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조재천(Jaecheon Jo),사정환(Junghwan Sa),이강훈(Kanghun Lee),이윤권(Yoonkwon Lee),이기주(Kiju Lee) 한국자동차공학회 2013 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2013 No.5
Failure of the exhaust pipe can cause air pollution by reducing ability of exhaust gas purification and can cause noise pollution and ride quality degradation by reducing ability of noise isolation. Therefore, it should ensure high reliability of the product to meet the growing environmental regulations and the needs of consumers. However, under actual conditions of use, it spends a lot of time and cost in order to develop products of high reliability. Therefore, accelerated life test to estimate the relationship between stress and life is performed to predict the actual life from the observed data through tests of the product by promoting the failure of products in severe conditions than real use conditions. The purpose of this study is estimating lifetime of exhaust pipes through statistical analysis and to evaluate average life in short term. This study was applied by the statistical analysis method of ASTM E739.
대용량 LNG 연료용기 적용 대형상용차의 측면 충돌에 관한 연구
황창영(Changyeong Hwang),조상현(Sanghyun Cho),사정환(Junghwan Sa),윤성상(Seongsang Yun),박효석(Hyoseok Park) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
국내에서 시판되고 있는 LNG 대형상용차의 경우, ‘자동차용 내압용기 안전에 관한 규정’에 따라 LNG 연료용기는 차체의 외측면으로부터 20cm 이상의 간격을 두고 설치되고 있으며, 이에 따라 최대 250L급까지 연료용기가 적용되고 있다. ‘전북 친환경자동차 규제자유특구’ 에서는 LNG 대형상용차를 대상으로 20cm이상의 이격거리 없이 장착하는 연료용기 장착 규정을 탈피하여, 실제 차량에 적용할 경우의 안정성 검증 수행하고 있다. 20cm의 이격거리 없이 장착할 경우, 설계 최적화를 통해 기존에 장착되어 지고 있는 250L급 연료용기에서 450L급까지 용량 확장이 가능해지며 충분한 1회 충전 주행거리 확보를 통해 차량의 상품가치를 높일 수 있다. 이에 따라 본 연구에서는 450L로 LNG 연료용기의 용량을 확장할 경우, 차량 운행 시 외부 충격에 의한 안정성을 검증하고자 연료용기에 직접적인 충격이 가해지는 측면 충돌을 실험적으로 확인하였다. 대형상용차를 대상으로 하는 충돌시험 규정의 부재로 국내외 유사 규정인 ‘국내, 자동차 및 자동차부품의 성능과 기준에 관한 규칙’, ’미국, FMVSS 214,301,303’ 등을 준용하여 시험방법을 개발하였다. 이를 통해 LNG 연료용기의 단품상태의 충돌시험을 통해 선행적으로 안정성을 확인하고, 최종적으로 실제 차량에 250L, 450L LNG 연료용기 모두 장착하여 충돌시험을 수행하였으며, 연료용기의 누기 및 파손 없음으로 안정성을 확인하였다.
LNG 엔진형 상용차의 배출가스 평가를 위한 제한된 영역에서의 RDE 주행 경로 개발
염경민(Kyeongmin Yeom),이정창(Jeongchang Lee),황창영(Changyeong Hwang),조상현(Sanghyun Cho),사정환(Junghwan Sa) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
친환경정책 및 환경규제 강화로 승용자동차분야에서는 전기차 및 수소차에 대한 연구개발과 상용화가 촉진되고 있으며, 경유연료의 의존도가 높은 상용차 또한, 친환경적 연료인 LNG를 사용하는 엔진 개발 및 보급을 확산하려는 움직임이 국내외에 지속적으로 확산 중에 있다. 유럽의 경우 2019년 LNG 상용차 보급대수가 4510대가 신규로 등록됐으며, 이는 2018년 보다 3배 증가한 수치이다. 국내에서도 미세먼지 해결책으로 LNG 상용차를 대안으로 제시하고, 현재 일부 차종이 시범 사업 등을 통해 판매되고 있으며, 관련시장이 형성되고 있는 상황이다. 그러나 기존 CNG 상용차 대비 우수한 1회 충전거리에도 불구하고 현행 내압용기(LNG 탱크)의 차량 설치 기준의 제약으로 대용량 LNG 탱크의 장착이 어려워 1회 거리를 향상시키는 어려움이 있는 실정이다. 이에 현행 내압용기 설치 기준을 국제기준 수준으로 완화하여 안정성을 시험·검증할 수 있는 특례 적용을 통해 LNG 차량 개발 및 실증을 통하여 안전성을 검증하여 향후 LNG 상용차의 시장 경쟁력을 향상시키기 위한 규제특구 사업을 수행하고 있으며, 청소차량을 대상으로 내압용기의 규제가 완화된 LNG 엔진 청소차량을 개발 중에 있다. 본 연구에서는 개발된 LNG 엔진 청소차량에 RDE 평가를 위한 주행경로를 개발하는데 목표를 하고 있다. 일반적으로 RDE 평가를 위한 주행경로는 도심–도심외곽–고속도로 순으로 구성되어 있으며, 도심의 차속은 50km/h를 미만이어야 하며, 도심외곽의 차속은 50km/h초과 75km/h 미만이여야 한다. 고속도로구간의 차속은 75km/h를 초과하여 구성하여야 유효한 주행경로로 판정한다. 본 연구에서는 대형화물 비율을 기준으로 주행경로 개발을 수행하였으며, 개발 주행경로를 실제 주행한 결과 도심은 44% 도심외곽은 25%, 고속도로 구간은 31% 비율을 나타냄을 확인하였다. 전체 주행시간은 3시간 40분이였고, 총 주행거리는 146km임을 확인할 수 있었다. 실 도로 배출가스 평가를 수행하기 위한 주행경로 개발은 대기환경보전법을 준용하여 적용하였으며, 개발한 주행경로를 평가하기 위해 국립환경과학원에서 시작하는 주행경로 결과와 비교하여 분석하였다.