백만평 규모로 경기도 용인에 자리한 현대자동차 마북리 연구소는 「엔진과 T/M」만의 독자기술확립을 목적으로 설립되어 현재 1천여명의 연구원들이 기술개발에 총력을 기울이고 있으며 지난해에는 초저공해 수소자동차를 개발해 저력을 과시했다. 뉴욕주립대에서 박사학위를 받고 입사했고 이 수소자동차의 개발주역인 연구1팀의 윤금중 박사를 만나본다.
새로운 세기의 소비자들은 어떤 승용차를 선호할까? 자동차의 수요는 계속 늘어나는 반면 석유의 공급량은 줄어드는데 연료에 대한 대안은 없을까? 내연기관은 과연 미래의 첨단자동차의 요구에 적응할 수 있을까? 21세기의 차들이 당면한 도전은 무엇일까? 세계의 주요 자동차메이커들이 구상하거나 개발하고 있는 미래의 자동차를 알아본다.
환경에 대한 관심이 증가하면서 소비자에게 판매한 제품이 사용 후 생산자에게 되돌아오는 과정에서 발생하는 waste를 줄이기 위한 역공급사슬(Reverse Supply Chain)의 개념이 발생하게 되었다. 특히 폐자동차의 경우는 다른 제품에 비하여 중량이 상대적으로 커서 폐기되는 양이 많고 환경에 유해한 재질이 많이 포함된 대형 내구성 폐기물이다. 그런데 이러한 폐자동차는 폐차장이라는 한정된 곳에서 발생하는 것이 특징이므로, 수거 및 회수 체계가 잘 관리된다면 보다 큰 재활용 효과를 얻을 수 있다. 이 논문에서는 현재의 수거 시스템 상에서 폐자동차 부품의 재활용이 가지는 경제성을 살펴보고, 자동차 부품의 재활용 또는 재 이용률을 높이기 위한 폐자동차의 역공급사슬을 새로이 제안하였다. 개선된 역 공급사슬에서는, 자동차 판매업체(제조업체)가 주도적으로 부품 재활용에 참여하게 된다.
본 실험은 자동차 시뮬레이터의 속도 변화(40, 70, 100km/h)와 롤러코스터 시뮬레이터의 운동성 구현 방법(washout 필터 적용, washout 필터 비적용) 에 따른 인간 감성을 탑승자의 주관적 평가를 통하여 비교 평가하였다. 자동차 시뮬레이터, 롤러코스터 시뮬레이터 실험은 각각 건강한 20대 남자 12명, 8명을 대상으로 simulator sickness, 쾌적감, 긴장감, 각성감, 속도감에 대한 주관적 평가를 실시하였다. 결과, 자동차 시뮬레이터에서의 저속주행보다 운동형태가 다양한 롤러코스터 시뮬레이터 주행시 쾌적감, 긴장감, 각성감, 속도감이 유의하게 높았다. 즉 자동차 시뮬레이터에서는 주행시 주행속도가 증가함에 따라 운전자의 감성의 정도는 상승하였고 시뮬레이터간 비교에서는 자동차 시뮬레이터의 저속 주행에 비해 롤러코스터 시뮬레이터 주행시 감성변화는 더 컸다. 이상에서 시뮬레이터 구현 방법에서 속도 요소와 다양한 운동성 요소가 탑승자의 감성에 영향을 주는 것으로 나타났다.
감성공학을 적용한 자동차 개발 연구의 최근 동향은 감성공학을 부분적으로 편중적으로 적용하여 소비자의 감성을 수집하고 평가하여 자동차 개발에 필요한 데이터로 변환한 후 이를 설계에 적용하고 있는 추세로 자동차 설계에서의 구체적인 감성공학 적용 상세가이드라인에 대한 사용성 평가 사례가 매우 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 감성공학 적용 자동차 Cockpit 설계를 위한 가이드라인 구축의 일환으로 동급 해외 차량과 국내 차량을 각각 1대씩을 선정하여 두 차량에서의 자동차 Cockpit 형상에 대한 비교, 분석을 통한 사용 편의성 평가 실험을 시행하였다. 그 결과 벤치마킹 대상 차량의 Cockpit 물리적 형상간의 서로 다른 감성 요소를 추출해 내어 감성공학 적용 자동차 설계 시 Cockpit Object의 위치 선정를 고려하여 설계할 수 있는 내부 일부 가이드라인을 제시할 수 있었다.
자동차는 지난 한 세기의 짧은 역사를 가지고 현재에 이르기까지 급속한 발전을 이루어왔다. 초기의 기능은 단순히 운송수단과 부의 상징이었지만 최근에는 소비자의 감성과 문화적인 흐름을 반영하는 모습이다. 그리하여 소비자의 감성 분석이 자동차 내장의 가장 중요한 부분으로 여기게 되었다. 자동차에 대한 새로운 감성요구를 실현하기 위해서는 인체와 오랜 시간 접촉해 있는 시트 표피재의 분석이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 자동차 시트 표피재의 역학적 특성과 감성을 고려한 고급감을 예측하여 고감성 내장 표피재 개발에 기여하고자 한다. 감성용어는 Softness(유연한), Elasticity(탱글탱글한), Volume(풍성한), Stickiness(끈끈한)를 설정하였으며, 이와 대응하는 표피재의 역학적 특성 치를 측정하였다. 감성 평가에서는 현재까지 알려진 가장 확실하고 재현성 있는 측정법인 일대일 비교법을 통해 고급감에 대해 평가하였다. 이를 통하여 역학적 특성 치와 인간의 감성 평가 치와의 회귀 분석을 실시하여 평가 예측을 가능케 하였다. 즉, 자동차 표피재 중 피혁의 4 가지 물리량으로 인간의 감성인 표피재의 고급감을 예측하여 고감성 자동차 시트 표피재의 개발을 위한 평가 모델링을 구축하였다.
자동차를 설계할 때에는 예술적, 기술적으로 뛰어나다 하더라도 공학적으로 실현이 가능하여야 한다. 또한 비용이라든가 품질도 중요한 고려사항이다. 하지만 이것들 보다 자동차 설계에서 더욱더 중요시되는 것은 안전이다. 사고 시 사람의 생명을 최대한 안전하게 보호할 수 있는가이다. 이번 연구는 'Design for Safety' 중에서도 보행자 안전을 고려한 자동차 설계에 관해 연구하고자 한다. 2005년 교통사고 통계에 따르면 차대사람의 사고발생건수는 총 46,594건에 사망자 2,457명 부상자 47,282명이다. 이는 한 해 전체 교통사고 발생건수에 21.8%를 차지하고 있다. 본 연구는 자동차 사고 중 보행자와 차량의 사고 유형과 상해부위를 파악하여 사례를 중심으로 살펴본 후 이를 자동차 설계에 반영하는 방법에 대한 연구이다.
본 논문은 환경에 독립적인 자동차 영상에서 자동차 번호판 영역을 추출하는 방법을 제안하고 실험 결과를 기술한다. 번호판 주위환경에는 다양한 조건이 존재하며 이에 적응성을 가지고 빠른 추출을 수행하는 것은 매우 중요한 문제이다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위해 HSI 컬러 모델에 기반하여 번호판을 면밀히 분석하여 번호판을 유형별로 그룹화하고, 지역 분할 및 병합을 통해 빠른 시간안에 번호판 후보 영역을 검색한다. 그리고 번호판이 갖는 특성을 이용하여 후보 영역에서 번호판 영역임을 검증함으로써 자동차 번호판 영역을 찾는다.
1984년 현대자동차에 입사한 이후 알파, 베타, 델타, 엔진에 이어 최근의 세타엔진에 이르기까지 20년 넘게 자동차 엔진 개발을 이끌며 한국 자동차 엔진의 기술독립을 일궈낸 승부사로 통하는 이현순 현대∙기아자동차 연구개발총괄본부 사장. 이번호에는 그를 만나 그 동안의 기술개발 에피소드와 최근동향에 대해 들어봤다. 이 사장은 서울대학교 기계공학과를 졸업, 뉴욕주립대에서 기계공학 석사∙박사학위를 받은 후, 세계 최대 자동차 회사인 제네럴모터스 자동차연구소에 근무한 바 있다.
본 연구는 소방대원의 화재진압 업무를 인간공학적 평가도구(RULA, REBA)를 이용하여 분석하고 타업종(병원, 자동차업종)과의 비교를 수행하였다. 첫째, 소방대원들의 업무 중 화재진압 업무의 인간공학적 작업자세 분석 및 평가하여 극단적인 작업자세에 대해서 살펴보았다. 요구조자 1인 운반법은 RULA, REBA의 평가결과에서 모두 정밀조사가 필요하고 즉시 개선 조치가 요구되는 4단계로 평가되었다. 둘째, 화재진압 업무와 타업종과(병원, 자동차업종)의 분석 결과를 비교 분석을 실시하였다. RULA로 평가한 결과 3, 4단계가 차지하는 비율이 72%로 자동차 업종(74%)에서의 평가결과 보다 낮게 나타났지만 병원업종(37%)보다는 높게 나타났다. REBA로 평가한 결과 3, 4단계가 차지하는 비율이 36%로 병원(9%)과 자동차 업종(24%)에서의 평가결과보다 높게 평가된 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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