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        • [초청강연Ⅱ] 차세대 자동차를 위한 차체 경량화 기술

          박영환(Young Whan Park) 한국자동차공학회 2018 한국자동차공학회 지부 학술대회 논문집 Vol.2018 No.11

          전세계적 환경오염에 대한 관심이 많아 지고 있으며, 이에 대하여 각국은 차량의 배기가스를 최소화 하기위한 다양한 규제들이 강화되고 있다. 이에 따라 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 연료전지 자동차에 대한 공급이 진행되고 있으며, 이것은 새로운 자동차의 수요를 창출하고 있다. 이러한 자동차에 있어서 차체 경량화는 자동차의 고효율화를 위해 반드시 필요하다. 경량화 10%를 달성할 때 연비의 3.8% 향상 제동 거리의 단축, 배기가스 감축의 효과가 있으며 경량화를위한 전략으로는 알루미늄과 마그네슘과 같은 경량 금속의 채택, CFRP 와 같은 소재의 적용이 대표적인 예이다. 이러한 다종의 소재를 적용하는 방식을 Multi-Material 으로 표현되며, 많은 자동차회사에서 이를 적용하여 차체를 제작하거나 준비중에 있다. 이러한 차체의 제작에 있어서 반드시 필요한 것 중에 하나는 자체의 접합 기술이다. 기존의 단일 소재를 용접하는 방법에서 이종소재의 접합과 용접이 채택될 수 밖에 없으며, 소재적 특성으로 인하여 용접이 불가능한 현상도 발생한다. 이를 극복할 수 있는 방법 중에 하나가 기계적 체결(mechanical joining) 방식의 예를 들 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 기계적 접합 공정 중 Clinching, Self Piercing Riveting, Flow Drilling Screw (FDS), Friction Stir Spot Welding 공정을 소개하고, 각 프로세스의 원리, 장점 및 단점에 대하여 분석하고자 한다. 그리고 내구성 강화를 위하여 접착제를 활용한 용접본드와 기계적 접합을 동시에 적용한 하이브리드 접합법에 대한 내용 및 결과를 분석하고자 한다. 이를 통해 향후 국내 자동차 산업의 차세대 자동차에 맞는 차체 생산 기술 및 접합 기술에 대한 동향을 공유하고자 한다.

        • 차세대 자동차 개발의 Plastic Hood 설계 및 CAE해석

          황태원(Taewon Hwang), 최치훈(Chihoon Choi), 박상선(Sangsun Park), 유경민(Kyungmin You), 이석우(Seokwoo Lee), 우창진(Changjin Woo), 한종헌(Jonghun Han), 고태완(Thaewan Ko) 한국자동차공학회 2006 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-

          현재 생활 필수품 중의 하나인 자동차논 많은 변화를 보이고 있다. 발전사를 살펴보면 무동력 자동차를 시작으로 화력 자동차 중기 자동차 디젤 자동차로 현재는 태양열 자동차, 에어원료 자동차 등도 개발하고 있는 상태로, 내부의 기계적인 발전이 이루어져 있으며, 현재는 차체의 소재 개발 및 구조적인 면을 보강하여 차체의 질적 향상에 따른 원가 절감, 중량 절감, 설비 감소 등을 사출 기술을 이용하여 산업에 다변화를 꽤하는 사업이 진행 중 이다. 본 발표 내용은 자동차 기술개발 사업에 일환으로 현대기아 자동차와 함께 진행하고 있으며 발표의 내용은 기존 차량의 Steel Hood 대비에 따른 Hood Plastic화를 목표로 하며 현재 금형 및 Sample를 제작한 단계이다. 구조 강성해석에서 Modeling Prepost는 Hyper Work 7.0을 사용, 구조해석에 사용한 Solver는 LS-DYNA를 사용하였으며, 유동해석은 MOLDFLOW Solver을 사용하였다. 연구 진행 중인 Hood는 OTR PNL을 포함한 Hood Full Model로 해석을 진행 그에 따른 결과는 Steel 대비에 가까운 값을 가졌으며, 사출 적용에 따른 Model 변경 해석결과 기존 해석에 비해 높은 값을 가진 것은 Rib의 구조적 인 면이 크게 작용한 것이라 샤료된다.

        • 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.

        • 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.

        • 무인 자율주행을 위한 전기자동차 플랫폼 및 경로계획 알고리즘 개발

          김인엽(Inyup Kim), 양관석(Kwansuk Yang), 윤준상(Junsang Yun), 황성호(Sungho Hwang) 한국자동차공학회 2013 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2013 No.5

          미래형 자동차 기술개발의 목표는 운전자의 안전과 편의성을 극대화 하는 지능형 자동차 기술과 저탄소, 고연비의 조건을 만족시키는 친 환경 기술에 집중되고 있다. 이러한 목표는 궁극적으로 친환경과 지능형을 만족하는 무인 전기자동차가 될 것이다. 무인 자율주행을 위해서 카메라나 Laser Scanner, Radar, GPS등의 센서 정보를 이용하여 차량 주변상황을 감지하여 경로를 생성하고 사람의 조작을 대신하는 각종 액추에이터를 이용하여 자동차가 이동하고자하는 목표 지점까지 안전하게 운행할 수 있어야 한다. 세계 각국에서는 이러한 기술을 선점하기 위해 대회나 프로젝트를 통해 많은 비용과 노력을 기울이고 있으며 신뢰성과 탑재비용을 만족하는 기술들은 이미 각 자동차회사마다 ADAS(Advanced Driving System)라는 이름으로 차량에 탑재하여 상용화 되고 있다. 이에 본 논문에서는 친 환경 자동차인 전기자동차 플랫폼을 개발하였고 이를 활용하여 무인 자율주행 알고리즘을 연구하였다. 무인 자율주행을 위한 각종 액추에이터와 VCU를 구성하였으며 카메라를 이용하여 실시간으로 차선을 검출하는 Lane detection system, GPS와 AHRS센서를 이용한 이동경로 계획, Laser Scanner를 이용한 장애물 검출 알고리즘을 개발하였다. 이를 통해 미래형 자동차인 친환경, 지능형 자동차 개발 방법을 제안하고자 한다.

        • 홍익 하이브리드 자동차 소개

          홍익 자동차 디자인 팀(Hong-Ik Vehicle Design Team) 한국자동차공학회 1993 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-

          날로 심각해지는 공기오염과 화석연료의 한계성에 비추어 볼때 전기자동차의 개발은 필연적이다. 하지만 전기자동차의 실용화에는 배터리의 성능 등 많은 문제점이 있는것으로알려지고있다. 하이브리드 자동차는 전기자동차의 이러한 결점을 보완하기 위하여 현 내연기관 자동차의 장점을 그대로 유지한, 두 자동차 사이에서 징검다리의 역할을 하는 자동차이다. 좀 더 정확하게 말하면 전기자동차의 배터리와 모터 그리고 기존의 자동차에 쓰이는 내연기관을 효가적으로 결합함여 만든 자동차이다. 본 논문의 내용은 홍익 하이브리드 자동차의 개발구상에 대하여 언급하고. 구동원, 차체, 현가장치, 그리고 모터부문에 대한 특징 및 제작과정을 담고있다. 마지막으로 차량제작에 적용되어진 컴퓨터를 이용한 해석내용을 담고 있다. The inevitable emergence of electric-powered vehicle is the most significant impact upon the automotive world in decades. However, the limitations to current developed electric vehicle, such as poor performance, limited range, heavy weight, and recharging, invoke to consider new type of vehicles with both electric-power and gasoline engine simultaneously, so-called hybrid vehicles. Hybrid vehicles are believed to be the optimal selection for bringing the electric car on the road in the near future at reasonable cost. The concept of Hong-Ik hybrid vehicle is introduced. Fabrication and characteristics of HHV's powertrain, body and suspension are explained. CAE resuls are followed.<br/>

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