서론 미연방지법이란0-1미연방지법의 기본적 사고방식먼저 미연방지법에 대해 알아봅시다.문제의 미연방지사이클에는,1.현재 발생해있는 문제를 조기에 해결하는 [발생하고 있는 문제의 해결]STEP2.[발생하고 있는 문제의 해결]STEP에 의해 원인을 특정하게 대등시킨 후, 동일문제가 발생하지 않는[재발방지]STEP3.신규설계나 설계변경 점에 잠재한 문제발생을 미연에 방지하는 [신규문제의 미연방지]STEP이 포합됩니다.[발생하고 있는 문제의 해결]은, 이미 보여지는 문제를 해결하는 것 이기 때문에 문제의 발견에 힘을 쏟을 필요는 없으나 원인의 발견에는 지혜를 쓰지 않으면 안됩니다. 이 경우에 매우 중요한 것은 문제해결을 위한 고유기술입니다. 전문가의 기술이 발휘되는 세계라고 말할 수 있습니다.[재발방지]에는 동일한 실수를 두 번 되풀이 하지 않도록 관계자와 자신의 실수를 공유하는 것이 중요합니다. 이것은 고도의 기술보다는 관리시스템을 어떻게 구축할까가 중요합니다.[신규문제의 미연방지]는 보이지 않는 문제를 발견해 해결하는 것 입니다. 이 경우에는 문제발견능력 즉, 창조력(생각하는 힘)이 필요합니다. [발생해있는 문제의 해결][재발방지]와 기본적으로 다른 시각이 필요합니다.
2007 서울모터쇼 신제품 개발 동향-서론-2007 서울 모터쇼는 11개나라 188개 업체의 다양한 완성차와 신기술을 한눈에 볼 수 있는 자리였다. 1903년 고종황제의 캐딜락 1대가 우리나라에 들어온 이후 100여년이 지난 지금까지 자동차는 사회전반의 산업을 움직이는 동력으로서 중요한 역할을 해왔다. 그러나 단순한 운송수단의 하나로 여겨졌던 자동차가 오늘날 지구상에서 가장 많은 석유 소비하고, 유해가스를 배출하며 무고한 생명을 빼앗는 등의 문제를 가지게 되면서 자동차 자체적으로는 앞으로의 많은 과제에 대해서 연구되고 있으며 과제를 누가 빨리 해결해 가느냐가 앞으로 자동차 역사의 100년을 장식할 것이다. 이에 대해 기업들은 앞다퉈 신기술 개발에 많은 투자를 하고 있으며 서울모터쇼는 현재의 자동차 기술들을 일반에 공개하고 비교전시를 통해서 기술개발을 촉진하는 역할을 하고 있다. 자동차업계의 최근 연구과제는 연료문제, 환경문제를 기본으로 운전자의 안전성과 편리성을 향상시킨 자동차라고 볼 수 있다. 거기에 소비자의 감성욕구를 만족시킬 자동차 디자인 또한 미래형 자동차의 기본 요소이다. 본론에서는 2007서울모터쇼에서 선보인 기술들을 소개하도록 하겠다.-본론-연료전지자동차(FCEV)는 석유로부터의 추출물을 주 연료로 사용하는 자동차가 석유고갈이라는 눈앞에 닥친 과제의 해결책으로서 많은 메이저급 업체들이 연구에 박차를 가하고 있다. 전기자동차, 하이브리드 자동차, 바이오 연료 등 대체에너지에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있으나 궁극적인 친환경적 대체에너지 자동차는 FCEV일 것이다. 연료전지는 수소와 산소를 원료로 전기를 만들어내는 장치로서 물을 전기분해 하면 수소와 산소가 되는 반대의 개념으로 수소와 산소를 반응시켜서 동력으로 사용 할 전기와 물을 만들어낸다. 배출물이라고는 물이 전부인 연료문제와 환경문제를 동시에 해결할 수 있는 기술이기 때문에 주목 받고 있다. 그러나 연료전지와 수소탱크를 자동차에 함께 실어야 하므로 그 크기를 줄이고 폭발성이 있는 수소의 안전성을 확보한다면 더 이상은 석유문제와 환경문제를 언급하지 않아도 될 것이다. 사용상에 한계를 드러내고 있는 석유에 비해 수소는 지구상에 무궁무진하고 구하기도 비교적 쉬운 편이다. 그러나 수소를 이용한 연료전지차가 당장 나온다고 하더라도 수소연료에 대한 인프라구성이 안돼 있기 때문에 사용상에는 문제가 많을 것이다. 그래서 BMW에서는 ‘하이드로겐7’이란 차량에 연료전지 대신에 가솔린엔진을 탑재하여 수소와 가솔린을 둘 다 사용할 수 있게 하였다. 연료전지만큼은 아니지만 청정동력원으로서 올해 초부터 미국판매를 시작하고 있다.초보운전자나 여성운전자의 경우 가장 힘든 것이 주차라고 말할 정도로 운전에 있어서 완벽한 주차에 들이는 시간과 노력은 자동차 이용의 편리성에 있어서 없애야 할 과제인 것이다. 독일과 일본의 업체들에서 이미 실용화 되고 있는 주차보조시스템(PAS)을 현대자동차의 부스에서 전시되었다. 운전석에 앉아서 주차할 공간을 LCD화면을 통해 설정하고 핸들을 놓은 상태에서 브레이크만으로 속도만 조절하면 원하는 위치에 빠르고 간편하게 주차할 수 있는 기능이다. 그러나 시연을 위한 아주 이상적인 주차공간이었고 어떠한 조건에서도 완벽하게 작동하는 시스템을 위해서는 2010년 이후에나 시판될 수 있을 거라고 한다.앞으로의 자동차는 운전자의 실수까지도 자동차가 최대한 보호 할 수 있어야 한다. 프리세이프(PRESAFE)는 사고를 예측해 승객을 최대한 보호할 수 있는 상태로 차량 스스로가 모든 장비를 최적화 한다. 차량 앞에 장착된 센서가 앞차와의 거리를 측정하고 만약 사고를 피할 수 없을 경우 에어백이 최대의 효율을 낼 수 있는 위치로 시트와 헤드레스트가 이동하며 측면 또는 전복사고에 대비해 창문과 선루프등이 자동으로 닫히게 된다. 또한 운전자 이외에도 보행자 보호 에어백(PPA: Pedestrian Protection Air bag) 도 선보였다. 차량의 전면 유리와 후드 사이에 설치해 정면 충돌 시 정면 유리창 쪽으로 부딪혀 오는 보행자를 보호하는 장치이다. 매년 새로운 모델이 나오면서 차의 후드가 짧아지는 경향이 있어, 보행자가 자동차와 충돌할 때 보행자의 머리가 차의 앞 유리에 부딪혀 큰 상해를 입는 사고가 증가하고 있어 유럽에서는 보행자 보호와 관련된 법규를 제정하려는 움직임이 있다.현대자동차는 GE플라스틱과 손잡고 꿈에 그리던 플라스틱 자동차를 개발해 선보였다. 카르막(QarmaQ)이라는 이름의 첨단 플라스틱 컨셉카이다. 여기에 적용된 신기술은 30여 가지이고 6~7가지는 당장이라도 적용 가능하다고 한다. 플라스틱은 강철을 대신할 부품 소재로서 항상 고려 되었으나 강도면 에서 부족한 점이 많았다. 그러나 요즘 개발중인 고분자 소재는 강철과 비슷한 강도를 갖고 있으면서 가볍다는 장점을 갖고 있다. 자동차를 플라스틱으로 제작할 경우 얻을 수 있는 장점은 전체적인 중량 감소로 인한 연비 증가효과와 제조가 간편하고 재활용도 높아서 친환경자동차로서 갖추어야 할 요소이다. 또한 금속보다 디자인 자유도가 뛰어나며 충격흡수 능력도 좋아서 보행자와 충돌 시에 피해를 줄일 수 있다.2007 서울 모터쇼에서는 미래형 자동차를 향한 전자기술들도 선보였다. 우리나라에서도 고급차 위주로 후미등에 LED가 쓰이고 있다. 기존 램프보다 수명이 길고 전력 소모량이 적은 장점으로 이제는 헤드램프에까지도 적용되고 있다. 그 위에 속도 및 선회각에 따라 밝기 및 조사각등을 능동적으로 제어하여 야간운전시 안전성을 확보하였다. 운전석의 계기판 또한 기계식->전자식을 거쳐 이제는 HUD(Head Up Display)까지 이르렀다. 본래는 항공기용 HUD로 개발되었으나 GM에의해 처음으로 자동차에 이식되었다. 기아자동차에서 이번에 공개된 모델은 와이브로(휴대 인터넷)기술을 이용하여 터치스크린 방식으로 화상통화는 물론 속도, 방향, 네비게이션 정보 까지도 운전석 앞 유리창에 홀로그램 방식으로 보여준다. 그러나 아직까지는 날씨의 영향을 많이 받고 국내의 경우 법규상의 문제로 실용화에는 좀더 기다려야 할 듯하다.-결론-이번 글을 통하여 자동차 업계의 미래형 자동차를 향한 기술들을 전체적으로 소개 하지는 못했지만 2007서울 모터쇼에 전시 되어진 일부 기술들을 통해 미국, 일본, 유럽의 자동차 선진국은 물론 우리나라에서도 많은 연구가 이뤄지고 있으며 관련특허 확보에도 노력을 기하고 있음을 알 수 있다.2003년부터 국가주도로 차세대 성장동력 사업으로 미래형자동차의 핵심기술 개발에 박차를 가하고 있으며 우리나라의 앞선 IT기술과의 접목을 통한 다양한 기술들이 시도되고 있다. 미래형 자동차라 함은 환경과 안전, 대체에너지의 이용은 필수조건이며 지능적인 첨단 시스템을 갖춘 자동차라 할 것이다. 이에 선진국보다는 조금 뒤늦은 미래형 자동차 분야를 메이커는 물론 부품업체들까지도 경쟁력 있는 신기술개발을 통해 서로 WIN-WIN할 수 있어야 할 것이며 정부 또한 내실 있는 지원방안들을 모색 해야 할 것이다.
- 서 론 -98년 기계공학부에 진학하면서 지금까지 가장 많이 접한 것은 자동차였다. 동아리 또한 자동차를 직접 제작해 볼 수 있는 ‘자.연.인’에서 활동하면서 자동차와는 뗄수 없는 인연이 된 것 같다. 실제로 1인용 버기카를 몇차례 제작해 봄으로써 기계공학적인면과 디자인면의 중요성을 알 수 있었다. 그러나 좀더 나은 성능을 위해서 경량화의 길을 피할수 없었다. 당시 우리가 할 수 있었던 것은 기계구조용 탄소강을 이용하여 전기용접으로 프레임을 제작하는 것이 전부였다. 물론 자동차의 성격에 따라 버기카에서는 경량화보다는 내구성이 많이 필요하였기 때문에 그리 문제가 되지 않았으나. 자작 포뮬러카를 제작할때는 재료변경이 절실한 과제였다. 결국 알루미늄으로 프레임을 제작하였으나 경험부족으로인해 힘이집중되는 몇곳에서 취약함을 보였다. 또한 알루미늄용접이 높은 테크닉을 요구하기 때문에 성공적인 프로젝트를 수행하기에 힘든점이 많았다. 지금 4학년이 되어서 기계공학도로써 재료에 대한 감을 익히고자 ‘자동차 재료학’ 이라는 수업을 듣게 되었다. 수업중 관련업계의 선봉에 선 분들의 교육을 받으며 많은 것을 배우고 느낄 수 있는 계기가 되었다. 본론에서는 자동차에쓰이는 재료중에 철강재료와 비철금속에 대하여 설명하였다.- 본 론 -자동차에 쓰이는 재료는 강(鋼), 주철, 소결재료, 동(銅), 아연(亞鉛), 알루미늄등의 금속재료로부터 고무, 유리, 프라스틱, 접착제, 섬유등의 비금속재료까지 많은 종류가 있다. 자동차재료로서 필요 조건은 다음과 같다.① 대량공급과 안정적인 공급이 가능할 것② 대량생산에 적합한 가공생산성과 품질균일성이 있을것③ 코스트가 싸고 값이 안정적이어야 한다.또한 설계상의 필요 특성으로 인장강도, 충격강도, 피로강도, 강성, 비중과 그밖에 사용부위에 다른 내마모성, 마찰특성, 내식성, 내후성, 열전도성, 열팽창성, 전기적특성, 자기적특성등이 요구된다. 한편 생산기술상의 필요 특성으로는 주조성, 단조성, 성형성, 피삭성, 열처리성, 용접성, 접합성, 공작상의 안정성등이 요구된다. 자동차는 사회적 규제 필요성과 수요자의 요구를 조화하면서 개발이 이루어져 왔다.사회적 필요성으로는 안전도의 향상, 배기가스정화, 소음저감, 연료소비율의 향상 그리고 내구성 향상등을 들 수 있고, 수요자의 요구는 좋은 외관, 승차감의 향상, 자동차의 고성능화와 고기능화에 있다. 이러한 모든 욕구를 충족시키는데 무엇보다 중요한 것은 하나가 차체구성재료의 전환을 위한 경량화와 신소재화이다.철강재료(1) 강판자동차에 가장 많이 사용되는 재료인 강판은 저탄소강을 얇게 압연시킨 재료로서 알루미늄이난 강화 프라스틱에 비해 강도, 강성, 가공성, 제품마무리성, 코스트의 종합적 우위성이 뛰어난 재료이다. 특히 패널류에서는 대체재의 개발에도 불구하고 아직도 뛰어난 우위성을 갖고 있다.자동차에 사용되는 강판재료는 냉간압연강판, 표면처리강판, 열간압연강판으로 대별된다. 최근 자동차에서는 주행성능이나 외관 품질의 향상등의 기본적인 요구에 덧붙여 경량화, 방청성능의 향상, 진동.소음저감등의 쾌적성 향상의 요구사 점점 강해지고 있다.경량화의 수단으로서는 수지나 알루미늄드의 저비중재료를 사용하는 방법도 있지만 종래와 똑같은 공정에서 생산이 가능한 철판의 고강도화로 보다 철판의 두께를 줄이는 고장력강판(高張力鋼板: High Strength Low Alloy)의 사용과 기술개발이 이루어지고 있다.한편 방청성능을 향상 시킨 표면처리 방청강판은 일반적으로 Zn 또는 Zn-Fe, Zn-Ni등 각종 Zn계 합금을 사용하고 있으나 최근에는 유기복합형 피막강판의 개발이 확대되고 있다.(2) 강관자동차에 쓰이는 강관은 구조용강관과 배관용강관으로 크게 나누어진다. 최근 동향은 프로펠러 샤프느(Proprller Shaft), 쇽업소버(Shock Absorber), 도어 임팩트 빔(Door Impact Beam)드에 고강력 강관화가 이루어지면서 차량의 안전성을 나아졌지만 차량중량은 그만큼 늘어났다. 또한 배기 매니폴드(Exhaust Manifold)도 엔진성능과 경량화에 따라 주물에서 스테인레스 강관으로 대체되고 있다.(3) 구조용강자동차용에는 스티어링 너클(Steering Knuckle), 커넥팅 로드(Connecting Rod)를 비롯하여 각종 강도부품에 기계구조용강이 사용되고 있으며 고강도화, 저 코스트화를 위한 열간단조용 비조질강의 사용이 확대되고 있다.(4) 주철재료주철재료 전체에는 실린더 블록(Cylinder Block)의 알루미늄 합금화와 같이 경량화가 활발하게 이루어지고 있다. 특히 자동차의 고성능화에 따라 엔진의 고출력화, 고속 연비향상화에 대응하여 배기 매니폴드나 터빈하우징등에 훼라이트계 내열주철강이 실용화되고 있다.(5) 소결재료소결금속은 재료성분의 선택이 자유롭고 제품정밀도가 높으며 대량생산이 가능하기 때문에 고강도 부품에서 적용되고 있다.비철금속재료(1) 알루미늄합금연비개선은 자동차업계의 영원한 과제이다. 이 경량화를 위한 경합금으로 알루미늄의 사용이 크게 증가하고 있으며, 특히 주물 관련부품을 중심으로 실린더블럭에서 실린더 헤드, 피스톤, 알루미늄 휠, 라디에이터, 범퍼 바디 하우징에 이르기까지 확대되고 있다.
DRBFM의 이해 (창조적 미연 방지법)
2007 서울모터쇼 신제품 개발 동향
