전 세계가 직면한 심각한 대기오염의 주요 원인 중 하나는 도로 이동원의 배출 가스이다. 차량 배출 가스 저감을 위해 여러 국가가 노력하고 있으며 서울시도 2030년까지 온실가스 배출 40% 감축 목표를 설정하여 활발한 배출 가스 감축 정책을 실시하고 있다. 이러한 정책의 시행을 위해서는 실질적인 정책적 지표가 필요하다. 국내 배출 가스량은 대부분 환경부 산하국립환경과학원의 속도 함수인 배출계수에 의해 산정되지만 동적 변수인 속도는 친환경차량목표 보급 대수 산정 지표로 활용하기에 한계가 있다. 따라서 본 연구는 서울시 자동차 등록정보와 한국교통안전공단 자동차 검사 정보를 활용하여 서울시 배출 가스량 원단위를 산정하였다. 차종, 연료, 주행거리 등 주요 변수에 따른 배출 가스 경향성을 파악하여 그룹화하고 자동차 검사에서 측정하는 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물, 매연을 기준으로 하였다. 그 결과 모델연도와 주행거리에 따라 배출 가스량 원단위가 유의미한 추세를 보였다. 이는 서울시 친환경 차량 전환 시 모델연도가 오래되고 주행거리가 긴 영업용 차량을 우선적으로 전환하기 위한 정책적 지표로 활용할 수 있을 것이다.
교통운영전략의 친환경성 평가의 필요성이 대두되고 있는 가운데, 정확한 평가를 위해서는 분석에 사용되는 차량연료소모 예측모형에 대한 이해가 선행되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 국내에서 사용되고 있는 3개 모형과 외국에서 사용되고 있는 모형들 중 광범위하게 사용되는 동시에 비교적 취득이 용이한 3개 모형을 선정하여 모형의 특성을 응용측면에서 비교하였다. 구체적으로, 국립환경연구원의 차량주행기록인 NIER 차속모드와 미시교통류시뮬레이션 소프트웨어인 VISSIM을 이용하여 차량의 운행패턴을 모델링하였으며, 이를 차량연료소모 예측모형에 입력하여 연료소모량을 예측하였다. 본 연구를 통해 정속주행의 경우 국내외의 모든 모형이 유사한 결과를 보이는 것으로 분석되었으나, NIER 차속모드와 VISSIM 모형을 이용한 분석결과 국내모형 중 KR-1, KR-2 모형은 순간적인 차량의 비출력에 민감하지 못하여 미시적인 분석을 요하는 경우에는 사용에 주의를 기울여야 하는 것으로 분석되었다.
근현대 자동차 신산업 분야에서 가장 큰 핵심 과제는 2035년 EU 연합의 배출가스 0%를 목적으로 하는 친환경 차량 개발에 있으며, 이에 따라 전기자동차로 산업이 급변하는 시대에서 EV전기차에 대한 교육훈련이 절실한 상황인데, 본 연구에서는 기존 내연기관차와 동일하게 사용하는 Chassis Platform(Body, Tire 등)을 제외한 핵심적인 EV 파워트레인 시스템 시뮬레이터를 개발함으로써, 기계공학적, 전기공학적, 전자공학적 활용 등 EV 파워트레인 시스템을 이해하고 본 과정을 통해 공학적, 융합적 개발 능력을 키우는 매체로 활용하고자 한다.
인공위성의 경량화 및 소형화로 인하여 대형발사체보다는 발사 비용이 저렴한 저비용 발사체에 대한 관심이 증가되고 있다. 저비용 발사체의 비용 절감 중 가장 대표적인 방식이 발사체의 재사용이다. 저비용 발사체를 개발하고 있는 대부분의 기업들 역시 발사체 재사용 방식을 채택하고 있다. 이러한 재사용 목적과 더불어 친환경 우주 발사체에 대한 요구가 증가되면서 저비용 발사체에 사용되는 연료의 선택 역시 매우 중요해졌다. 친환경적이면서 발사체의 재사용이 가능하게 하는 연료 중 에너지 밀도 등 다른 요인을 고려했을 때 가장 적합한 것이 메탄이며, 메탄에 수소를 첨가하여 에너지 밀도를 높게 만든 HCNG(hydrogen-enriched compressed natural gas) 역시 적합하다고 판단되었다. 본 연구는 한국형 발사체 개발 이후 국내 우주 개발 방향 설정의 참고자료로써 전 세계 저비용 발사체 동향 및 로켓 연료의 특성에 대해 고찰하였다.
Recently, due to various environmental problems such as global warming, increases of international oil prices, exhaustion of resource, a paradigm of world automobile market is rapidly changing from conventional vehicles using internal combustion engine to eco-friendly vehicles using electric power such as EV, HEV, PHEV and FCEV. Generally, in order to measure fuel consumption and pollutant emissions of cars, chassis dynamometer tests are performed on various driving cycles before actual driving test. There are many driving cycles for performance evaluation of conventional vehicles. However, there is a lack of researches on driving cycle for EV. In this study, the urban driving cycle for performance evaluation of electric vehicles was developed. This study is composed of two parts. In the part 1, the urban driving cycle 'GUDC-EV(Gwacheon-city Urban Driving Cycle for Electric Vehicles)' was developed by using driving data, which were obtained through actual driving experiment, and statistic analysis with chronological table. In this paper part 2, in order to verify the developed driving cycle GUDC-EV, virtual EV platforms were configured and simulations were performed with actual driving data using In addition, simulation results were compared with existing driving cycles such as FTP-72, NEDC and Japan 10-15.
Recently, due to various environmental problems such as global warming, increasing of international oil prices and exhaustion of resource, a paradigm of world automobile market is rapidly changing from vehicles using internal combustion engine to eco-friendly vehicles using electric power such as EV (Electric Vehicle), HEV (Hybrid Electric Vehicle), PHEV (Plug-in Hybrid electric Vehicle) and FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle). There are many driving cycles for performance evaluation of conventional vehicles. However there is a lack of researches on driving cycle for EV. This study is composed of part 1 and part 2. In this paper part 1, in order to develop urban driving cycle for performance evaluation of electric vehicles, Gwacheon-city patrol route of police patrol car was selected. Actual driving test was performed using EV. The driving data such as velocity, time, GPS information etc. were recorded. GUDC-EV (Gwacheon-city Urban Driving Cycle for Electric Vehicles) including road gradient was developed through the results of analyzing recorded data. Reliability of the driving cycle development method was substantiated through comparison of electricity performance. In the second part of this study, the developed driving cycle was compared to simulation result of the existing urban driving cycle. Verification of the developed driving cycle for EV performance evaluation was described.
본 논문은 서베이 데이터를 이용하여 한국의 연료유형에 따른 자동차의 잠재적 수요를 분석한다. 종속변수는 휘발유, 경유, 하이브리드, 전기, 수소를 포함한 향후 희망 자동차 연료유형이며, 주요 설명변수는 응답자의 인구학적 특성과 희망 자동차 연료 유형 선택 시 고려사항, 주성분분석으로 추출한 환경에 대한 인식이다. 다항로지스틱모델을 이용한 분석결과는 다음과 같다. 연비와 운행편의를 고려하는 응답자들의 하이브리드차에 대한 수요는 높아지는 반면에 전기차와 수소차에 대한 수요는 낮아진다. 환경에 대한 부정적인 인식이 있는 응답자들의 휘발유차와 경유차에 대한 수요는 높아지는 반면 전기차에 대한 수요가 낮아진다. 환경에 대한 우려를 표하는 응답자들의 하이브리드차에 대한 수요는 증가하는 반면에 전기차에 대한 수요는 감소한다. 이와 대조적으로, 환경 친화적인 응답자들의 경유차에 대한 수요는 감소한다.
As interest in eco-friendly and fuel-efficient electric vehicles has increased globally, there has also been a growing interest in the efficiency, vibration, and noise of motors for electric vehicles Electric vehicles generally have significantly lower driving ranges per charge compared to the maximum driving range per fueling of internal combustion engine vehicles. Additionally, there are issues with various vibrations and noise generated by the motor that can cause discomfort for passengers. Therefore, research is necessary to reduce losses, vibration, and noise of the motor to improve the driving range of electric vehicles. IPMSM with a purchased design can obtain additional reluctance torque by utilizing the difference in inductance between the d and q axes. However, due to this reluctance torque, torque ripple occurs larger than other motors. The increase in torque ripple also increases noise and vibration. Since the reluctance torque, which is the main cause of torque ripple, is determined by the shape of the motor components, torque ripple can be reduced through shape optimization. In this paper, a rotor shape for reducing torque ripple and core loss that causes vibration, noise, and efficiency to decrease of IPMSM for electric vehicles was proposed. Optimization design was carried out by changing the shape of the q-axis path of the rotor to reduce the difference in inductance of the d and q-axis of the rotor. Finally, in order to verify the validity of the design variables derived through the optimal design, the original model and the improved model were compared through the FEM. Compared to the original model, the improved model's torque verifying ripple was reduced by about 62% and core loss was reduced by about 29%, the superiority of the improved model.
Recently in worldwide and Korea domestically, the LRT vehicles are introduced as reputable urban transit system, in a view of energy saving, punctuality and eco-friendly as well as transport efficiency. At first time in Korea, the Busan metro Line 4 was applied with AGT system which is a kind of LRT using the Rubber tired AGT vehicle and developed from 1999 to 2004 in charge of Korean government. Busan selected the AGT system for Metro Line 4 as the solution of traffic jam and networking the intercity. At present, Busan Metro Line 4 has been running since opened at March 30, 2011. The vehicle of Busan metro line 4 is aiming the maximization of LRT vehicle advantage that is the lightness of vehicle size and vehicle weight. So, it did size downed and weight downed by lightened the weight of car frame and bogies and by the compactness of electrical on-board equipments. The study carried out the structure analysis to verify and safety and performance of car body and bogie frame of Busan Metro Line 4 vehicles. In this study, it was analyzed the stress of main load and verified the fatigue strength. And measured the dynamic stress sending to body structure and bogie frame while running on main line and analyzed the fatigue stress. As a result, it verified the safety and life cycle of car body and bogie frame.
Now we are facing severe environmental issues such as global warming. Due to these, the concerns about eco-friendly energy have been increased. Kyoto protocol and Copenhagen climate change conference are circumstantial evidence of it. With these trends, the interests for the Electric Vehicles(EVs) which do not emit any harmful gases have gradually been raised. Unfortunately, however, massive connection of EVs to the power system could cause negative impacts such as voltage variations, frequency variations and increase of demand power. To prevent the mentioned issues, KEPCO adopts Time-of-Use(ToU) price for EVs charging. Nevertheless, it is important to verify the propriety of the charging system. In this paper, therefore, we used pre-introduced price elasticity concept to predict possible Demand Response(DR) on charging of EVs. And analyzed possible demand power increase according to various price elasticities. Simulation results show that given ToU based charging system would not enough to control the increase of demand power by EVs on the power system. It is concluded, therefore, additional methods and/or algorithms are required.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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