감속기의 부피를 고려하여 선기어의 잇수를 10개로 동일하게 선정하였다. 다양한 감속비의 적용을 통해 저단의 유성기어 잇수 48개, 링기어 잇수 68개, 고단의 유성기어 잇수, 14개, 링기어 잇수 28개로 유성기어 저단에서 7.8, 고단에서 3.8의 감속비를 설정하였다. 이때 동력전달의 안전성을 위하여 모듈값을 2로 설정하여 설계를 진행하였다. 유성기어의 변속을 위해 감속되는 유성기어의 단속을 위하여 자동변속기에 적용되는 다판 유체클러치를 선정하여 수식을 통하여 클러치 토크를 고려하여 클러치 매수에 따른 클러치 작동유압을 설정하였다.
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