산업기술 통합검색
최근 각광받고 있는 스마트 재료 중 하나인 ER 유체를 이용하여 기존의 수동 댐퍼를 대체하는 새로운 개념의 ER댐퍼를 제안하였으며, 이를 실제 차량에 장착하여 승차감과 주행 안정성 측면에서의 우수성을 입증하였음스마트 유체를 이용한 응용 장치의 개발, 설계 기술 및 제어 기술 확보실제 차량 장착 시 기존 현가 장치에 비하여 우수한 진동절연 성능을 보장할 수 있으며, 상용화가 추진 시 동업종 기업과의 상대 우위 기술 확보가 가능함빠른 응답 특성과 적은 전력 소모를 갖는 ER 유체를 이용한 ER 댐퍼는 넓은 주파수 영역에서의 우수한 진동 절연 성능을 보이며, 제어 전기장의 조절만으로 손쉽게 댐핑력을 제어할 수 있음
자동차 에어콘의 정지·사용을 반복하는 경우에 곰팡이 등으로 인한 악취가 차 실내에 발생하지 않도록 에어콘의 작 동 초기에는 실내의 공기로 곰팡이 류를 차 외로 불어내다 가 일정 시간이 경과하면 차 외에 있는 신선한 공기가 에어 콘을 통해 차 실내로 공급되게 하는 원리임.쾌적한 자동차 운전, 에어콘 송풍기 교체, 쾌적한 실내 유지본 기술에 따른 자동차용 에어콘 취기 제거장치는 공기 안내덕트의 실외측 공기 출입구와 에어콘 증발기와의 사이에 송풍팬이 설치되고, 송풍팬을 정방향으로 회전시켜 외기를 자동차의 실내로 송풍시키도록 정방향으로 구동하거나 송풍팬을 역방향으로 회전시켜 실내공기를 에어콘의 증발기를 거쳐 실외측 공기 출입구를 통해 대기로 방출 시키도록 역방향으로 구동가능한 가역모터를 구비하여, 에어콘의 작동초기에 미리설정된 가역모터의 역회전 구동 시간이 입력되는 타이머에 의해 가역모터를 역방향으로 구동시킨 후 전원을 절환하는 릴레유닛에 의해 가역모터를 정방향으로 구동시킴으로 자동차 에어콘의 취기 및 유해균을 대기중으로 방출 한후 외기를 자동차 실내로 유입할 수 있다. 본 기술은 기존차량에 전자제어부와 송풍팬만을 추가 설치하여 사용가능하다.
휘발유나 경유를 사용하는 기존 기관 등에서 공기 및 연료 흡입계에 기관 회전수 변화에 따른 유입 공기 유속이 변화 될 때 최적의 공기 선회 각도(맴돌이)를 갖도록 자동적으로 조절되는 이 장치를 부착하면 주어진 공기 속도에 가장 알 맞는 난류(선회류)를 얻게 되어 연료와 공기가 단시간에 균 질하게 혼합되어 연소시 완전 연소를 일으켜 연비 향상과 배기유해성분이 저감되는 원리임.10% 연비 향상과 20% 배기 유해 성분 저감
기관이 냉 시동 상태일 때 배출되는 유해 배기가스를 촉매 장치(촉매 컨버터)가 정상적으로 작동될 때까지 억제함은 물 론 촉매의 난기 시간을 단축시켜 정상 운전 상태로 기관이 빠르게 작동되도록 하는 장치냉 시동 기간 중 배기 유해 성분을 저감함과 난기 운전 단축
자동차 차체 하부에 부착된 정전기 방전 장치의 일부인 임 펠러(날개)가 자동차 주행 중에 공기 저항에 의해 회전하여 그 구동력에 의해 랙 부가 지면과 접지되지 않도록 지면으 로부터 떨어진 상태로 유지하다가, 자동차가 정지, 또는 서 행 때에는 임펠러의 구동력이 소멸되므로 랙 부의 자중에 의해 랙 부가 지면에 닿아져 자동차에 저장된 정전기가 지 면으로 흘러 정전기가 인체 등에 영향을 미치지 않게 된다영구적 장치임
입력 : 조향각, 4바퀴 속도, Yaw 각속도. 출력 : 구동 토크 기준치 (구동모터가 4개이면 4개의 토크 기준치). 차량 운행시 안정성 향상 제어(Side slip β→0제어). 진단시스템에 의한 안전성 향상. H/W(i8096, CAN), S/W(좌우 구동륜 모터의 토크 분배 알고리즘, 진단알고리즘)차량 운행의 안정성, 안전성, 승차감 향상
차량 동역학 해석시에 많이 사용되는 대표적인 시스템으로는 ADAMS, DADS 등을 들 수 있다. 그러나 이러한 기존 시스템들은 매우 고가일 뿐만 아니라, 자동차의 주행특성을 해석할 때 필요한 많은 정보들이 실험값에 의존하기 때문에 자동차 모델을 변경할 때마다 다시 여러 가지 실험들을 수행해야 하고, 그 사용방법도 매우 복잡하다는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점은 자동차나 그 구성요소의 개념 설계단계, 또는 제어 알고리즘의 검증단계에서는 담당 엔지니어에게 매우 큰 부담을 주게 된다. 따라서 본 연구과제에서는 자동차의 몸체, 현가장치, 타이어, 구동장치, 조향장치 등에 대한 제원이나 제어방법을 GUI 환경에서 수정하거나 추가하는 것만으로 요구되는 자동차의 동적 거동을 신속하게 파악할 수 있는 자동차의 동역학 해석 시스템을 IBM PC에서 구현하는 데 일차적인 목표를 두었다. 특히 본 연구과제에서 개발하는 시스템은 다자유도 모델에 토대를 두고 있기 때문에 4륜 구동장치, 4륜 조향장치, 능동 현가장치, ABS 제동장치 등과 관련된 제어특성을 분석할 수 있으며, 시스템 사용자의 편의성을 고려하여 모든 정보의 입출력이 윈도우즈 GUI 환경에서 이루어지도록 컴퓨터 언어로는 Visual C++를 사용하고 있다. 또한 동역학 해석 및 제어 결과의 가시화를 위해서 솔리드 모델링 기법(Solid Modeling Technique)을 이용한 자동차의 실시간 3차원 주행 시뮬레이션 모듈을 포함하고 있다. 이러한 형태의 동역학 해석 시스템은 자동차의 주행성능 및 제어 알고리즘을 평가하기 위해서 소프트웨어와 하드웨어를 연계시킨 실시간 주행 시뮬레이터(Real-Time Simulator)의 국산화 개발에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
현재 일상생활에서 접하는 자동차의 부품이나 산업 현장에 쓰이는 기계 부품은 사용 목적에 따라 부품 재료의 모재와 표면의 기계적 특성이 달라야 할 때도 있으며 부품 사용 환경에 맞는 특수한 기계적 특성을 갖도록 가공함으로써 생산비용 절감과 고품질화된 제품을 생산할 수 있다. 그러나 기존의 가공 방법은 표면에 전단력이 작용하는 경우 코팅층이 이탈하고 가공 공정시 넓은 열 영향 범위로 인하여 뒤틀림이 발생하는 단점이 있었다. 레이저 클래딩기술은 필요한 국부적인 부분을 사용 환경에 요구되는 기계적 특성을 가진 재료를 녹여 붙여 표면 개질 함으로써 사용 환경에 적합한 기계적 특성을 지닌 부품을 생산하는 기술이다. 레이저 클래딩 시스템은 금속 분말을 공급해주는 장치와 가공 부품 이송 테이블 및 고출력의 레이저가 필요하며 이종 금속을 용융 접합시키는 것이므로 금속 분말의 특성, 이송 테이블 속도, 분위기 가스의 영향, 모재의 반사 정도 등의 가공 변수에 관한 연구가 필요하다. 레이저 클래딩에 있어서 금속 분말의 공급 비율 및 속도는 클래드의 형상, 기공(porosity), 희석(dilution) 및 코팅 층과의 접합 구조를 결정하는 중요한 가공 변수이므로 금속 분말 자동공급장치는 압축 가스 이송 방식을 적용하여 정밀 제어가 가능하도록 설계 및 제작하였으며 레이저 클래딩 가공실험을 하였다. 본 연구에서 고출력의 2.8kW CO2레이저와 독자적으로 설계 및 제작한 금속 분말 자동공급장치를 이용한 결과 레이저를 이용하여 클래딩을 하였을 때 기존의 방법인 용사법(thermal spray)비하여 공정시간 단축과 표면접합이 우수한 표면 층을 얻게 되었다. 또한 레이저 클래딩 가공 시스템은 금속 분말만 바꾸면 언제든지 다른 특성의 우수한 부품을 얻을 수 있으므로 다품종 소량 생산에 적합하며 응용범위 또한 매우 넓다. 현재 여러 가지 금속 분말을 혼합하여 내열성 및 내마모성이 필요한 자동차 엔진 밸브시트에 본 기술을 적용 연구중에 있다.
차량의 안전에 대한 관심이 고조됨에 따라 능동적인 안전 시스템에 대한 연구 및 개발이 활발히 수행되어 왔으며, 그 결과로 구동력 제어 시스템(Traction Control System,TCS)이 개발되어 몇 년전부터 보급되고 있다. TCS는 저마찰 노면에서의 발진 및 가속시 차륜의 슬립을 방지하여 가속 성능을 향상시키고, 선회시에는 선회 능력 및 선회 안정성을 향상시키는 기능 등을 가지고 있다. 본 연구실에서는 스로틀 밸브의 개도를 제어하는 방식의 TCS 슬립 제어 및 트레이스 제어 기능에 대해서 다년간 연구하여 왔다. 또한, TCS뿐만 아니라 cruise control이나 drive-by-wire(DBW) 시스템에 사용될 수 있는 DC, BLDC 및 스텝모터 등으로 작동하는 스로틀 액츄에이터 시스템에 대해서도 연구를 수행하여 왔다.
자동차 시트는 차량 주행시 승객의 안락함을 보장하는 역할 뿐만 아니라 정면 및 후면 충돌시에 승객이탈로 차량 내장재와의 2차 충돌을 방지해야 하는 등 승객 안전과 직접적으로 연관되는 주요한 차량 구조물로 안락감과 안전도룰 동시에 고려하여 연구, 설계, 해석, 시험에 많은 노력을 기울어야 한다. 본 연구예서는 특히 시작시험에 앞서 시트구조물의 기본적인 강성확보와 충돌시 구조적 안정성 평가를 위해서 FMVSS 207, 210법구에 근거하여 변형 및 응력계산을 수행, 과도한 거동과 취약부를 평가하여 시트 구조물에 대한 강도 및 충격성능을 예측하였으며, 설계의 최적화를 유도하여 시험에 있어서 시행착오를 줄이고자 하였다.
최근 자동차 업계를 중심으로 단섬유 보강 금속복합재료를 이용하여 자동차 부품을 대체하려는 연구가 진행중이다. 복합재료를 이용한 부품은 경량화에 따른 엔진출력 및 연비향상은 물론 피스톤 헤드부의 top ring을 crown부위에 가깝게 위치시킴으로써 배기가스를 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 이로 인해 구미 일본 등의 선진국에서는 이미 실용화되어 사용 중이며, 국내 자동차 업계에서도 엔진의 구동부품인 피스톤헤드 및 실린더 라이너 등에 적용시키려는 노력이 활발하게 진행되고 있다. 다양한 형상을 가진 자동차 부품을 금속복합재료로 대체하기 위해서는 다양한 형상을 가진 예비성형체의 제조가 필수적이며, 또한 양호한 예비성형체의 제조는 양호한 복합재료의 제조에 직접적으로 영향을 준다. 예비성형체는 SiC, 알루미나, 탄소 등의 보강재를 이용하여 제조하며 각각의 보강재를 이용한 예비성형체는 각각 다른 제조조건을 가진다. 양호한 예비성형체는 복합재료 제조시 변형이 없어야하며, 기지재와의 결합이 양호 해야하는 등의 몇 가지 조건이 있다. 본 연구실에서는 이러한 조건을 만족하는 예비성형체를 제조하여 양호한 금속복합재료의 제조에 성공하였으며, 나아가 예비성형체의 국산화와 저가 예비성형체의 개발에 노력을 기울이고 있다.
현재 전세계적으로 생산되고 있는 승용차의 80%가 배출물 저감을 위하여 촉매변환기를 장착하고 있으며 점차 강화되는 배기규제와 전세계적으로 일어나고 있는 환경보호 의지를 만족시키기 위하여 현재 대부분의 자동차회사에서 촉매변환기의 최적설계를 위하여 노력하고 있다. 국내 자동차회사들은 그동안 고출력 고안전 차량에는 많은 연구와 노력을 해왔지만 배출물 저감에 대한 연구는 많지 않았다. 그러나 최근 들어 북미 및 유럽의 배출물 규제강화에 대응하기 위하여 촉매변환기의 최적화,희박연소 엔진 개발 등 많은 연구를 시도하고 있는 실정이다. 그러나 현재 거의 모든 배출물 정화는 촉매변환기에 의하여 이루어지고 있으므로 동일 엔진의 경우 배출물 정화능력은 바로 이 촉매변환기에 좌우된다고 할 수 있다. 이러한 추세에 발맞추어 본 연구는 전산 유체역학기법(Computational Fluid Dynamics)을 이용하여 촉매변환기 내의 3차원 유동특성을 분석하여 변환기 입구 확대부에 의해서 형성되는 유동현상을 예측하여 담체 내의 가스 유동분포와 균일도를 계산함으로써 저온활성화("light-off")시 문제가 되고 있는 국부적인 속도집중 현상을 방지함으로써 촉매변환기의 정화능력을 향상 시키고 국부적으로 발생하는 열응력을 완화시켜 수명을 연장시킬 수 있다. 또한 입구배기관의 형상에 따른 촉매변환기 내의 유동특성을 분석하여 배기관의 곡률 및 이음부의 비효율적 설계에 의한 유속의 편중현상이나 간섭 등이 담체 내를 흐르는 가스의 유속분포에 미치는 영향을 예측하여 촉매변환기를 포함한 배기계의 초기설계 시 많은 기초자료를 제공 할 수 있다.
자동차용 웨더스트립은 바람·비 등의 침입 방지와 글래스나 도어를 지지하는 역할과 함께 진동·소음을 절연하는 역할을 한다. 그러나, 웨더스트립의 복잡한 형상과 물질의 비선형 등이 웨더스트립의 설계와 해석을 어렵게 한다. 본 연구에서는 유한요소 해석 프로그램을 사용하였고, 세가지 형식의 웨더스트립에 대한 해석을 수행하여 웨드스트립의 성능을 개선하고자 하였다. 변형 양상, 변위-반력 곡선, 응력 분포, 접촉 면적과 그 지점의 압력 등이 해석을 통해 얻어졌으며, 이러한 결과들을 바탕으로 수정 모델이 제안되었다.
최근 자동차엔진의 성능에 대한 연비경쟁과 배기공해가스의 규제 때문에 엔진사이클의 해석기술에 대한 중요도가 증가하고 있다. 엔진의 성능 및 배기가스는 흡기의 원활한 흡입으로부터, 연료공급 및 공기의 혼합에 인한 연소를 거쳐 배기에 이르는 과정에서 결정되기 때문에 엔진의 성능 및 배기공해가스를 향상시키기 위하여는, 이 과정들의 기본적 원리와 각 과정들의 상관관계에 관한 정확한 이해가 필수적이다. 본 연구과제에서는 엔진흡기관내의 유동장 해석에 의한 최적설계를 통하여 최대공기량이 균일하게 엔진에 흡입되는 과정과 엔진연소실내에서의 공기유동 및 연료분무를 고려한 연소현상을 모델링하고, 배기과정에 대한 해석을 통하여 엔진사이클을 완성함으로써, 주어진 엔진에 대한 작동상태 및 설계변경에 따르는 엔진의 성능 및 배기가스생성을 미리 예측함으로써, 설계시의 시간과 비용을 절약하고 새로이 개발되고있는 장치들의 실용적 효과를 검증하고 더 나아가 엔진기술발전에 기여하고자한다.
노킹은 엔진의 효율을 저하시킬 뿐 아니라 피스톤과 같은 부품들을 손상시켜 엔진 수명을 저하시킨다. 노킹 현상은 엔진의 성능 및 수명에 직접적인 영향을 주는 중요한 요인이므로 이를 제어하기 위해서는 노킹을 정확히 측정 및 판단할 수 있는 기술 확보가 필요하다. 본 연구실에서는 설치가 간편한 가속도 센서와 마이크로폰 센서를 사용하여 노킹을 측정하고 노킹신호의 특성을 파악하여 적절한 해석방법을 연구하였다. 개발한 해석방법은 센서의 부착 위치에 의한 감도의 변화와 엔진운전조건에 따른 노킹판단 기준값 수정없이 노킹발생 유무 및 강도를 판단할 수 있는 장점을 가지고 있으며, 압력센서로 측정한 값과 비슷한 신뢰성을 가지고 있다.
본 연구에서는 엔진 열시스템의 각 구성 요소들에 대한 열유동과 열전달 해석을 종합하여 해석프로그램을 작성하는 것이다. 그래서, 새로운 엔진개발을 하는 경우에 있어서 반복적인 시행착오를 줄여 개발기간과 경비를 단축하고 손쉽게 기본적인 냉각시스템의 성능을 예측할 수 있도록 하기 위하여, 기초 실험과 유동해석 결과를 기초로 하여 총괄적인 실제 실험을 하지 않고도 임의의 운전조건에 대한 새로운 엔진의 냉각시스템에 대하여 각 구성요소들의 열유동 특성을 예측, 해석할 수 있도록 하는 것이 본 연구의 목적이다. 본 연구를 통하여 해석프로그램개발에 필요한 데이터베이스를 확보하고 이를 검증하기 위한 실험, 계측 방법을 취득하여 그 활용에 공헌하고자 한다.
자동차는 고속으로 도로를 주행한다는 점 때문에 자동차의 안전도는 운전자의 생명과 직결되어 있다. 따라서 긴급 주행상황에서의 자동차의 주행특성을 보다 정확하게 예측하기 위한 해석기술과 안정된 주행상태를 확보하기 위한 제어기술은 매우 중요하다고 말할 수 있다. 특히 최근에는 IVHS(Intelligent Vehicle/Highway System) 기술이 많은 주목을 받으면서 자동차의 고기능화가 추구되고 있기 때문에 그 필요성은 더욱 더 부각되고 있다. 따라서 본 연구과제에서는 자동차의 조향특성을 개선하기 위한 4륜조향(Four Wheel Steering) 제어기술, 자동차의 주행 용이성 및 안정성을 확보하기 위한 자동차의 횡방향 및 종방향 운동 제어기술, 그리고 자동차의 주행실험을 정확하고 안전하게 수행할 수 있는 평벨트형 차량동력계(Flat Belt Chassis Dynamometer) 기술과 관련된 내용을 다루었다. 지금까지 많은 4륜조향 시스템들이 고속주행시의 안정성과 저속주행시의 조종성을 향상시키기 위해서 개발되었고, 그 성과도 괄목할 만한 것이었다. 그러나 후륜조향각만을 능동제어하는 4륜조향 시스템들은 자동차의 주행속도가 빨라질수록 언더조향특성이 극심하게 나타나는 단점을 보여주었다. 본 연구과제에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 핸들조향속도를 고려한 4륜조향 제어기술, 좌 우측 타이어의 구동토크를 능동제어하는 DYC(Direct Yaw Moment Control) 시스템과 후륜조향각을 능동제어하는 4륜조향 시스템을 통합제어하는 방법, 그리고 모델추종제어(Model Following Control) 기법에 토대로 둔 요우속도의 피드백제어를 이용해서 전륜조향각과 후륜조향각을 모두 능동제어하는 완전능동형 4륜조향 제어방법 등을 개발하였다. 자동차의 횡방향 운동 제어기술과 관련해서는 슬라이딩 모드제어(Sliding Mode Control) 기법에 토대를 둔 위치추종제어(Point Following Control) 및 차량추종제어(Vehicle Following Control) 기술을 개발하였고, 종방향 운동 제어기술과 관련해서는 자동차의 추돌회피성능을 확보하기 위한 안전접근방식의 차량추종제어(Safe-Approach Vehicle Following Control) 기술을 개발하였다. 또한 본 연구과제에서는 차세대 차량동력계로서 많은 주목을 받고 있는 평벨트형 차량동력계의 구조설계 및 실시간 동적 시뮬레이션 기술, 차량동역학 해석기술, 그리고 강인제어 기술 등과 관련된 기반기술들을 개발하는 내용을 다루고 있다. 특히 평벨트형 차량동력계상에서의 J턴, 차선변경, 이중차선변경, 슬래럼, 정원주행 등과 같은 여러 가지 주행실험들과 함께 자동차의 제동 가속성능 평가가 가능하도록 하기 위한 평벨트형 차량동력계의 구동 알고리즘들을 개발하고 있다.
자동차는 후방시계를 확보하기 위하여 한 개의 내부후사경(inside rear view mirror)과 두 개의 외부후사경(outside rear view mirror)을 장착하고 있다. 이 두 종류의 거울은 운전자의 시야를 돕는 기구로서 안전과 직결되는 자동차의 부품이다. 이러한 외부후사경은 승용차용 및 상용차용으로 구분되며 승용차용 외부후사경은 소형, 중형 및 대형용의 차종별로 생산, 제작되고 있다. 그리고 외부후사경은 생산가격면에서 저가, 중가, 고가의 제품으로 차등화하여 분류할 수 있다. 그러나 현재까지는 승용차용 외부후사경을 가격대의 등급별로 명확히 구분되어 고유 모델을 개발하지 못하고 있는 실정이다. 본 과제에서는 승용차의 외부후사경을 가격대의 등급별로 분류하여 차등화 함으로서 각각에 대한 고유모델을 개발하고자 한다. 승용차의 외부후사경은 일반적으로 하우징(Housing), 프레임 서브어셈블리(Frame subassembly), 베이스플레이트(Base plate), 글라스홀더(Glass holder) 및 글라스홀더 플레이트, 글라스 및 액추에이터(Actuator)의 부품으로 구성되어 있다. 위에 기술된 부품들은 각각의 기능을 가지고 있지만 제품구조통합화를 통한 구조 단순화에 의하여 부품을 단순화시킬 수 있는 여지가 충분히 있으며 이것이 실현되면 생산공정 및 생산가격을 크게 감소시킬 수 있다. 또한 제품의 재질도 현재 일반적으로 사용되는 ADC나 ZDC 를 플라스틱 등의 저가 재질로 변경하여 경량화 및 저가격을 유도할 수 있다. 본 과제에서는 외부후사경을 가격별(차종별)로 차등화하여 각각에 대하여 부품을 단순화시키고 재질변경등으로 제품을 개발하며, 앞으로 외부후사경의 개발 및 설계 기간을 단축 및 전산화를 이루고자 하며, 신뢰성 있는 설계를 행하고자 한다.
미국의 Roots 형제(1854)에 의하여 개발된 루츠 블로워(Roots blower)는 일반적으로 하우징 속에서 누에고치 모양의 2개의 로터가 서로 반대 방향으로 회전함으로써 체적 변동을 유발시켜 압축 작용을 하는 비교적 간단한 구조이며 성능이 우수하고 넓은 작동범위를 갖는 저가품이기 때문에 많이 사용되고 있다. 특히 저속에서 원심식 보다 효율 및 응답성이 좋고 윤활유가 불필요하여 자동차 과급기(supercharger)나 진공 시스템의 러핑펌프(roughing pump)등으로 쓰이고 있다. 이러한 Roots 블로워의 성능은 로터 형상에 따라 크게 좌우되기 때문에 용적체적이 큰 새로운 로터의 개발을 통한 블로워의 고효율화를 도모할 수 있다. 본 연구실에서는 효율증대에 목적을 두고 로터형상을 변화시켰으며, 이러한 로터형상의 작도를 용이하게 할 수 있는 범용프로그램을 개발하고 이 프로그램을 이용하여 Cassini 난형(oval) 곡선을 갖는 새로운 로터형상을 개발하였다. 현재 응용되고 있는 분야를 살펴보면 자동차용 슈퍼차져를 들 수 있는데 장착에 따른 엔진 토크가 증대된다는 것은 이미 널리 알려진 일이다. 특히, 운행속도가 낮고 교통량 증가로 인한 정차구간이 많은 우리나라에서는 저속에서 효율이 좋은 Roots형 슈퍼차져가 유용하다고 할 수 있다. 또한 배수 처리 시설과 같은 환경산업에 블로워의 사용이 날로 증가되고 있기 때문에 효율이 좋은 Roots 블로워의 개발은 국제 경제력 확보에 필수적이라 할 수 있다. 따라서, 본 연구실에서는 로터형상 변화에 따른 Roots 블로워의 성능특성 및 유동소음 저감기술 개발을 위한 압력변동, 송출유량, 그리고 출구의 온도변화등을 수치해석 및 실험적 방법으로 연구하며, 독자적인 고유모델 확립의 일환으로 Cassini 난형 곡선을 갖는 Roots 블로워의 특성을 알아내어 최적의 로터형상을 개발하고자 한다.
차량의 ABS는 제동력 및 조종성을 극대화 하기위하여 타이어와 노면사이의 슬립을 적정한 값으로 유지하는 시스템이다. 차량의 제동거동은 불확정 시변 매개변수 및 수직력의 변동에 따른 비선형성이 매우 강하며, 또한 구동계와 브레이크의 상호작용 및 타이어와 노면의 접촉특성의 변화에 따라 크게 영향을 받으므로 이의 제어를 위해서는 매우 강인한 제어방법이 필요하다. 현재까지 현장에서의 ABS 제어기법 개발은 다양한 조건에 대하여 실험을 통하여 얻은 경험적인 제어 데이타를 테이블화하는 방법이 주류를 이루었다. 이론적인 관점에서는 매우 강인한 특성을 가진 슬라이딩 모드 제어기법이 여러 연구자에 의하여 연구되었으며, 경험적인 지식을 최대한 이용할 수 있는 퍼지 제어기법이 시도되었다. 버클리 대학의 H.S.Tan등은 슬라이딩 모드 제어기법을 ABS에 적용하여, 0차 슬라이딩 평면과 1차 슬라이딩 평면을 제안하였고, 이 중 1차 슬라이딩 평면을 이용한 제어가 0차 슬라이딩 평면을 이용한 제어보다 성능이 월등함을 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증하였다. 또한, 최근에는 일본 닛산 자동차의 Kawabe등이 새로운 슬라이딩 평면개념과 바퀴의 각가속도 되먹임 기법을 이용하여 슬라이딩 제어기를 설계하고, 실시간 시뮬레이션과 실차 실험을 통하여 이를 검증하였다. 그러나 H.S.Tan등은 비선형 상태변수인 바퀴의 슬립률을 제어변수로 이용함으로써, 제어기의 설계가 불필요하게 복잡해 졌으며, Kawabe등은 새로이 제시한 슬라이딩 평면의 유용성을 검증하지 못하였으며, 아울러 이론적 근거가 모호한 바퀴의 각가속도 되먹임 제어에 지나치게 의존하여 슬라이딩 모드제어의 특성을 충분히 이용하지 못하였다. 우리 실험실에서는 선형화된 상태변수에 대하여 H.S.Tan이 제안한 0차 및 1차 슬라이딩 평면을 이용한 제어기법을 도입하였다. 또한 0차 및 1차 슬라이딩 평면상에서의 거동을 지배하는 등가제어입력을 차량과 브레이크 작동기 거동을 고려하여 해석적으로 도출하였다. 제안된 모델과 제어기의 거동은 MATLAB을 이용한 시뮬레이션을 통하여 검증하였다. 상기에서 제안된 제어 알고리듬을 실차상태에서 검증하기위하여, In-door Test Bench를 제작하였다. 기 제작된 Test Bench는 차량의 무게에 해당하는 관성질량을 가진 대형 Wheel상에 차량의 앞, 뒷바퀴를 위치시켜, Test Bench상에서 차량이 도로상에서 직진 주행하는 상황을 재현하는 것이다. 향후 실차실험을 통하여 제안된 알고리듬의 타당성을 검증할 예정이다.