Research on Overheating Prediction Methods for Truck Braking Systems

화물차의 제동장치에서 발생하는 과열 예측방안 연구

Recently, due to the increase in domestic and international online e-commerce platforms and the increase in container traffic at domestic ports, the operating ratio of large trucks has increased, and the number of truck fires is continuously increasing. In particular, spontaneous combustion is the most common cause of truck fires. Various academic approaches have been attempted to prevent truck fires, but due to the lack of research on the spontaneous tire ignition phenomenon that occurs during braking, this research directly designed and manufactured an experimental device to establish an environment similar to the braking system of a truck. A non-contact temperature sensor was installed on the brake device of the experimental device to collect temperature data generated from the brake device. Based on the data collected from the temperature sensor of the brake device and the temperature sensor on the tire surface, the ARIMA model among the time series prediction models was used to Appropriate parameters were selected to suit the temperature change trend, and as a result of comparing and analyzing the measured and predicted data, an accuracy of over 90% was obtained. Based on this, a plan was proposed to reduce the rate of fires in trucks by providing real-time warnings and support for truck drivers to respond to overheating phenomena occurring in the braking system.

최근 국내외 온라인 전자상거래 플랫폼의 증가와 국내 항만 컨테이너 물동량 증가로 인해 대형 화물차의 운행 비율이 높아지면서 지속적으로 화물차 화재발생 건수가 증가하고 있다. 특히 화물차의 화재발생 요인 중 높은 비율을 차지하는 원인이 자연발화현상이다. 화물차 화재 예방을 위한 다양한 학문적 접근이 시도되고 있으나 제동 시 발생하는 타이어 자연발화현상에 대한 연구가 부족하여 본 연구에서는 화물차의 제동장치와 유사한 환경을 구축하기위해 실험 장치를 직접 설계 및 제작하였다. 실험 장치의 제동장치에 비접촉식 온도센서를 장착하여 제동장치에서 발생하는 온도데이터를 수집하였으며 제동장치의 온도센서와 타이어 표면의 온도센서로부터 수집한 데이터를 기반으로 시계열 예측모델 중 ARIMA 모델을 활용하여 차량의 온도변화 추이에 맞는 적절한 모수를 선정하였으며 측정한 데이터와 예측한 데이터를 비교 분석한 결과 90% 이상의 정확도를 도출하였다. 이를 기반으로 화물차 운전자로 하여금 제동장치에서 발생하는 과열현상을 실시간으로 경고하고 대응할 수 있도록 지원함으로써 화물차의 화재발생 비율을 낮출 수 있는 방안을 제시하였다.