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초소형 ABS/ESC 모터용 고 내구성 금속흑연 브러쉬 소재 개발
김대열(Daeyeol Kim),김주행(Juhaing Kim),박태원(Taewon Park) 한국자동차공학회 2010 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2010 No.11
ABS(Anti-lock Brake System) 및 ESC(Electro Stability Control System) 은 자동차의 제동 성능 및 차량 자세제어를 향상시키는 System으로 점차 장착률이 증가되고 있고 자동차 엔진룸의 공간이 작아짐으로 인해 System의 소형화가 중요한 과제가 되고 있다. 그 중에 무게 및 부피 40%를 차지하는 Motor의 소형화를 위한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. ABS/ESC Motor는 DC Motor로 통전성과 윤활성 역할을 하는 금속흑연 Brush가 필수적으로 필요하다. 동일출력에서 Motor의 소형화로 인해 Brush 단면적이 작아짐에 따른 Brush에 가해 지는 전류밀도 상승으로 Motor 회전시 Spark 발생이 증가함에 따라 전기적 마모를 촉진 시킬수 있다. 이에 본 연구는 Brush 에 가해지는 전류밀도가 증가하여도 정류자에 통전성과 윤활성을 향상시켜 Brush 마모를 줄이기 위해 Copper 함량, Copper의 분말 크기를 조절하여 Brush 미세조직과 물리적 전기적 특성과의 상관관계를 규명하여 마모를 최소화 시킬수 있는 조건을 선정하여 이들 Brush가 실제 Motor에서 기존 소재 Brush 특성과 동일한 특성을 나타내는지에 대해 Motor 내구시험 및 소음특성으로 판단 하였다. 또한 Motor에서 소음과 마모특성 차이를 규명하기 위해 Brush 및 정류자 표면의 피막을 관찰 하였다.
자동차용 Heatsink의 열전도도 향상을 위한 다이캐스팅 알루미늄 합금 및 열처리 최적 조건 개발
김주행(Juhaing Kim),정경(Kyung Jeong),박석현(Seokhyun Park),정윤철(Yooncheol Jung) 한국자동차공학회 2018 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2018 No.6
As eco-friendly automobiles are expanded, electronic control systems are also required to have high performance. Therefore, ECUs and motors, which are essential for electronic control systems, require higher heat dissipation characteristics than conventional ones. In order to achieve high heat dissipation characteristics, it is necessary to improve the thermal conductivity of Heatsink itself, which is directly contacts the heat source and transfers heat quickly among various components. As the conventional Heatsink materials, aluminum alloys which have excellent thermal conductivity characteristics have been applied. In case of low-solute alloy, the thermal conductivity is the highest. However, in the case of automotive Heatsink, a very complicated shape is required, and in order to realize this, it is necessary to manufacture parts by die casting of a high-solute aluminum alloy. As a result, it has lower thermal conductivity than low solute aluminum alloy. In this study, the optimum alloy composition capable of high pressure casting with 7% Si content and T5 heat treatment were applied to achieve thermal conductivity of 178W/mK. This result is a high thermal conductivity characteristic of low-solute wrought aluminum alloy products, resulting in a 38% improvement over ADC12, a commercial die-cast alloy. At the same time, heatsinks for large-capacity motors(BSG) were developed by securing the same castability as ADC12.
C-EPS ECU Housig 용 고방열 CNT/고분자 복합재료 개발
김대열(Daeyeol Kim),김주행(Juhaing Kim),박태원(Taewon Park) 한국자동차공학회 2011 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2011 No.11
열전도성 고분자 복합소재는 경량화 및 간편한 작업성으로 금속 분야 를 대체 할 가능성을 보이고 있다. 현재 열전도성 고분자 복합소재 Nano Filler로 3000W/mk 의 고 열전도도를 보이는 Carbon Nanotube를 혼입한 연구가 활발히 진행 중이다. 그러나 연구 결과 Carbon Nanotube만을 혼입한 고분자 복합재료는 예상된 열전도도 와 비교하여 낮은 열전도성을 보이고 있다. 이에 본 연구는 폴리아미드 - 6소재에 Carbon Nanotube 외에 Graphite 분말과 Carbon Fiber를 첨가 하여 Micro Filler 와 Carbon Nanotube를 동시에 혼입한 Hybride Filler System을 적용하여 고열전도도 복합재료 소재를 제작 하였다 개발된 소재로 EPS(Electric Power Steering) 용 Heat Sink 를 제작 하여 방열 성능 확인 결과 Polyamide- 6와 Glass Fiber로 제작한 단품 대비 40%의 개선 효과를 얻었다.