현재 자동차 산업은 기계공업의 꽃이라 불리며 그중에 엔진은 자동차의 심장이라 할 수 있다. 본 강연에서는 이 중요한 엔진이 제대로 작동하기 위해 Tribology에 근거한 설계 및 개발이 어떤 부분에 얼마 만큼 필요한가에 대해 간단히 기술해 보았다. 여기에 기술한 내용은 지면 관계상 개괄적인 낸용에 그칠수 밖에 없었지만, 간단히 말해서 '엔진은 Tribology의 덩어리'라고 표현할 수 있을 것이다. 현대 자동차에서는 그 중요성을 인식하여 이 부문의 연구에 최선을 다하고자 노력하고 있다. 그러나 Tribology 라는 학문이 망라하는 분야가 깊고 넓을 뿐만 아니라 여러 학문과 연관되어 있어 자동차 생산 업체의 노력 만으로는 한계가 있다. 그러므로, 이제는 Tribology 학문과 이에 근거한 기술의 발전을 위해 자동차 생산 업체는 물론 학계, 정유 업체 및 각 부품 업체의 긴밀한 협조와 공동 연구가 절실히 요구되는 시점이라 생각한다.
오늘날 자원, 에너지의 절약이 요구되는 상황에서 기계, 구조물의 경량화는 대단히 중요하다. 경량화는 기계, 구조물이 가진 전체로서의 기능 및 이를 만들기 위한 경제성과도 관련이 깊기 때문에 경제성을 무시한 경량화는 있을 수 없다. 경량화에 의한 경제성의 장점은 이동기계, 구조물이 가장 크므로 항공기분야로부터 시작한 경량화는 자동차, 철도차량, 선박 관계에까지 확장되었다. 특히 자동차업계에서는 차의 구조합리화 및 경량재료의 사용등이 중요하다. 여기서는 자동차 경량화를 위한 재료의 현황과 이의 특징에 관한 자료를 정리하여 설명한다.
새로운 자동차 개발의 목적은 무엇보다도 경량화를 통한 에너지 절약에 기여하는데 있다. 우 리나라는 에너지 자원이 절대 부족하고 특히 석유는 전량 수입에 의존하고 있는 상황이므로 에 너지 절약을 위한 연구가 절대 필요함은 재론의 여지가 없다. 선진국과 같이 우리나라도 경량 복합재료 자동차 개발이 요구되며, 이것은 결과적으로 작금의 자동차의 수출을 계속 유지시킬 수 있는 계기를 만들어줄 것이다. 그러나 현 단계에서 국내의 복합재료 기술수준은 대단히 미약 하나 최근 정부도 이 분야에 적극적으로 연구비를 지원하고 있음은 다행한 일이다. 국내의 자 동차 수요도 점진적으로 증가하고 있고 또한 수출도 이루어지고는 있으나 국내의 시장이 좁은 점을 고려하여 국내의 관련 자동차 메이커는 유럽 공동체 국가들이 수행하는 공동 연구비 투자 방식에 의한 연구 결과를 각 메이커가 적절히 활용함이 바람직하리라 본다.
현재 자동차 분야에서는 사용자의 욕구와 인간공학적인 측면을 얼마나 잘 반영하는 차를 만들어 내는가가 점차 중요한 요소로서 부각되어지고 있다 EK라서 이에 부합하여 많은 자동차 시뮬레이터에 관한 연구들이 진행되고 있는 실정이다 본 연구실에서는 자동차-인간 상호작용을 연구하기 위한 가상현실 시뮬레이터(VISVEC : Virtual Simulator for VEhicle Cockpit) 의 제작 Model을 개발 하였다 현재 VISVEC은 자동차 HMI Usability를 위한 시뮬레이터로서 PC를 기반으로 하여 구축되고 있다.
연료유(가솔린, 디이젤 연료, 천연가스)의 성능평가 방법으로서 기존 ASTM 표준엔진 시험방법에 많은 단점들이 지적되어 그동안 이를 대체할 수 있는 방법에 관하여 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 고에서는 그동안 연구되어온 이들 사항들을 요약 정리하여 서로를 비교코저 하였다. 새로운 여러가지 평가방법들은 석유정제공정의 품질관리, 자동차 생산현장에서의 엔진시험, 연구, 자동차 배기가스 영향 등의 대기환경 연구 등에 필수적으로 사용될 수 있을 것으로 생각되며 해외에서는 최근 이들 방법들의 상업화된 기기의 개발과 시판 사용이 1990년대 접어들면서 급격히 증가하고 있는 실정이다. 이들 방법들은 기존의 ASTM 표준엔진 시험 방법의 여러 가지 난점을 극복키 위해 보다 신속, 정확하고 적은 시료의 양, 측정 가동의 편이성, 저렴한 운용 관리비, 많은 시료의 연속적인 측정 용이, 기존 시험엔진에 비해 저렴한 측정기기 가격 등 많은 장점을 보유하고 있다. 특히 자동차 관련 연구소의 엔진시험분야에서 배기가스에 미치는 연료 조성 및 물성의 영향과 동력학적 성질의 예측 등은 매우 중요하리라 생각된다. 그러므로 관련분야의 품질관리, 연구개발을 위해 본고의 내용이 도움이 되었으면 한다.
최근 지구의 온난화 현상, 산성비 및 오존층 파괴라고 한 지구환경 문제가 큰 과제로 대두되면서 지구환경 보호를 배경으로한 CAFE 규제에 의한 자동차 경량화 움직임이 급속히 확대되고 있고, WTO출범과 함께 경제 전쟁시대에 돌입한 중소기업 분야도 경쟁, 개방화의 물결이 가속화되면서 고기능화, 고부가 가치화 등의 전문기술로 경쟁하지 않으면 안되게 되어 있다 특히 자동차 부품이외에 광학 부품, Computer, OA 전자 산업기기 등의 모든 분야에 응용되고 있는 경량 금속인 Al 합금(비중 2.7) 소재도 실용 금속중 가장 가벼운 Mg합금(비중 1.7), Ti합 금 등의 초 경량금속으로 대체 할려고 하는 경향이 세계적으로 나타나고 있다. 한편 전기자동차, 대체 에너지차, 가스터빈차등의 저공해 차의 실용화 연구도 추진되어 왔지만 폭넓은 요구에 대응하지 못하고 있다. 따라서 이의 부품 및 제품에 사용되는 소재의 최 경량금속의 전환과 형상 가공 기술은 이 시대의 요청 사항이 되고 있다.
우리 나라 자동차운송산업에 존재하는 지입제(위탁관리제)는 과거부터 논란의 대상이 되어 왔다. 1950년대 말부터 시작된 육운 분야의 직영화 정책은 노선버스나 택시의 경우 비교적 성공적인 결과를 가져왔으나 화물자동차운송과 전세버스분야에서 만큼은 아직도 대다수 사업장에서 지입제가 관행화된 제도로 남아 있다. 지입제도는 비효율적이고 전근대적인 경영기법으로 인식되고 있으며 산업발전의 저해요인 보기도하고 불가피하다고 평가되기도 하였다. 본 논문에서는 지입제를 단순하게 비합리적인 제도라고 보기보다는 나름대로의 장점을 가지고 있어 합법적 또는 비합법적인 형태로 지금까지 유지되고 있다고 본다. 지입제는 정보가 비대칭적인 상황에서 기업조직을 통해 생산과 판매를 하기보다는 시장거래를 통한 계약을 통하여 운송서비스를 생산 및 판매를 함으로써 유인일치를 달성시킬 수 있다는 것을 보여주고 있다. 장거리를 운행하는 운송사업의 경우 사업자와 고용운전자는 노동성과에 대한 비대칭적인 정보를 가질 수밖에 없게 된다. 이는 대리문제를 야기시켜 기업조직에 의한 운송서비스의 공급은 생산비용을 상승시킨다. 반면 자동차운송서비스는 생산단위를 분리하기 위한 비용이 비교적 적어 독립적인 운영이 가능하다. 따라서 차량을 1대씩 분리하여 사업권을 시장거래하는 지입제를 운송사업자와 운전자는 선택하게 된다는 것이다.
우리나라 자동차운송산업에 존재하는 지입제(위탁관리제)는 과거부터 논란의 대상이 되어왔다. 1950년대 말부터 시작된 육문 분야의 직영화 정책은 노선버스나 택시의 경우 비교적 성공적인 결과를 가져왔으나 화물자동차운송과 전세버스분야에서 만큼은 아직도 대다수 사업장에서 지입제가 관행화된 제도로 남아 있다. 지입제도는 비효율적이고 전근대적인 경영기법으로 인식되고 있으며 산업발전의 저해요인 보기도하고 불가피하다고 평가되기도 하였다. 본 논문에서는 지입제를 단순하게 비합리적인 제도라고 보기보다는 나름대로의 장점을 가지고 있어 합법적 또는 비합법적인 형태로 지금까지 유지되고 있다고 본다. 지입제는 정보가 비대칭적인 상황에서 기업조직을 통해 생산과 판매를 하기보다는 시장거래를 통한 계약을 통하여 운송서비스를 생산 및 판매를 함으로써 유인일치를 달성시킬 수 있다는 것을 보여주고 있다. 장거리를 운행하는 운송사업의 경우 사업자와 고용운전자는 노동성과에 대한 비대칭적인 정보를 가질 수밖에 없게 된다. 이는 대리문제를 야기시켜 기업조직에 의한 운송서비스의 공급은 생산비용을 상승시킨다. 반면 자동차운송서비스는 생산단위를 분리하기 위한 비용이 비교적 적어 독립적운영이 가능하다. 따라서 차량을 1대씩 분리하여 사업권을 시장거래하는 지입제를 운송사업자와 운전자는 선택하게 된다는 것이다.
선진제국의 자동차회사들은 미래의 자동차 또는 특수차량에 이용될 수 있는 가능한 동력 원(powerplant)을 개발하기 위하여 막대한 투자와 인력을 들여 끊임없이 조사와 연구를 계속하고 있다. 이는 보다 성능이 우수한 동려원의 개발에서 비롯되며 근대에 와서는 보편적으로 자동 차에 사용되고 있는 gasoline 및 diesel연료에 의한 내연기관의 문제점(특히 공해와 석유자원의 한계 및 경제성)을 해결코저 그 연구가 다양해지고 있으며 절박한 필요성을 느끼고 있다. 이 분야에 관해 미국 GM사가 연구개발하고 있는 개략을 보면, - Unconnvertional system으로 Turbine, steam, electric, free poston 및 hybrid - Direct coeversion & muclear power system 으로 Thermoelectric power, thermionic power, electrogasdynamics, radioisotope heat source 및 nuclear rector system 등 기초과학분야로부터 응용에 이르기까지 광법위한 연구를 하고 있다. 다음에 본호에서는 unconventional system중 몇가지 project background 그 개요을 소개코저 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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