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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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수소 연료전지 자동차의 충돌 및 화재안전성 관련 연구동향
임재문(Jae Moon Lim),장형진(Hyung Jin Chang),김규현(Gyuhyun Kim) 한국자동차공학회 2008 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-
환경문제에 따른 배기가스 배출저감 및 자원고갈에 따른 대안으로 향후 수소 연료전지 자동차의 본격적인 시장진입이 예상되고 있다. 자동차 제작사 및 세계 각국의 정부 등은 수소 연료 전지 자동차가 기존의 내연기관 자동차와 동등 이상의 안전성을 확보할 수 있는 부품기술, 자동차 제작기술 및 이와 관련된 안전기준을 개발하기 위하여 많은 노력을 기울이고 있다. 독일과 미국은 이미 수소 연료전지 자동차에 관한 안전기준을 제정한 일본과 협력하여 세계기술기준(GTR)을 제정하고자 시도하고 있으며, 우리나라도 이러한 주변 상황에 대응하기 위하여 수소ㆍ연료전지 자동차의 안전성 평가기술 개발에 관한 5개년 연구 과제를 2007년말부터 착수하였다. 이 연구는 수소 연료전지 자동차에 관한 제도 및 정책 연구, 수소 안전성 기술, 수소 연료전지 자동차 운행 안전성 기술 및 전기 안전성 기술에 관한 연구를 망라하고 있으며, 안전기준 및 안전성 평가기술을 개발하여 수소 연료전지 자동차관리정책에 반영하는 것을 목표로 하고 있다. 수소 연료전지 자동차 및 수소저장탱크를 포함한 연료시스템의 충돌 및 화재안전성에 관한 평가방법 및 안전기준 등을 도출하기 위해서는 정면/측면/후면충돌 및 전복 등과 같은 다양한 환경에서 실차시험을 수행하고, 이로부터 도출된 실제 결과를 반영하여야 할 것이지만, 수소 연료전지 자동차를 제작하는 비용이 매우 고가이므로 충돌시험으로부터 구할 수 있는 실제 데이터는 상대적으로 많은 제한이 있을 것으로 예상되고 있다. 이러한 점을 극복할 수 있도록 충분한 검토가 이루어져야 하며, 이에 따른 방안도 수립될 수 있어야 할 것으로 판단된다. The researches on the crash and the fire safety of hydrogen fuel cell vehicles (HFCV) have been progressing worldwide. Japan has already established and adopted a regulation to evaluate the performance of a HFCV. The National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) of the U.S. has been leading the hydrogen safety research program since 2004. The SAE FCV Safety Working Group has been addressing fuel cell vehicle (FCV) safety for over 8 years. The recommended practice for general fuel cell vehicle safety (SAE J2578) was published in 2002. The SAE Working Group is now developing a new recommended practice on vehicular hydrogen systems (SAE J2579). To develop a global technical regulation (GTR) concerning hydrogen/fuel cell vehicles, Germany, Japan and the U.S. submitted the proposal to United Nations World Forum for the Harmonization of Vehicle Regulations. Korea has started the research program on the development of safety evaluation techniques for hydrogen fuel cell vehicles in 2007. This paper explores research issues related to the crash and fire safety of HFCV.
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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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