친환경 자동차 산업의 현황1. 개요2. 세계 자동차 산업의 환경변화(a) 친환경 자동차 시정전망3. 친환경 자동차 특성비교(a) Hybrid car(b) Plug-in Hybrid Car(c) 전기 자동차(d) 온라인 전기자동차(e) 수소 이용 자동차(f) 연료전지 전기자동차(FCEV)4. 결론1. 개요전 세계에서 매년 생산되는 자동차 대수는 약 7천만대에 이르며, 우리나라는 세계 5위의 자동차생산 대국이다. 총 수출액의 13%, 제조업 생산액의 12%, 고용효과 9%, 국가 세수의 약 16%를 차지할 만큼 우리나라에서 자동차 산업이 국가경제에 미치는 영향은 지대하다. 약 2 만개 이상의 부품으로 구성되는 자동차는 물리, 화학, 재료 공학, 기계공학, 전기 및 전자공 학, 컴퓨터공학, 정보통신공학, 화학공학 등 거의 모든 과학과 기술이 총망라된 공학의 결정체이다. 본 내용은 하이브리드카, 전기자동차, 연료전지차 등 친환경자동차에 숨겨진 다양한 첨단 과학과 공학기술을 설명하고자 한다.2. 세계 자동차 산업의 환경변화안전규제 강화· 안전부품 장착 의무화(ABS, Smart Airbag)· 차량전복규제, 보행자 보호, 충돌 시험 확대화석연료 고갈· 원유 가용연수 : 40년· 천연가스 가용연수 : 70년차량지능화 요구· 운전자의 편의성 증대· 자동차 안전도 강화· 자동차 정보화 및 IT 융화환경규제 심화· 배기가스 규제· 기후변화협약 CO2 규제· Recycle 규제(a) 친환경 자동차 시정전망구분하이브리드차(HEV)플러그인하이브리드차(PHEV)전기차(EV)연료전지차(FCEV)구동원·엔진+모터·모터·엔진(방전시)·모터·모터에너지원·화석연료·전기·전기·화석연료 (방전시)·전기·수소특징·내연기관/모터 작동 연비 향상·별도 인프라 필요없음·배터리 전용 주행 5km내외·단거리 전기, 장거리 엔진·HEV대비 배터리 용량 증대(주행거리 50km 내외)·Zero-Emission·현재 근거리 주행만 가능 (100km내외)·수소/산소반응·수소탱크, 스탠 등 장착 (레이아웃 불리)·시 (도요타)·시빅(혼다)·아반떼LPI (현대)·Hymotion (도요타 개발중)·Sprinter Van (벤츠 개발중)·CLEANOVA2/3 PLUS (SVE 프랑스 개발중)·I-MEV (미쯔비시)·e-Zone (CT&T)·AURORA (AD_TECS)·스포티지,모하비(기아 개발중)시장성숙 시기현재 대표차종2010~11년 이후2015년 이후전망 곤란3. 친환경 자동차 특성비교(a) Hybrid car▶연비 향상과 배출가스 저감에 의해 디젤엔진+전기모터 조합이 이상적▶현재 : 가솔린엔진+전기모터의 하이브리드카 주류(이유) 가솔린엔진 기술이 발달한 일본에서 상용화 시작세계최초 Hybrid Car(97년) : Toyota Prius○기존 자동차보다 작은 엔진과 전기 자동차보다 적은 축전지를 사용하여 복합적으로 차량을 구동○회생제동 및 에너지 효율 최적화를 통한 연비 개선※회생제동 : 제동 시 운동에너지를 이용하여 발전기를 구동하여 충전하고 주행 시 이 에너지를 재 사용하여 연비 향상-Toyota 및 Honda가 세계시장 선도포르테아반떼▶현대 기아 Hybrid Car : 2009sus 판매 개시구분아반떼 하이브리드 차아반떼 가솔린차연비17.8km/l16.5 km/l출력134마력 (엔진 114+ 전기 20)124 마력CO2배출량99 g/km155 g/km(b) Plug-in Hybrid Car▶기존 하이브리드 카 : 내연기관 + 전기모터▶플러그인 하이브리드 카 : 전기모터 + 하이브리드 카단거리는 전기모터로 주행, 중장거리는 일반 하이브리드 카와 동일하게 주행자동차를 이용하지 않는 심야에 가정용 전기로 충전차세대 하이브리드 카로 급 부상일본업체에 비해 하이브리드 카 기술이 뒤지고, 유럽업체에 비해 Clean 디젤차 기술이 뒤진 미국 업체가 개발80km 주행 목표로 개발(북미 운전자 70%가 하루 80km 이하 운행)GM 시보레 볼트▶1리터로98km(230Mile/Gallon)주행▶LG화학이 배터리 공급▶플러그인 하이브리드 카 : 가정용 전원으로 충전 후 64km후 전기모터로 차량을 구동1980년대 ~ 1990년대에 집중 개발 : 상용화 실패·축전지 가격 ?차량의 50% 차지·축전지 성능 (충전시간 등)·인프라 문제 (충전소 등) : 전기차는 충전 인프라 없으면 무용지물*미국은 차고 딸린 단족주택 중심이나 고층 아파트 중심의 한국은 전기차 인프라(가정용 충전시설)구축 곤란최근 새로운 친 환경 자동차로 급 부상전기 자동차 배터리 충전 충전시간 : 5~10시간 배터리 용량의 80% 급속 충전 시 약 30분 소요 ?급속충전시간을 10분으로 단축가능하나 폭팔 위험성이 증가하므로 30분 적용 배터리 임차 방법 가능(배터리 교체시간 3분) 시속 70km로 200km 주행 ?시속 200km로 70km 이하 주행 고속주행 위해 배터리 수 증가 ? 무게 증가, 충전시간 길어지고 주행거리 감소중국 비야디▶09년 양산▶1회 충전으로 330km 주행▶2550만원, 최고속도 140km▶안전 등 검증은 아직 ?닛산 LEAF▶1최 충전으로 160km를 주행▶세계최초 양산 전기자동차, 마쯔비시 아이미브(09.7월 출시)▶1회 충전으로 160km 주행, 최대시속 130km▶가솔린 1리터에 해당하는 비용으로 62km▶10만원으로 4800km 주행▶차 가격 약 6,000만원(정부 보조금 지원 시 4,200만원 대)▶전지 수명 : 약 10년한국의 전기자동차 Infra 현황▶제한속도 60km 이하 도로에서 전기자동차 운행 가능하게 관련 법규 개정(2010년 4월 14일부터 운행)-서울시 2차선 이상 도로 8093km 중 260km 만 시속 60km 이하 도로-방전 시 긴급 충전시설▶Battery, Moter, Controller 등 전기차 핵심부품 국산화 세계적 수준-Batter : 리튬이온, 리튬폴리머 세계 최고 수준(예)GM 시보레 볼트 : LG화학 Battery(예)BMW : 삼성SDI와 부쉬의 합작사인 SB모티브 Battery▶국산 전기차 : 중소기업인 CT&T와 AD모터스는 자체 전기차 생산, 레오모터스는 국산차를 전기차로 개조한국km 주행, 최고시속 70km-220V 가정용으로 4시간 충전* 콘센트 어디에 ? 안전 ?▶ 근거리용 저속 전기차 (NEV, Neighborhood Electric Vehicle) 제조에 주력? 하루 50km 주행 + 저속(시속 40~80km)▶ Full Speed 전기차(FSEV) : 상용화에 10년 , 고가와 충전소 인프라등 숙제 많아 NEV 경쟁력 있다고 판단▶ 차가격 1350~1950 만원으로 준중형차 수준* 정부 : 친 환경 효과 작은 NEV에 보조금 지급하지 않음 (NEV에 보조금 지급 일본 유일)* 유지비용 : 전기비(휘발유의 12%) + 납 축전지 교체비(75만원)/2년 = 월 25만원(누진세 적용되는 가정용 전기 사용 시 유지비 증가 예상)현대 전기 자동차(i10 일렉트릭) : 09.9 프랑크푸르토 모터쇼▶ 현대차의 첫 순수 전기차, 유럽형 경차인 i10 기반▶ 49㎾ 전기모터와 리튬 이온 배터리(13.1㎾h)를 장착▶ 1회 충전으로 최대 160㎞ 주행, 시속 130㎞▶ 413V로 15분 만에 85%를 급속 충전, 220V로 5시간 만에 100% 충전한국 : 2011년부터 전기자동차 양산 ? 4개 분야 집중지원 발표(2009.10.8.)▲배터리 등 전기자동차 핵심부품 기술개발 지원▲전기자동차 주행 및 안전기준, 충전시설 설치 기준 등 법ㆍ제도 정비▲시범생산 및 도로운행 실증사업 지원▲공공기관 및 일반 소비자 대상 보급지원2015년 : 세계 전기자동차 시장의 10% 점유2020년 : 국내 소형차의 10% 이상을 전기자동차로 보급- 글로벌 전기자동차 4대 강국의 지위 선점 계획현대 자동차 : 전기자동차▶ 전기자동차 최초 양산 모델 : i10- 유럽 전략형 경차 모델(모닝과 동일 플랫폼)▶ 현대차의 전기차 개발계획- 2010년 시범 운행, 2011년 시범 생산- 2012년 소량 양산, 2013년 본격 양산▶ 현대의 친 환경차 개발방향(전기차, 연료 전지차 함께 개발)- 10년 이내에도 전기차 주행거리 200KM 수준- 고속도로로 300~400KM 주정부 자금지원)현재 서울대공원에 3대 운행2011년 미국 텍사스주 맥앨런시 시내버스노선에 기술력 해외 수출▶ 원리 : 간선 도로 지하에 전선 깔고 전기흘려 강한 자기장을 형성 - 자동차에자기장을 전기로 바꾸는 집진장치 장착 - 비접촉식 온라인 충전전력공급선 없는 도로에서는 배터리힘으로 주행 ? 기존 방식 대비 1/5크기 배터리로 충분전기자동차는 가격의 2/3가 배터리 값이나 온라인 전기자동차는 휘발유 차와 가격 비슷▶ 장벽 : 전력공급선 설치에 km 당 2억원전국 운전가능도로 6만km의 20%인 12.000km에 왕복 1차로 씩 설치하려면 4조 8천억원 소요차종 별 가격, 에너지 소모량, 총비용 비교총비용(100만대, 10년 운행 가정) =인프라 구축비용 + 차량생산비 + 연료비구분가격에너지비용/년총비용휘발유차1,500만원200만원35조원배터리형 전기자동차3,000만원38만원200~300km 후 장시간 재충전 필요하이브리드카3,500만원78만원39조원온라인 전기자동차1,400만원40만원21조원(e) 수소 이용 자동차수소를 직접 연소 : BMW Hydrogen 7(BMW 760i Base)▶ 가솔린엔진을 개조 ?엔진에서 액화수소(-253oC) 연소- 수소가 떨어지면 휘발유로 주행가능(수소/휘발유 전환버튼 )- 수소 8kg 충전에 8분 소요- 07년 4월 출시 - 100여대를 유명인에 리스형식으로 대여▶ 배기량 6000CC, V12, 260마력, 최고토크 390Nm, 최고시속 230km▶ 총 주행거리 700km(수소 200km, 휘발유 500km), 장거리 주행 위해서는수소로 400~500km 주행 가능해야 !▶ 1 Km 주행당 CO2 배출양 : 수소 사용시 5.2 g ,휘발유 사용시 332 g▶ 현대 의견 : 연료전지차로 가기 전 과도기 성격의 자동차▶ BMW : 연료전지차 상용화에 30년 걸려, 수소엔진차가 정답Hydrogen7· BMW 코리아 : 08년 5월 국내 시승행사 개최· 시승차량 4대 및 전시차량 1대· 독일에서 액화 수소 충전시설을직접 반입해 BM
인체의 발육발달 REPORT[비만 측정법 5가지를 통한 나의 비만도 측정]나의 신체 체격? 성별 : 남? 신장 : 177cm? 체중 : 78kg? 허리둘레 : 88cm? 엉덩이 둘레 : 99cm1. 비만측정법을 통한 나의 비만도 측정판정표준체중의 10% 이상 과체중표준체중의 20%이상 비만(1) 표준체중법가쓰라의 방법방법나의 표준체중결과표준체중={신장(cm)-100}×0.9kg{177(cm)-100}×0.9kg= 69.3kg과체중∴나의 체중은 표준체중(69.3kg)보다 8.7kg (12.55%) 무거운 78kg 이므로 과체중이다.브로커의 방법방법나의 표준체중결과·신장 175cm 이상 = (신장(cm)-110)kg{177(cm)-110}kg= 67kg과체중·신장 165 ~ 174cm = (신장(cm)-105)kg·신장 155 ~ 164cm = (신장(cm)-100)kg∴나의 체중은 표준체중(67.kg)보다 11kg 무거운(16.4%) 78kg 이므로 과체중이다.존스의 방법방법나의 표준체중결과표준체중=신장(cm) - 100 -{(신장 ? 150) / 4}kg177(cm) - 100 -{(177 ? 150) / 4}kg= 70.25kg과체중∴나의 체중은 표준체중(70.25kg)보다 7.75kg (11%) 무거운 78kg 이므로 과체중이다.마쓰타니의 방법방법나의 표준체중결과표준체중={(신장(cm)-100)×0.6+20} kg{(177(cm)-100)×0.6+20}kg= 66.2kg과체중∴나의 체중은 표준체중(66.2kg)보다 11.8kg (17.8%) 무거운 78kg 이므로 과체중이다.(2) 비만도비만도 공식판정실제체중/표준체중×100100~120 = 과체중120 이상 = 비만비만도 측정나결과판정가쓰라의 방법78/69.3×100112.6과체중브로커의 방법78/67×100116.4과체중존스의 방법78/70.25×100111과체중마쓰타니의 방법78/66.2×100117.8과체중∴ 나의 비만도 결과의 평균치가 110에서 120사이인 114.45가 나왔음으로 과체중이다.(3) 로러지수(Rohrer Index)로러지수(RI)방법나의 로러지수결과{체중(kg)/신장{} ^{eqalign{3#}}(cm)}×10{} ^{eqalign{7#}}{78(kg)/177{} ^{eqalign{3#}}(cm)}×10{} ^{eqalign{7#}}=140.66정상∴ 로러지수(RI)가 160이상이면 비만으로 판정할 때, 나의 로러지수는 140.66이므로 정상이다.(4) 체질량지수(BMI = Body Mass Index)체질량지수 공식판정체중(kg)/[신장(m)]{} ^{2}20kg/m{} ^{2}미만 = 저체중20~24.9kg/m{} ^{2} = 정상25~29.9kg/m{} ^{2} = 과체중30kg/m{} ^{2}이상 = 저체중체질량지수(BMI)방법나의 로러지수결과체중(kg)/[신장(m)]{} ^{2}78(kg)/[1.77(m)]{} ^{2}=24.89정상∴ 체질량지수(BMI)가 20~24.9kg/m{} ^{2}임으로, 나의 체질량지수는 24.89이므로 정상이다.(5) 허리-엉덩이 둘레비(WHR)허리-엉덩이 둘레비 공식(WHR)판정허리둘레/엉덩이 둘레여자0.83(0.90)이상 복부비만남자0.90(1.0)이상 복부비만허리-엉덩이 둘레비(WHR)방법나의 로러지수결과허리둘레/엉덩이 둘레88/99 = 0.89정상∴ 허리-엉덩이 둘레비(WHR)가 0.90(1.0)미만 임으로 정상이다.? 정리비만측정법을 통한 나의 비만도 측정에서 4가지 표중체중법, 비만도에서는 과체중으로 측정되었고, 로러지수(RI), 체질량지수(BMI), 허리-엉덩이 둘레(WHR)에서는 정상으로 판단되었다. 아래 그래프는 각 측정법에서의 정상과 나의 평균을 비교한 것이다.그래프에서 보이는 것과 같이 현재 나의 몸은 비만을 웃돌고 있다. 군대 전역한 2010년 말에는 68kg으로 날씬한 몸을 유지했지만 전역 후 잦은 술자리와 야식, 그리고 집 밥이 아닌 밖에서 사먹는 일이 많아지고 식사시간과 식사량이 일정하지 않고 불균형적으로 변함으로 인해 운동과 멀어지기 시작했고, 자연스럽게 먹고 바로 자는 생활이 습관이 되며 체중이 10kg정도 급격하게 증가하게 되었다. 군대에서는 축구경기도 50분도 거뜬하게 모두 뛰었지만 몇 일전 공대 총장배 풋살 대회에서 전후반 10분 경기에 4분을 뛰고 도저히 뛸 수 없어서 교체 당했다. 교체 후에 벤치에 앉았을 때 의욕은 앞서는데 살이 쪄서 몸이 따라주지 않는다고 생각하며 정말 힘들었다. 복부비만 뿐만 아니라 가슴에 근육도 사라지고 살이 찌면서 가슴도 예쁘지 않게 변했다. 또한 바지를 구매할 때 허벅지와 엉덩이 때문에 곤란한 적이 많았고, 특히 여자 친구와 쇼핑했을 때 바지를 몇 번이고 갈아입을 때는 정말 부끄러웠다. 이 과제를 하면서 앞으로 꾸준한 식이요법과 운동을 통해서 다시 예전의 몸으로 돌아가고 싶다는 생각을 몇 번이고 계속하게 되었다.나에게 부족한 점은 복부 비만과 가슴 근력 및 탄력, 불규칙한 식사 시간과 식단이라고 생각하였고 부족한 점을 중점적으로 나의 식이요법 방법과 근력운동 방법을 정리해보았다.2. 나의 신체에 맞는 식이요법 및 운동방법(1) 식이요법-식사일기식이요법의 첫 번째 발걸음은 ‘식사일기’라고 생각한다. 하지만 거의 모든 남성들이 그렇듯이 돈을 들여 트레이닝을 하는 것이 아니면 ‘아침에 먹은 칼로리 기록하고 뭘 먹었지?’하며 칼로리별로 식단을 체크하고 밥을 먹는 것은 거의 불가능하다. 식사일기의 목적은 첫째, 내가 얼마나 먹었나 보려고 하는 것이고 둘째, 내가 어떤 것을 먹었는지 보려는 목적이다. 그리고 가장 중요한 것은 건강하고 지속적인 다이어트를 위해서 마냥 양만 적게 먹는 것이 아니라 ‘필수영양소가 골고루 들어간 식사를 규칙적으로 맛있게 먹고, 양은 배고프지 않게 먹되 너무 배부르게 먹지 않는 것’이다.식사일기는 먹은 음식은 모두 기록하며 최대한 간 단 하게 기록하고 잊어버리지 않도록 식사 후 바로 기록하는 것이 중요하다. 메모장을 가지고 다니기 힘들 때는 스마트폰 메모장을 활용하기도 하고, 총 몇 칼로리를 먹었는지 보다는 포만감을 유지하는지 체크한다. 식단에서 ‘당, 포화지방, 나트륨’만 섭취하지 않아도 건강한 식단이 될 수 있다고한다. 가장 중요한 것은 한 끼에 필수영양소를 골고루 섭취하는 것이 좋다.학생으로 써 점심 저녁 모두 다이어트에 적절한 음식을 섭취하기는 힘들다. 따라서 점심에는 되도록 짠 국물을 피한 음식을 섭취하며 식단일기를 작성하고, 저녁에는 집에 돌아와서 두부, 닭 가슴살, 양배추, 현미밥, 바나나, 저지방우유, 삶은 계란, 나물, 채소, 견과류 등을 위주로 섭취하는 것이 좋다. 특히 현미밥은 다이어터 들에게 굉장히 인기가 좋은 음식으로써, 겉껍질 왕겨를 살짝 벗겨내어 배가 남아있어 살아있는 쌀이라고도 한다. 현미에는 탄수화물, 지방, 단백질, 칼슘, 인 등의 미네랄과 비타민 B1, B2, B3, B5, B6와 비타민E, 엽산 등이 함유되어 있어서 균형 잡힌 영양을 보충할 수 있어서 약이 되는 쌀이라고 한다.그리고 내가 피해야할 가장 위험한 음식은 술과 안주이다. 안주는 주로 밀가루, 튀김류를 많이 먹는데 맥주는 칼로리가 상당히 높은 주류로써 알코올 성분은 신체의 지방을 분해하는 기능을 막아 혈관 내에 지방을 쌓이게 한다. 그리고 밀가루는 중독성이 강하다. 밀가루 속에 들어있는 ‘글루텐(Gluten)’이라는 단백질 성분이 장내 세균에 의해 분해되면 ‘에소루핀(exorphine)’이라는 마약성분으로 변하기 때문이다. 다시 말하자면 밀가루는 얼마든지 뇌에 작용해 탐닉현상을 일으킬 수 있다는 것이다.- 가슴/복근운동나에게 지금 가장 필요한 운동은 가슴운동과 복근운동이다. 가슴 근육 운동에 효과적인 운동방법은 ‘Decline 벤치운동’이다. 이것은 흉근의 특정부위를 각각 집중 공략하여 매끄러운 가슴을 만드는 운동이다.위와 같은 동작을 하며 덤벨을 내릴 때 가슴근육의 이완과 수축을 느끼며 운동하는 것이다.두 번째 운동은 ‘평벤치운동’으로 이완범위가 크기 때문에 작고 섬세한 가슴근육을 만들 수 있는 운동이다.복부운동은 상복부와 하복부로 나눌 수 있는데, 아래 사진은 상 복부 운동 사진이다.이 동작을 반복할 때 과도하게 목을 들면 경추에 무리가 가기 때문에 조심해야 한다. 하복부 운동은 배꼽 아래 하복부에 집중하며 다리를 들어올린다. 이때는 허리가 바닥과 뜨지 않도록 주의해야 하며 다리만 올리는 것이 아니라 복부의 힘으로 말아 올리는 것이 중요하다.3. 신장을 키우고 체중을 줄이는 방법아래 지역별 대한민국 남자 평균키 그래프는 병무청에서 신검 시에 받은 검사를 토대로 만들어진 자료이다. 서울이 175.6cm로 가장 크고 대구와 부산이 173.4cm로 가장 평균키가 낮았다. 나는 177cm로 가장 큰 서울의 평균키보다도 큰 키를 가지고 있다. 우리나라 현대 한국인의 남성 평균키는 174cm, 여성 평균키는 160cm이다.
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