• 한국산업정보학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.31-48
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• 2024

글로벌 자동차 산업은 연결, 자율주행, 공유, 전동화 등의 주요 방향 아래 지속적으로 발전하고 있으며, 국내 자동차 산업 또한 기존의 전통적인 자동차 부품 제조로부터 미래 트렌드에 부합하는 전략적인 업의 전환을 꾀하고 있다. 본 연구에서는 2013년부터 2021년까지 산업통상자원부에서 지원한 미래 자동차 분야 연구개발 과제를 대상으로 토픽 모델링을 수행하였다. 해당 기간을 3개 기간으로 구분하여 주요 토픽의 변화를 분석하였다. 센서와 통신, 운전자 보조 기술, 배터리 및 전력 기술은 전 기간 동안 지속적인 주요 토픽으로 나타났으며, 고강도 경량 차체와 같은 주제는 1기에서만 관찰되었다. 한편, AI, 빅데이터, 수소 연료전지와 같은 주제는 2기와 3기에 점점 더 중요한 토픽으로 부상하였다. 또한, 토픽별 정부 투자액과 투자 증가율을 기준으로 각 기수별 집중 투자 분야를 분석하였다. 이러한 연구 결과는 향후 자동차 분야의 정책 수립 및 연구개발 전략 마련 시 기초 자료로 활용될 것으로 예상되며, 증거 기반의 정책 수립과 결정에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.175-181
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• 2019

수소연료전지차(FCEV)의 수소연료 공급시스템에서 대용량 감압에 사용되는 기존의 1단 감압 구조 레귤레이터(Regulator)의 경우 높은 감압에 따른 맥동과 느린 응답, 수소 취성, 누설, 고중량, 고비용 등의 문제점이 있다. 이러한 문제점은 2번에 걸친 감압 메커니즘(2단 구조)을 가지는 2단 레귤레이터 개발을 통해 극복될 수 있으며, 2번째 감압시점에 전자식 솔레노이드 밸브를 적용한다면 폭넓은 출구압력의 제어가 가능하다. 이에 따라 2단 전자식 솔레노이드 밸브를 가지는 레귤레이터의 출구압력 정밀도 향상과 누설방지, 내구성, 경량화, 가격저감 등의 기술개발이 필요한 실정이다. 이중에서도 레귤레이터의 필수적인 성능인 출구압력 정밀도 향상과 누설 방지를 위해 감압 전과 감압 후의 구조부분을 나누어 각각의 초기 내압 적용 후 Valve part가 닫힌 상태(Open Ratio : 0 %)로 가정하여 해석 연구를 진행하였다. 1차감압부의 기밀성과 관련하여 Aluminum Alloy 소재의 사용은 부적절하다고 판단되었고, 서로 다른 금속으로 구성되었을 때는 응력의 변화와 함께 변위 또한 같이 증가하므로 이종 소재를 사용하는 접촉부 구성은 부적절하다고 판단되었다. 2차 감압부의 기밀성과 관련된 변위 측면에서는 Young's Modulus 값이 큰 TPU(Thermoplastic Polyurethane)를 사용하는 것이 비교적 변위량이 작으므로 적절하다고 판단하였고, 기밀성에 대한 기준으로 Case 분석을 진행한 결과 최적 형상을 설계할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.745-756
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• 2022

도로터널은 입구와 출구를 제외한 모든 면이 막혀있는 반밀폐공간으로 화재가 발생할 경우 화재 연기는 화재로 인한 열부력과 터널 내 상시 존재하는 기류에 의해 종방향으로 확산하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 도로터널에는 연기의 이동방향을 제어하거나 화재지점에서 직접 배연함으로써 안전한 대피환경을 확보하고 신속한 구조 및 소화 활동을 위해 제연 설비를 설치하고 있다. 도심지에서는 인구 증가에 따른 교통량 증가로 인해 도심지 도로의 서비스 수준이 저하되어 극심한 정체현상이 빗어지고 있으며, 이에 대한 해결방안으로 도심지에 지하도로의 건설이 증가하고 있는 추세이다. 수소연료전지차(FCEV)의 TPRD를 통한 수소 누출 시 화재가 발생하는 경우, 화재강도는 누출량에 의존하며, 최대 화재강도는 TPRD의 오리피스 직경에 따라 달라진다. 본 연구에서는 TPRD의 오리피스 직경 1.8 mm를 고려하여 최대 화재강도가 15 MW일 때, 소형차전용터널 내 차도 풍속과 대배기구의 개방 간격에 따른 화재연기의 확산거리에 대해 분석하였다. 그 결과, 터널 내 차도 풍속이 1.25 m/s 이하인 경우 터널 내 기류제어가 가능하였으며, 댐퍼 간격이 50 m, 100 m 인 경우 화재로부터 200 m 범위 이내에서 제연이 가능한 것으로 분석됐다.

• 청정기술
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• 제26권2호
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• pp.116-121
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• 2020

본 연구에서는 유가금속 회수를 한 전기차 폐배터리 부산물의 재활용에 관하여 연구하였다. 폐배터리 부산물에는 희토류들이 남아있으나, 부산물의 형태로는 소재로서의 가치가 없기에 정제과정을 거쳐 희토류 산화물로 회수하였다. 희토류침전분말 형태의 부산물을 30% 수산화나트륨을 이용하여 가공이 편한 수산화물로 변환한 뒤, 옥살산의 용해도 차이를 이용하여 남아 있는 불순물을 정제한 뒤, D2EHPA (Di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid)를 사용하여 이트륨을 분리하였다. 과망가니즈산 칼륨을 이용하여 세륨을 분리 후, PC88A (2-ethylhexylphosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester)를 사용하여 란타넘과 네오디뮴을 분리하였다. 그 후 800 ℃의 온도에서 소성하여 란타넘, 네오디뮴 산화물로 재생하는 방법을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권4호
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• pp.519-529
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• 2024

민자도로의 차량 통행료 할인은 비일몰형(경차 등)과 일몰형 2가지로 구분된다. 일몰형이란 입법자가 정한 특정기한이 도래하면 법령의 전부나 일부의 효력이 상실되도록 규정하는 조항을 말한다. '일몰' 대상 할인차량의 종류는 심야시간대 운행되는 화물차량, 비상제동장치를 부착 버스, 전기 및 수소를 사용하는 친환경차가 있다. 민자도로에서 비일몰형으로 규정된 할인차량의 감면된 통행료는 지금까지 정부가 모두 운영사에게 보조금으 로 지급하였지만, 이들 일몰 차량들에 대한 통행료 감면에 따른 비용은 민자도로 운영자에게 전혀 지원되지 않았다. 최근 전기수소차는 2016년 1.1만대에서 2022년 41.9만대로 매년 150 % 이상씩 빠르게 증가하였다. 비록 이들에 대한 통행료 50 % 감면혜택이 2024년까지 한시적으로 적용되더라도 이러한 전기수소차의 빠른 증가는 민자도로 운영기관에게는 통행료 수입 감소 부담을 더 높이게 된다. 본 연구는 일몰형 통행료의 감면 보조금 지원 필요성과 방법을 제시하기 위하여, 2023년 말 기준 전국 22개의 민자도로 운영사 중 8곳의 통행량과 통행료 감면금액 자료를 분석하였다. 우선, 비일몰형에 대해 지급된 보조금은 2022년 875억원으로 총 통행수입 대비 18.6 %이었다. 그러나 일몰형은 보조금 지급 사례가 아직까지 없었다. 실시협약 상 통행료 면제 및 감면 비율은 운영사별로 전체 통행량의 4.0~5.65 %로 설정됐다. 일몰 대상에 대한 감면 통행차량의 비율은 2017년 0.85 %에서 2022년 2.79 %로 크게 늘어났다. 여전히 실시협약에서 정한 통행량 감면 비율 이내에 있지만 감면금액 비율로 보면 2022년 총 통행수입 대비 4.2 %(255억원)로 높아진다. 전기수소차 등록대수가 빠르게 증가되는 상황에서 민간도로의 영업이익 손실도 점진적으로 증가되고 있다. 정부의 친환경차량 등록 확대정책에 맞춰, 이제는 일몰 대상에 포함된 통행료 감면 대상차량도 보조금 지급대상의 범위로 포함시키는 방안을 적극 검토할 때가 되었다. 본 연구는 통행료 감면보조를 위한 최소 비율로 도로 관리관청과 민자운영사간 맺은 4.0 %를 최소 기준으로 정하였다. 이를 초과한 금액에 대해서는 전액 보존되도록 하는 3가지 정책 대안을 제시하였다. 각 대안은 친환경차에 대한 정부의 확대 정책을 손상시키지 않으면서 기존 내연기관차를 대체할 수 있는 혜택 유지와 민자 도로 운영기관의 적정한 통행료 수입 유지라는 두 가지 조건을 모두 충족할 것으로 예상된다.