CFRP를 이용한 자동차 산업에서의 실사례 및 산업동향

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최초 등록일
2016.11.15
최종 저작일
2016.11
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목차

Ⅰ.자동차 소재의 변화이유

Ⅱ. 분석
1. 탄소섬유간(PAN,피치,레이온) 특징 비교
2. 수지에 따른 CFRP의 특징 비교
3. 탄소섬유 및 탄소섬유 복합재료 시장규모

Ⅲ. 구현 및 제작
1. 자동차의 CFRP 적용 범위
2. CFRP의 응용분야
3. 국내 CFRP 적용사례
4. 해외 CFRP 적용사례

Ⅳ. 시험 및 평가
1. 연비비교 및 경량화 효과
2. 안정성 평가
3. CFRP의 실제 산업 적용 문제점

Ⅴ. 참고문헌

본문내용

Ⅰ.자동차 소재의 변화이유
첫 번째 이유는 ‘유가 100불 시대’로 진입하면서 연비가 소비자 인식에서 가장 중요한 문제 중 하나가 되었다는 것이다. 과거에도 연비는 중요했다. 그러나 저유가 시대에는 개성과 디자인을 위해 연비는 희생할 수 있는 기능이었다. 유가 100불 시대에 들어서 연비의 위상은 달라졌다. 자동차 연비를 개선하는 방법으로 파워트레인의 효율성 개선과 공기저항을 최소화하는 디자인 등 여러 가지가 있지만 이런 요소들은 지금까지 자동차 기업들이 꾸준히, 점진적으로 개선시켜온 것들로 추가 개선은 제한적일 수밖에 없다. 반면 자동차 소재 대체를 통한 경량화는 조립 공정의 어려움과 비용 상승, 변화에 따른 리스크 등의 이유로 미뤄왔던 것으로 개선 여지가 상대적으로 크다.
두 번째 이유는 선진국 환경 규제의 실행 시기가 다가오면서 연비 개선과 친환경차 육성이 현실적 과제로 부상하고 있다. 선진국의 환경 규제는 다양하게 있지만, 미국의 CAFE(기업평균연비, Corporate Average Fuel Economy), EU의 ‘자동차 배기가스 배출 규제안’이 대표적이다. 연비규제와 여러 가지 환경문제의 대두로 친환경차의 성장도 자동차 소재 변화에는 중요한 트리거가 된다. 현재 전기차나 연료전지차, 천연가스차 등 친환경차의 공통적인 문제는 ‘짧은 주행거리’로 이 약점을 극복하기 위해서 차량 경량화가 절실한데, 대용량 배터리, 고압 연료통 등의 새로운 부품이 추가되면서 자동차 무게는 매우 증가하였다.
따라서 친환경차 시장의 선발 기업들은 비용 상승을 감수하면서도 극단적인 소재 대체를 통한 경량화를 시도하고 있다.

<그 림>

세 번째는 편의성과 안전성에 대한 요구 수준이 높아지면서 관련 기능성 부품들의 채용이 증가함에 따라 차가 점점 무거워지고 있다는 것이다. 과거 자동차 무게에 큰 관심이 없을 때 승용차 평균 무게는 1,800kg을 상회했으나 1970년대 1, 2차 석유 파동 이후 가벼워지기 시작해서 1980년에는 1,450kg까지 낮아졌다. 그러나 1990년대 차량 자동화와 SUV 판매 비중이 증가하면서 자동차는 다시 무거워지기 시작했고 최근에는 평균 무게가 1,900kg을 넘어섰다.

참고 자료

Min-Kang Seo, Carbon Fiber (Ⅰ): General Understanding and Manufacturing Techniques of Carbon Fibers, Carbon Letters vol 9, 2008
Min-Kang Seo, 탄소섬유 제조방법 및 응용분야, Polymer Science and Technology Vol. 21, 2010
채한기,이성호,구본철,박민,김준경, 탄소복합섬유 개발 동향, 고분자과학과 기술 제 21 권 2 호 , 2010
http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2016/08/23/0200000000AKR20160823046200017.HTML 재활용 기술
Min-Kang Seo 외 4명 , 자동차 경량화를 위한 탄소섬유강화 복합재료의 동향, Elastomers and Composites Vol. 47, 2012
http://blog.daum.net/kipoworld/1453 탄소섬유 물성비교
http://blog.naver.com/yanokorea/220149294224 CFRP 수요
Kim Sung Tea, 열가소성 고분자 복합재료 개발 동향, Polymer Science and Technology Vol. 24, 2013
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