• Title/Summary/Keyword: 한국자동차산업

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대기압 플라즈마를 이용한 탄소섬유 안정화 공정

  • Lee, Heon-Su;Kim, So-Yeong;Jo, Han-Ik;Lee, Seong-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.137-137
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    • 2013
  • 지속 가능한 발전을 위해, 한정된 자원인 석유의 고갈을 막기 위해 석유를 수송에너지로 주로 사용하는 자동차에서 바이오 디젤이나 연료전지, 전기자동차 등 다양한 대안이 제시되고 있다. 그러나 식량 가격 상승, 낮은 안정성, 인프라 확충 등의 문제의 해결이 필요할 뿐만 아니라, 석유의 소비를 감소시키는 대신, 지구에서 소비할 수 있는 다른 형태의 에너지를 소모한다는 측면에서 근본적인 에너지 문제의 해결책의 모색이 필요하다. 19세기 후반, 백열전구의 필라멘트 용도로 사용되기 시작한 탄소 섬유는, 철에 비해 5배 가볍고 강도는 10배가 높으며 내열성이 뛰어난 소재로서, 복합소재의 형태로 제조되어 비행기, 우주선, 풍력 발전 블레이드 등 다양한 산업 분야에서 소재의 장점을 발휘하는 재료로 적용 분야가 확대되고 있다. 특히 비행기 분야에서는 최근 비행기 몸체 구조에 기존 알루미늄 합금을 탄소섬유복합재가 대체하고 있으며, 최근에는 부피 기준 50% 가량까지 탄소섬유 복합재를 사용하여 비행기를 제작하고 있다. 이에 따라 기존에 비해 20% 가량 연료 소모가 감소하여, 비행기 한 대 당 연간 2,700톤의 이산화탄소 배출을 저감하고 있다. 이와 같이 탄소섬유 복합재를 다양한 분야에 적용함으로써, 에너지 문제에 대한 보다 근본적인 접근이 가능하다. 그러나 탄소섬유 복합소재는 금속 등 기존 재료에 비해 높은 가격으로 상용 자동차 등 에너지 소비량이 많은 분야에 널리 적용되는데 한계가 존재한다. 이와 같이 높은 탄소섬유의 가격은, 원가의 50% 가량을 차지하는 PAN 원사 가격과 나머지 반절에 해당하는 안정화/탄화 공정 비용에서 기인하는 것으로, 미국의 ORNL (Oak Ridge National Laboratory), 한국의 KIST 복합소재연구소 등에서는 원사, 안정화 공정, 탄화 공정 등 다양한 측면에서 탄소섬유 복합재의 가격을 절감할 수 있는 방안을 연구 중이다. 미국 ORNL에서는 마이크로웨이브 플라즈마를 이용하여 기존에 열을 이용해 수행하던 탄화 공정 비용을 크게 절감하고 있으며, KIST에서는 대기압 플라즈마를 이용하여 기존에 열을 이용해 2시간 가량이 소요되는 안정화 공정을, 대기압 플라즈마를 이용하여 30분여로 단축된 시간에 수행하는 공정을 개발 중이다. 본 발표에서는 탄소섬유 복합재의 개요와, 탄소섬유 가격 절감 방안으로서의 플라즈마에 대해 논의하며 대기압 플라즈마의 다양한 응용에 대해 소개할 예정이다.

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Current Status of China's Environmental Problem and Environmental Policy Issues (중국의 환경오염 현황과 정책과제)

  • Kim, Jeong-In
    • Environmental and Resource Economics Review
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    • v.9 no.1
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    • pp.155-182
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    • 1999
  • 중국은 급속한 경제성장으로 인해서 에너지의 소비량이 급증하였으며 이는 석탄의 급증을 동시에 유발하였다 이러한 석탄 사용의 증가는 국내적으로는 대기오염의 악화를 초래하고 있으며, 국외적으로는 산성비의 원인이 되고 있다. 한편 수질오염도 심각하며 주원인으로는 도시폐기물이 약 40%, 산업폐기물로 인한 수질오염이 60% (1981 - 1995)을 차지하고 있으며 폐수처리물은 산업폐수가 77%이나 도시의 폐수처리는 7%에 불과한 것으로 알려져 있다. 이러한 환경오염으로 인한 총 사회적 비용은 1995년도의 경우 GDP의 8%로 추정되고 있으나 중국의 경제 성장이 현재와 같이 지속되고 청정생산, 에너지 효율 향상이 되면 2020년에 '95년의 사회적 비용의 75% 수준까지 저감시킬 것으로 세계은행은 예상하고 있다. (세계은행, 1998) 중국이 환경문제를 해결하기 위해서는 우선 에너지 효율 향상과 에너지 공급원의 다양화를 추진하는 것이며, 산업 보일러와 로에서 발생하는 배출량에 대한 저감에 대해서 노력해야 한다. 특히 수질오염의 방지를 위해서도 거의 무방지 지대인 중소기업에 대한 폐수처리 시설의 확충도 시급한 실정이며 자동차와 관련한 대기오염의 방지도 중요하다. 특히 시장 기능의 활성화를 유도하기 위해서는 공기업에게도 철저한 환경규제를 적용시켜야 하며, 환경비용의 내부화를 기하기 위해서 가격제도의 도입과 국제 무역의 자유화를 조기에 추진함으로서 환경기반산업을 육성할 수 있을 것이며 최소한 GDP의 1% 정도 되는 환경투자가 필요하다고 본다.

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A Multidisciplinary Research Framework for Green Car Industry (그린카 산업의 학제적 분석 방안에 관한 연구)

  • Choi, Jinho;Chung, Sunyang;Park, Kyungbae;Jang, Dae-Chul;Cho, Hyeongrye;Kang, SeungGyu
    • Journal of Technology Innovation
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    • v.22 no.3
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    • pp.101-133
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    • 2014
  • Climate change and low-carbon consumer movement is demanding proper response around the world while rising oil price increases consumers' needs for green car. As a preliminary study to establish an industrial platform for green car and bring out corporate strategies, this article aims to propose an academic research framework by using various methodologies including conceptual/mathematical modeling, system dynamics, and ABM from different angles. First, an analysis framework for the industrial platform was introduced to analyze green car cases, required elements were proposed, and econometrics was applied to build a basic model related to green platform (two-sided market). Also, to analyze from a dynamic perspective, a system dynamics model was applied to green car environment to build a system dynamics analysis model that is applicable to particular green car industry analysis. Lastly, an agent based model was used to study the way to activate the hybrid car market in Korea from individual consumers' perspective. Based on the result, vehicle policies that are either being enforced or planned to be enforced in the Korean HEV market can be analyzed.

Emission Factors of Chemical Substances and the Abatement Policies in Korea Industries (화학물질 배출량 변동 요인과 배출저감 정책의 조합)

  • Rhee, Hae-Chun
    • Environmental and Resource Economics Review
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    • v.18 no.4
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    • pp.653-693
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    • 2009
  • Using the Korean environmental input output analysis, this paper provides the emission intensities of the chemicals, especially, the toxic and carcinogenic substances, by linking the structure of demand, and the policy mix to abate these substances emissions. Acording to the results, Industries with the highest total emission intensities(TEI) of toxic substances are ranked : Printing and reproduction of recorded media(21), Other transportation equipment(26), Pulp and paper(11), Leather and fur products(9), Fiber yarn and fabrics(7). And the highest TEI of carcinogenic substances are Wood and wooden products(10), Motor vehicles and parts(25), Plastic and rubber products(15), Audio, video and communications equipment(23), etc.. The economic factors of changing these emissions are emission intensities and final demands. The effective combinations of policy instruments to abate these emissions are varied by the industries and substances. For example, Government need to execute the effective TEI management in the Fiber yarn and fabrics(7) sector, and, in furniture(27) sector, the reduction of final demand is more effective.

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Front and Rear Vehicle Monitoring System using Ultrasonic Sensors (초음파 센서를 이용한 차량 전·후방 감시 시스템)

  • Choi, Hun;Jang, Si-Woong
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.16 no.6
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    • pp.1125-1132
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    • 2012
  • The researches on driver assistance systems that can prevent an accident have been actively performed due to social issues of traffic accidents with development of vehicle industry in recent. It is required for researchers to develope systems which assist driver's perception and judgment when considering that over 70% of traffic accidents occur by drivers' carelessness and 75% of the total accidents occur at the speed of less 29km per hour. In this paper, we implemented a front and rear vehicle monitoring system that monitors distance from a vehicle to obstacles in real-time at the low-speed or back-ward driving. The proposed system consists of ultrasonic sensors of high angle and wide angle of beam spread, ATmega128, and DSP processor.

Remanufacturing Industry for Automobile Parts of USA (미국의 재제조산업에 관한 연구)

  • Mok, Hak-Soo;Jeon, Chang-Su;Han, Chang-Hyo;Skerlos, Steven J.;Kim, Hyung-Ju;Lee, Kyu-Chang
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.27 no.3
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    • pp.58-65
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    • 2010
  • Remanufacturing is a process that restores old products to perform like new, while saving energy, reducing consumption of natural resources, and lowering environmental emissions. By extending the product life cycle, remanufacturing approaches enable closed loop material cycles that are ultimately necessary for a sustainable society. This paper provides some description of the current automotive remanufacturing enterprise, with a particular emphasis on key vehicle components that are currently remanufactured. The analysis yields two major conclusions. First, volume of the USA automotive after sales and remanufacturing industry market is estimated. Second, market price of a remanufactured component in the automotive sector is surprisingly uncorrelated with the number of companies engaged in remanufacturing that component - at least for companies registered with the Automotive Parts Remanufacturing Association (ARPA).

Large Scale Application of High Speed Nitriding Technique by Hollow Cathode Discharge

  • Mun, Jong-Cheol;Jo, Gyu-Yeong;Yu, Jae-Mu;An, Seung-Gyun;Jeon, Yeong-Ha
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.220.2-220.2
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    • 2014
  • 플라즈마 질화 기술은 기존의 침탄 혹은 고주파 표면 경화 기술 대비 낮은 온도에서 열처리 공정이 진행됨에 따라 열 변형을 최소화 시킬 수 있으며, 후 가공을 간소화 시킬 수 있다는 장점으로 인해 자동차 부품 및 기타 응용 산업 분야에 있어 큰 관심을 받고 있다. 그러나 공정 진행에 장시간이 소요되고 복잡한 형상 및 홀 가공에 의한 기능부, 특히 내경부에 대한 균일 질화 처리가 어려워 실제 응용분야 확장에 큰 제약이 따르고 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 일반 글로우 방전 대비 플라즈마 밀도가 10배 이상 높은 공공 음극 방전(Hollow Cathode Discharge, 이하 HCD) 현상을 이용하여 고속 고균일 질화공정을 개발하고자 하였으며, 상용화 적용을 위한 연구를 함께 진행하였다. 사용된 시료로는 실제 자동차 부품으로 사용되는 SCM415 소재의 ring gear와 slip yoke pipe를 사용하였으며, HCD 형성을 위해 특화된 플라즈마 질화장비를 활용, 공정 압력 및 인가 전력 등을 변수로 실험을 진행 하였다. 그 결과 질화 처리 속도에 있어 기존 글로우 방전 플라즈마 질화 대비 1/4 이하 수준으로 그 소요 시간을 단축시킬 수 있었으며, 다량 장입된 시료의 내경 기능부에 있어서도 높은 균일도를 갖는 질화표면이 형성됨을 확인할 수 있었다. 또한 기능부 표면에 형성된 HCD 현상을 열원으로 사용함으로써 외부가열 장치를 사용하지 않으면서도 기존의 hot wall 방식보다 높은 질화 균일도 구현이 가능하였으며, 소요 자원 및 전력 사용 측면에 있어서도 공정 시간 단축 및 외부 가열 공정 제거에 의한 높은 수준의 에너지 절약이 가능하였다.

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Study on Increase the Production of Materiel(Military Vehicles) based 'Basic Plan for Defense Industry Promotion' (방산육성 기본계획 기반 군수품(군용차량) 생산량 증진 방안 연구)

  • Lee, Bumkoo;Lee, Sukhee;Kye, Joongeup;Lee, Chunbeom;Jung, Dohyun;Lee, Cheonsoo
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.22 no.3
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    • pp.25-32
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    • 2014
  • There are many type vehicles in army. They are jeep and truck by basic type. Recently many countries are developing new conceptual military vehicles. And they try for export of those military vehicles to another countries. Also Korea Army is developing military tactical and combat vehicles, and considering various necessary factors for export. But as easing the cold war system tension and reducing of defense budget, decrease in quantity of military vehicles. We think this trend is accelerative. Therefore Government(Military) and defense industry make every effort to increasing sales and productions. In this study, I'll inquire '2013~2017 basic plan for defense industry promotion' for strengthen the power of international competitiveness, and then suggest the increasing method for productions of military vehicles.

Variation of Electrical Properties with Edge Termination in Mesh Type Trench Double Diffused MOSFETs (TDMOS) for High Power Application

  • Na, Gyeong-Il;Kim, Sang-Gi;Gu, Jin-Geun;Yang, Il-Seok;Lee, Jin-Ho;Kim, Jong-Dae
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.110-110
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    • 2011
  • 현재 전력 반도체는 신재생/대체 에너지 시스템, 자동차/전기자동차, 디스플레이/LED 드라이브 IC 등과 같이 산업용뿐만 아니라 가정용에서도 그 수요가 급증하고 있다. 이러한 전력 반도체는 각 시스템에서 전력 변환, 분배 및 관리를 하는 역할을 하게 되는데, 이러한 전력 시스템에 적용되기 위해서는 고속 스위칭, 낮은 전력 손실 및 발열, 소형화 등의 특성이 요구되어진다. 이러한 특성을 만족하기 위해 현재 전력반도체는 수평형 소자에서 수직 형태로의 구조적 변경을 꽤하고 있으며, 또한 수직형 구조에서도 더욱 소형화와 고밀도 전류, 낮은 전력 손실 특성을 구현하기 위해 여러 가지 형태의 어레이 기술을 개발하고 있다. 본 연구에서는 사각 형태의 어레이 (square array, mesh type)를 가지는 수직형 TDMOS (Trench double diffused metal oxide effect transistor)에서 트렌치 부분을 중심으로 액티브 영역과 그 외각 영역의 도핑 농도와 접합 깊이의 변화에 따른 전기적 특성 변화를 파악함으로써 TDMOS의 안정적인 구동 영역을 확보하기 위한 연구를 수행하였다. 본 연구는 silvaco 시뮬레이션 툴을 이용하여 실제 소자 제작 공정과 유사한 형태로의 공정을 가상적으로 진행하고, 액티브 영역과 그 외각 영역의 도핑 및 접합 깊이를 결정하는 이온 주입량과, 후속 열처리의 온도와 시간 등을 변화함으로써 그 전기적 특성을 상호 비교하였다.

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오스테나이트계 스테인레스강의 플라즈마 질화공정에 의한 내식성 평가에 대한 고찰

  • Yeo, Guk-Hyeon;Park, Yong-Jin;Kim, Sang-Gwon;Lee, Jae-Hun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.254-254
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    • 2012
  • 최근 친환경 에너지원 및 에너지 저감기술을 바탕으로 한 자동차 부품산업이 재편되고 있다. 그 중, 극한의 산화전해질 환경에서 견뎌야하는 연료전지 분리막 소재와, 자동차 연비향상을 위한 엔진소재 개발 경쟁이 가열되는 상황이다. 이러한 소재에는 공통적으로 고 내식성과 내 마모성의 특성이 요구되는데, 스테인레스강은 이러한 조건에 적합한 소재이다. 왜냐하면, 사용분위기에 의해 산화막이 두꺼워지고 이로 인해 저항이 증가하는 현상 때문에 연료전지 부품에 질화를 하여 이런한 현상이 일어나지 않으면서 내식성은 유지하기 때문이다. 하지만, 표면경도가 낮아 내 마모성 저하로 부품의 수명을 떨어뜨리는 단점이 있다. 따라서, 고 내식성 유지하되, 표면경도는 향상하는 기술이 필요한데, S-phase 과고용 질화기술은 이러한 문제를 해결할 것으로 보여진다. 하지만, 이러한 층의 형성에도 불구하고, 스테인레스강 자체 소재제작 과정에서의 품질문제 및 가공경화로 인한 문제와 더불어 질화처리 후 표면계질의 석출상이나 크랙형성으로 인해 내식성은 오히려 저감되는 문제를 지니고 있다. 이에 대한 대안으로, 표면 질화처리 후 침탄 공정을 추가 도입하였다. 따라서, 본 연구 에서는 기존 질화공정에서 내식성 저하원인에 대한 분석 및 고찰하고, 또한 새롭게 제안된 질화 침탄 기술을 통해 질소뿐만 아니라 탄소원자의 침입으로 내식성 저하를 방지하는 동시에 표면경도 향상하는 새로운 연구결과를 보여주고자 한다.

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