상업성장과 더불어 국내 자동차 산업이 급속도로 발전하고 있는 것이 현실이다. 이와 관련하여 내연기간의 연구 및 개발 회상에 대한 요구가 그 어느때보다도 절실한 시점에 와잇는것이 우리의 실정이다. 현재 내연기관에 있어서의 연구개발의 최대목적은 기관의 성능회상에 있다. 이러한 결과를 얻기 위해서는 여러가지 방법이 있으나 그 운동부분에서 마찰손시를 적게 하기 위한 노력을 경주하여야 함은 말할나위가 없다. 특히 자동차용 engine은 실린더의 크기가 작고 슬라이딩면의 며적이 비교적 크며, 저출력에서의 사용 빈도가 크기 때문에 마찰 손시이 차지하는 비율이 높다. Engine이 마찰 손실은 저부하 일수록 손실이 크며 이부분에서의 최대 손실은 engine 전체 손실의 약 50%까지 도달하고, 그중에서 마찰 손시의 30-50%를 engine의 piston ring과 cylinder 사이의 마찰력이 차지하는 것으로 알려지고 있다.
자동차 분야 최대의 행사인 SAE World Congress 2011의 주제는 'Charging Forward Together'로, 주제연설과 기술세션 그리고 전시회 전체적으로 플러그인 전기차를 대대적으로 다루었다. 130여년 전 유럽에서 처음 등장하여 그 동안 상용화와는 멀게만 느껴졌던 전기차 기술이 배터리의 기술발전과 충전 인프라의 한계를 서서히 극복하며 기존의 내연기관차에 당당히 맞서게 된 것이다. 전문가들은 전기차와 ICT 기술의 접목이 유기적으로 이루어지면, 지금의 내연기관차에서 볼 수 없는 새로운 서비스들을 많이 경험할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 본 고에서는 전기차 ICT 융합과 관련한 기술 중 특히 충전 통신 기술과 최신 표준화 현황에 대해 자세히 다루고 향후 나아가야 할 방향에 대해 살펴보고자 한다.
지리적 특성상, 도서지역에 전력을 공급하기 위해서 ICG(Internal combustion generation)가 사용되고 있으며, 이로 인하여 상당한 운영비, 염해문제 및 환경오염이 발생하고 있다. 이러한 도서지역에 대해서, KEPCO는 매년 상당한 운영결손액을 감당하고 있는데, 특히 연료비 및 지급수수료가 운영결손액의 상당 부분을 차지하고 있다. 특히, 지급수수료를 줄이기 위하여 근거리 도서 사이의 해저케이블을 통한 ICG 통합운영(integrated ICG, IICG)이 고려되고 있다. 한편, 저탄소 사회에 대한 수요 때문에 도서지역에 분산형전원(Distributed Generation, DG)이 도입되고 있다. 이러한 상황에서, 환경적 특성으로 인해 DG 출력이 불충분한 경우 보조 동력원으로 IICG가 사용되는, 즉, IICG에 DG를 도입한 하이브리드 내연발전(hybrid internal combustion generation, HICG)이 도입되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 HICG에서 한전 운영결손액에 상응하게 도입될 수 있는 최적 DG 용량을 산정하는 알고리즘을 제안하였다. 시뮬레이션 결과, 연료비와 최대부하 크기는 최적 DG 용량에 큰 영향을 미치며, 최대부하가 서로 다른 여러 도서에 제안된 알고리즘을 적용하여 그 유효성을 확인하였다.
인간의 역사상 거의 모든 기술과 공학적, 역사적 사건중 가장 첫 번째로 꼽는 것이 불의 발견이라고 할 수 있고 생식에서 가공식의 시작이고 에너지의 이용기술의 시작이라고 할 수 있다. 열에너지의 이용기술은 증기터빈, 내연기관, 발전소 등의 응용기술로 많은 발전을 거듭하고 있으나 열에너지와 전기에너지지간의 변환에서는 여러 측면에서 손실을 가지고 있다. (중략)
연료전지(Fuel Cell)는 carnot 과정을 거치지 않고 연료의 화학 에너지를 전기 에너지로 직접 전환시키는 고효율의 전기화학적 발전장치이다. 기존의 내연기관은 실제 효율이 20-45%이지만, 연료전지는 40-65%의 효율로 운전할 수 있고 공해물질의 발생도 거의 없는 장점이 있다. 또한 다양한 대체 연료를 사용할 수 있어 석유에너지 절감과 대체 에너지 개발에 기여할 수 있다는 장점이 있다.(중략)
전자기기용 축전기로서 요구되는 조건이라면, 우선 소형화를 들 수가 있다. 이에는 유전체의 두께의 감소즉 유전체의 박막화에 대한 절연내력, 내연성의 향상등이 요구되지만, 근년에 이러한 요구에 대한 개발도가 현저히 발전되었다. 다음여러가지 일반전구로서는 필연코 신뢰도의 문제, 용도에 의하여 광대역주파수에 있어 유전손이 적을것, 여러 온도범위에 있어서 용량변화가 극력 적을 것 등등이 요망된다. 따라서 앞으로 이러한 점이 어떠한 재료를 사용해서 어떠한 수단으로 해결될 것인가를 살펴보고저 하나, 우선 여기에 대해서 여러가지 기술사항의 이해를 기하기 위하여, 먼저 축전기의 축전현상에 대해서 설명하겠다.
최근 자동차 연구개발에 있어 내연기관을 대체하는 친환경 자동차기술과 더불어 무인자동차, 자율주행기술이 많은 부분에서 시도되고 실현되어가고 있다. 지능형 자동차라는 개념에서 적용되었던 운전자안전보조시스템, 편의지원과 사고경감 시스템 등이 하나로 통합되어 무인자동차 기술로 발전하고 있다. 또 차량에 고가의 센서를 장착하여 주변환경이나 운전자를 모니터링하는 방식에서 IT 융합기술을 이용한 네트워크기술 (V2I, V2V, V2N & V2X)을 접목시키는 방안을 통하여 개개의 차량은 물론 교통체계의 전체적인 변화를 추구하고 있다. 이러한 첨단차량기술은 새로운 교통문화(차량공유시스템, 군집주행)의 개발과 또다른 교통체계의 연구로 확장되어가고 있다.
담수(청수)를 용수 및 냉각수로 사용하는 보일러, 내연기관, 열교환기 및 배관 등은 부식에 의한 손상이 더 빨리 발생하여 누설사고가 심각한 문제점으로 부상하고 있다. 최근, 전반적인 산업발전 및 소득증가에 따라 공업단지, 일반 가정의 폐수 및 농약 등에 의해 하천이나 강의 환경오염화로 산성화되고 있다. 그러나 담수중에는 용존산소 및 산성물질 등이 존재하지 않는다고 가정하면, 철강재의 마그네타이트(magnetite)보호 피막은 안정됨으로써 철강재의 부식은 방지될 것이다.(중략)
내연기관은 자동차용 기관에 의하여 일반대중과 접촉하게 되었으며, 특히 20세기 중반에 이르러 자동차라는 기계가 일반가정에서 사용되는 가구로 탈피하는 과정에서 그 중요장치의 하나인 자동차용 기관도 전문가가 취급하는 기계로부터 일반인이 취급하는 가구로의 탈피를 요구함에 따라 크게 발전해 온 것이 사실이다. 종래, 내연기관의 설계에 있어서 그 출력과 연료소비를 가장 중요한 성능평가의 요소로 삼아왔지만, 가구로서의 자동차의 최적화를 위해서는 더욱 중요한 많은 성능평가의 요소가 있다는 것을 인식할 필요가 있다고 생각한다. 실은 최적화에 필요한 많은 요소의 균형을 어떻게 할 것인가 하는 것이 자동차용 기관의 설계에 있어서 가장 중요한 일이라 생각되며, 자동차용 기관을 계획할 때의 목표는 다음과 같은 3가지로 생각된다. (1) 고성능일 것 (2) 우수한 기능을 가질 것 (3) 공해가 없을 것 (1)의 고성능을 추구하는데 있어서는 비출력, 연료소비율 및 양호한 응답성이 중요한 요소로 된다. 이중 응답성의 문제는 연료공급기구나 조속기 등의 기능적인 요소와 깊은 관련이 있다. 그리고 내구성, 신뢰성, 정비점검의 무용성이라는 것이 (2)의 우수한 기능을 보장하기 위한 가장 중요한 배경으로 된다. 또한 진동이나 소음이 없고 정숙할 것이 (3)의 무공해성의 목표와도 관 련되는 중요한 요소이다. 배출가스의 무공해화가 자동차에 의한 공해방지의 입장으로부터 중요한 요소가 되는 것은 주지의 사실이다. 그리고 이 배출가스의 청정화의 문제는 성능향상을 위한 비출력증대의 방향에 대한 방해가 되는 문제이다. 이상 기술한 바와 같은 설계단계에 있어서의 계획목표를 3가지로 설정하고, 이 3가지 목표에 관련되는 요소의 균형을 어떻게 위해야 할 것인가 하는 점에 초점을 맞추어 되도록 쉽게 기술하고자 하였으나, 미비한 점이 많았을 것으로 생각하여, 다만 이 분야에 종사하는 기술자 여러분에게 약간의 도움이라도 되었으면 하는 것이 소망이다.
우리나라는 이제 그동안의 꾸준한 노력의 결과로 자동차 수출국으로 발돋움하고 있으며 이 분야 에서으 선진국과의 경쟁이 점점 치열해질 전망이다. 이러한 세계 시장에서의 경쟁 대열에서 탈 락되지 않기 위해서는 무엇보다도 제품 품질의 향상, 원가의 절감 등이 이루어져야 할 것이며 이 에 대한 노력을 게을리 해서는 안될 것이다. 한편 이와는 별도로 좀더 다른 각도에서 자동차 공업의 방향을 고찰할 필요가 있다. 즉 미래에도 계속해서 현재의 왕복동 내연기관이 자동차 구동용으로 사용될 것인가 하는 점이다. 엔진의 성능 향상, 연비의 감소, 엄격한 배기가스 규 제에의 대처 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만 기술개발에는 한계가 있으며 제품은 점점 복잡하게 되어 결국은 제품가격 및 A/S 비용이 상승되는 역효과를 나타낼 가능성이 높다. 이에 세계적인 자동차 제조회사에서는 오래전부터 새로운 방식의 미래형 자동차 engine 개발에 착수 하였으며 계속적인 연구를 진행하고 있다. 이러한 미래형 자동차 engine의 대표적인 것으로 gas turbine engine이 있다. 가스터어빈이라 하면 우선 항공기용의 jet engine을 생각하게 된다. 그 외에 발전용으로 가스터어빈은 이용되고 있으며 근래 다시 등장한 자동차용의turbocharger 역시 가스터어빈의 한 응용분야라고 할 수 있다. turbocharger의 경우는 내연기관의 출력향상을 주 목적으로 내연기관에 부착되어 이용되고 있는 반면에 gas turbine engine은 기존의 내연기관을 대체하여 자동차 구동용으로 이용되는 점에 그 차이가 있다. 아직은 실용화되징 않았지만 미래형 자동차 기관으로서의 이용가능성이 높은 gas turbine engine을 다음에 간략히 소개하고자 한다. 생산량과 하천수에 의한 생산량과의 비는 풍건물의 경우 0.6, 매물의 경우 0.5였으며 감자의 경우는 0.2이하였다. 4. 염분용수 관개구와 하천수 관개구의 모든작물에서 풍건물 생산량과 축배량 사이에는 강한 직선적인 관계를 보였다. 보리, 감자의 작물 생산량과 축배량사이에도 선형의 관계가 성립되었으나, 밀과 옥수수의 매물 생산량과 축배량사이에는 곡선적인 관계를 나타내었다..18cm)에 필적되는 연평균 4.16cm로 나타났다. 5. 전체 시험구로부터으 연평균 토양유실량은 Sharpsburg 점질양토에 대한 S.C.S 한계허용치 10ton/ha/year 이내로 나타났다. 비처리구에서의 토양유실량은 평균 2.56ton/ha/year로 높게 나타난 반면 3개의 서로 다른 추리구인 비수구, 초생수로구 및 Bromegrass구에서는 각각 0.152, 0.192 및 0.290ton/ha/year로 낮은 결과를 가져왔다. 6. 평균 침전량에 대한 L.S.D. 검정 걸과 전시험구중 비처리구가 고도의 유의차를 나타낸 반면 비수구, 초생수로구 및 Bromegrass 목초구 간에는 아무런 유의차가 인정되지 않았다. 7. 농지보전 처리구인 배수구와 초생수로구는 비처리구에 비해 낮은 침두 유출량과 낮은 토양유실량을 나타내었다.구보다 14% 절감되는 것으로 나타났다.작용하는 것으로 사료된다.된다.정량 분석한 결과이다. 시편의 조성은 33.6 at% U, 66.4 at% O의 결과를 얻었다. 산화물 핵연료의 표면 관찰 및 정량 분석 시험시 시편 표면을 전도성 물질로 증착시키지 않고, Silver Paint 에 시편을 접착하는 방법으로도 만족한 시험 결과를 얻을 수 있었다.째, 회복기 중에 일어나는 입자들의 유입은 자기폭풍의 지속시간을 연장시키는 경향을 보이며 큰
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[게시일 2004년 10월 1일]
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