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연료전지차 개발 동향

제 목 연료전지차 개발 동향 (일본) - Toyota, Honda, Nissan[ 요 약 ]※Toyota와 Honda가 세계 최초로 연료전지차를 판매하였고 Nissan도 Renault와 공동으로 연구 개발을 지속하고 있음. 연료전지차의 본격적 보급을 위해서는 수소의 공급 설비 구축과 차량의 한층 더 높은 기술 혁신이 필요함.■ Toyota - 하이브리드 방식을 적용하여 고효율화 실현 (감속 시의 회생 에너지를 저장→가속 시에 출력 부족을 보충) - 2010년을 보급 시기로 잡고 가격 하락, 내구성 향상에 주력 - 총 에너지 효율은 가솔린 엔진의 하이브리드카가 더 높은 상태 (에너지 효율 = 천연 가스에서 수소 추출＜석유에서 가솔린 정제) - 수소 제조 효율의 향상이 연료전지차의 보급 조건■ Honda - 순식간에 대용량의 전기의 충방전이 가능한 capacitor 적용 →감속 시의 에너지 회생 효율 및 가속 성능 향상 - Ballard社제를 능가하는 연료전지 스택을 자사에서 개발할 방침 - ‘억’ 단위의 제조 원가를 낮추는 것이 목표 - 2010년까지는 실증 단계/판매 대수 5만대 달성은 2015년경으로 예상■ Nissan - 최초의 시판차를 한정 판매할 계획(’03년 12월) (UTCFC製의 연료전지 스택과 자사의 리튬이온전지 적용) - Toyota, Nissan과 같이 350기압의 수소 탱크 적용(항속 거리 300km) - Renault가 수소 관련 기초 연구 진행 →연구 성과를 Nissan의 연료전지차에 활용 - 우선은 수 대를 판매하여 기술의 안정도를 검증한 후 보급■ 연료전지차의 본격적인 보급을 위한 과제 - 수소 제조와 공급 등 인프라 문제 - 차량의 기술 혁신(비용과 수소 저장 기술)■ Toyota- Toyota와 Honda가 2002년 12월에 세계에서 최초로 연료전지자동차의 판매에 착수하였다. 양사 모두 대수를 한정한 임대 판매 형식으로 경제산업성 등 우선 중앙 관청에 납품하였다. 이로써 양사는 세계의 자동차회사가 각축을 벌이고 있는 연료전지차의화할 것이다.- 가솔린 엔진과 2차전지의 하이브리드카를 세계에서 최초로 상품화하고 지금까지 십 수만대를 판매해 온 실적을 배경으로 연료전지차에서도 하이브리드 방식을 적용하여 한층 고효율화를 실현하고 있다.- Honda도 연료전지차에 하이브리드 방식을 적용하고 있다. 2003년 12월에 판매를 시작한 Nissan의 연료전지차도 하이브리드 방식이다. 연료전지차의 실용화는 하이브리드 기술이 열쇠를 쥐고 있다고 할 수 있다.- Toyota가 시험적으로 계산해 본 바로는 “FCHV”의 에너지 효율(차량 효율)은 약 50%에 달하지만 만일 하이브리드 방식이 아니라면 38%에 지나지 않는다고 한다. Toyota에서 연료전지차의 ‘연료전지차의 한 개발 담당자는 ‘최대의 라이벌은 Prius’라고 말한다.- “FCHV”의 에너지 효율 50%는 차에 탑재한 수소를 운동 에너지로 변환할 때의 효율이다. 이것은 신형 “Prius”의 37%보다도 높다. 그러나 천연 가스에서 수소를 추출하는 효율은 석유에서 가솔린을 정제하는 효율보다 크게 떨어진다. 이 때문에 화석 연료를 파내서 자동차에 실은 다음 주행하기까지의 토탈 에너지 효율은 지금으로서는 가솔린 엔진의 하이브리드카인 신형 “Prius”가 연료전지차인 “FCHV”를 상회한다고 Toyota는 공표하였다.- 앞으로는 에너지 산업과 협력하여 수소 제조의 효율을 향상시켜 총 에너지 효율을 높이는 것이 중요하다고 Toyota는 강조한다. 연료전지차의 에너지 효율이 하이브리드카의 에너지 효율을 전체적으로도 크게 상회하는 것이 바로 보급의 조건이다.■ Honda- 한편 Honda는 7월에 이와타니산업에 연료전지차 “FCX”를 민간용으로는 처음으로 납품하였다. “FCX”를 이미 일본 국내외에 총 5대를 납품하고 2, 3년간 30대를 임대 판매할 계획이라고 한다.- “FCX”는 2002년 7월에 미국 캘리포니아州에서 자동차를 판매하는 요건인 美 환경보호국(EPA)과 캘리포니아 대기자원국의 인정을 연료전지차로는 처음으로 취득하였다. Honda는 19는 말했다.■ Nissan- Nissan은 Renault와 함께 2001년부터 5년간 총 850억엔을 투자하여 연료전지차를 개발해 왔다. 2003년 12월에는 최초의 시판차를 한정 임대 판매할 계획이다.- 지금까지는 Ballard社製의 연료전지를 적용하여 캘리포니아州에서의 공공 도로 주행 프로젝트에도 참가해 왔다. 그러나 최초의 시판차는 미국 United Technologies社의 자회사 UTCFC(United Technologies Corporation Fuell Cell)의 연료전지 스택을 적용할 것이다. Ballard社製는 수소를 가압하여 보내는 것에 대해 UTCFC社製는 보통 기압으로 보내는 방식이다. 출력 밀도가 Ballard社보다 떨어져 연료전지 자체는 커지지만 가압기가 불필요한 만큼 시스템 전체는 커지지 않는다고 한다. 연료전지차에 필요한 특성을 Nissan이 UTCFC에 전달하여 UTCFC가 이에 맞춘 연료전지 시스템을 개발하는 등의 제휴를 맺고 있다.- 2002년 12월에 공표한 “X-Trail”을 베이스로 한 연료전지차는 연료전지의 출력이 58kW이고 항속 거리는 200km였다. 2003년 가을에 공개한 시판차도 이 연장선상에 있다. 하이브리드를 구성하는 2차 전지에는 지금까지 동사가 전기자동차에 적용해 온 리튬이온전지를 사용한다. Toyota, Honda와 마찬가지로 350기압의 고압 수소 탱크를 적용하고 항속 거리는 300km까지 늘어난다.- Renault는 프랑스의 대학, 연구 기관과 함께 수소 관련의 기초 연구를 진행하고 있다. 여기서의 성과를 Nissan의 연료전지차에 활용해 갈 방침이다. 우선은 수 대를 판매하여 실증 실험의 의미를 포함해 기술의 안정도를 검증해 갈 것이다. ‘연료전지차는 지금의 기술의 연장선에서 본격적으로 보급시키는 것은 만만치 않은 일이지만 그 사회적 기대는 크다’고 Nissan의 한 관계자는 이렇게 언급하며 연료전지차의 계속적인 연구 개발에 힘을 쏟고 있다고 한다.■ 연료전지차의 본격적인 보급을 위한 과제- 연x社의 운송용 차량으로 도쿄에서 이용중 ·정치용(定置用) 연료 전지의 보급■ Ford - 장기 목표 : 연료전지차 “FCEV”(현재 시험 주행중) - 중기 목표 : 수소 내연 엔진 ‘H-ICE’ ·과급 장치 추가, MHTS(Module Hybrid Transmission System)를 조합 ·“Model U”에 탑재하여 차세대 표준형으로 설정 ·‘H-ICE’ 엔진의 확대로 수소 관련 인프라 정비 촉구 - 단기 목표 : 가솔린 엔진과 전기 모터 조합의 하이브리드카 ·SUV “Escape”의 하이브리드 사양 발매(’04년 초) - 정부의 자금 지원으로 30대의 연료전지차 개발 및 판매 예정■ DCX - 실용 제1호 “F Cell”을 세계에 60대 임대 판매(’03~’04) - 연료전지와의 하이브리드 시스템을 적용한 “Necar 5”도 시작(試作)※미국 정부 : ‘Freedom CAR’(’02년 개시), ‘ Freedom Fuel’ 계획에 17억달러 투입 계획(5년간). Big3와 미국 에너지 관련 기업에 개발 비용의 50% 부담.■ GM- 2003년 8월 중순, LA의 Irwindale Speedway. 이 자동차 레이스장의 한 켠을 빌려 GM이 ‘휠 허브 모터(WHM)’라는 신기술을 선보였다. 그 이름대로 차륜(휠)의 축(허브)을 모터가 직접 구동하는 기술로 운전을 시작할 때의 토크가 60% 높아진다고 한다.- 필자는 WHM을 후륜에 장착한 픽업트럭 “Chevrolet S10”과 비장착, 즉 보통의 같은 형태의 트럭으로 200m의 전력 질주 방식의 타임 레이스를 체험하였다. 그 결과, 비장착차는 몇 번이나 시도해도 WHM와 1초 가까이 간격이 벌어져 결코 이기지 못했다. 비장착차는 액셀을 전력을 다해 밟아도 가속하기까지 수 초가 걸리지만 WHM는 시간차가 없다. 밟으면 순식간에 가속이 느껴져 쾌감을 느낄 수 있다. 언뜻 보기에는 환경 기술과는 아무런 관련도 없어 보이지만 GM은 WHM야말로 연료전지차 보급의 가장 강력한 수단이라고 말한다.- 90년대에 역시 차 벨트로 연결하고 CVT와 조합한다. 경량이므로 중ㆍ소형차에 적합하다고 한다.- GM의 하이브리드 시스템은 ‘단순히 큰 모터를 추가했을 뿐’이라고만 해석되지는 않는다. 실제 Toyota의 “Prius”처럼 저속 시에 모터만으로 달리는 이른바 ‘본격적인 하이브리드’는 “AHS”뿐이다. 그러나 고속도로 주행이 주체가 되는 미국에서는 중량이 커지는 ‘본격파’는 오히려 비효율적이라고도 한다.- 이러한 하이브리드카 100만대 태세를 갖추기 이전에 GM이 그리는 장기 비전이 있다. 그 상징은 연료전지차인 “Hi-wire”일 것이다. Hydrogen(수소)과 Drive by wire(전자 제어 운전)에 관련된 명칭으로 2002년 9월 파리 모터쇼에 첫 공개되었다. 최대의 특징은 엔진룸, 캐빈, 트렁크라는 3개의 공간으로 구성되는기본형을 취한 것이 아니라 제로 베이스에서 차를 재설계 한 점이다.- 연료전지, 수소 저장 탱크, 공조 설비, 전자 제어 운전 장치는 스케이드 보드 형태의 플랫폼에 산뜻하게 들어간다. 핸들의 움직임을 기계적으로 차륜에 전달하는 steering column과 계기ㆍ스위치를 집어 넣는 대쉬 보드가 없기 때문이다.- 장기 비전의 실현을 위해 GM은 지금 차와 인프라 양쪽의 개발에 주력하고 있다. 차는 “Hydrogen3”를 일본, 미국, 유럽에서 시험 운행중이다. 이 차는 Opel의 MPV “Zafira”가 베이스이다. 일본에서는 2003년 7월 이후, Fedex社가 도쿄 도심부에서 운송에 이용하고 있다. GM은 Fedex社로부터 데이터를 집계하여 개발에 피드백하고 있다.- 수소를 한 번 채워서 달릴 수 있는 항속 거리는 중요한 과제 중에 하나이다. “Hydrogen3”은 액체와 기체 두 가지 방법으로 수소를 탑재할 수 있다. Fedex社의 시험 운행차는 액체 수소 탱크를 탑재하여 항속 거리는 400km로 길지만 수소를 -253℃ 이하에서 유지하기 위해 냉각 장치를 탑재하지 않으면 안된다.- 기체 탱크는 GM이 일부 출자한 Fantom Technology

공학/기술| 2004.03.04| 11페이지| 1,500원| 조회(778)

하이브리드, 연료전지차, 리튬이온전지, 수소 저장 기술, Hydrogen 3

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[경제원론, 자동차공학] 중국의 자동차 산업 발전과 KD 방식의 유행

제 목중국 자동차산업 발전과 KD방식의 유행[ 요 약 ]1. 어쩔 수 없는 선택CKD방식: 20년 전 승용차산업 발전 초기에는 승용차 조립생산의 능력이 없어 해외에서 조립된 자동차 부품을 수입하여 자동차를 생산 →상품 부족문제를 해결/ 해외와의 자동차 수준차이를 좁힘2. KD열풍의 시작현재 중국 자동차기업은 자체개발능력이 부족함. 모델이 대부분 해외에서 도입된 것이어서 초기 단계에서는 국산화율을 높이기 어려움. 특히 일부 중고급승용차는 기술이 집약된 것이어서 더욱 CKD나 SKD방식이 중심이 될 수 밖에 없음※ KD방식의 이점: 낮은 투자비용, 짧은 소요시간과 높은 이윤현재 중국에서 KD방식을 채택한 자동차기업 수 점점 증가(제조형 자동차기업 수를 초과)3. KD는 추세가 아님다국적기업은 중국시장에 진출할 때 장기적으로는 비용 절감을 위해 조립공장 건설등 현지화를 추진(중국 내 부품공급상의 능력이 충분하지 못할때에 KD방식을 채택)자동차시장의 성장과 중국정부의 국산화율 요구, 정부지원의 증가 등 정책의 배려하에 중국의 자동차 부품산업은 성장세를 보임→최근 몇 년 사이 중국자동차 부품산업의 발전이 매우 빠르고 경쟁력이 매우 강해져서 수출 증가세가 빨라지고 있음※ 단기적으로는 KD방식 채택 불가피한 실정2002년 중국의 승용차 생산·판매량은 각각 109만대와 112.6만대에 달했으며 성장폭은 각각 55%와 56%로 폭발적인 증가세를 보였음. 그러나 각 자동차브랜드가 이를 경축하는 순간에도 간과할수 없는 사실은 2002년의 중국산 승용차 생산증가분 30만대 중에서 10만대가 KD(수입부품 조립)방식으로 생산되었다는 사실임.단기적으로 볼 때 KD는 자동차기업에 엄청난 이득을 가져왔지만 전체 중국자동차공업에는 어떤 영향을 미칠 것인가? 2002년 중국자동차공업 전반에서 CKD(Complete knock down), SKD(Semi knock down), DKD(Deassembly knock down)가 유행하면서 업계 내의 논쟁을 불러 일으켰음.1. 어쩔 수 없는 선택은 중국자동차공업에 있어서 KD는 일종의 무역형식을 띄고 있다고 말함. 왜냐햐면 공급자에 있어서 한대의 완성차와 한세트의 부품을 제공하는 것은 같은 일이기 때문임. 단지 자동차의 조립이 비교적 복잡하여 일반인이 조립할 수 없어 지정된 기업이 조립에 들어가야 함.CKD방식은 자동차 합작기업에서 처음으로 채택한 방식이었음. 20년 전 승용차산업 발전 초기에는 승용차 조립생산의 능력이 없어 어쩔수 없이 해외에서 조립된 자동차 부품을 수입하여 자동차를 생산하였음. 당시의 이러한 배경에서 CKD 생산방식은 시장의 상품 부족문제를 해결해줬을 뿐 아니라 해외와의 자동차 수준 차이를 좁히는 지름길이었으므로 확실히 CKD방식을 채택할 필요성이 있었음. 상하이-VW, 디이-VW등 노장기업이 최초로 채택한 것도 이러한 방식이었음.그러나 CKD방식은 또한 다국적 자동차기업이 관세장벽을 뚫고 중국에서 자동차를 판매하기 위한 효과적인 수단이었음. 따라서 80년대 말에 ‘시장과 기술을 교환한다’는 정책의 일환으로 중국정부가 국산화율을 높이라는 지시를 내렸는데 이는 곧 관세문제와 연결되었음. 구체적으로 말하면 90년대 전반기에 설립된 자동차합작기업은 일정수준의 국산화율에 다다른 후에 일정한 관세를 내야만 했음. 90년대 후 반에 설립된 합작기업은 첫 해에 국산화율 40%를 달성해야했으며 이듬해에는 60%로 규정되었음. 국산화의 정도에 따라 관세율 또한 달라졌음.국산화 정책이 중국 자동차부품산업의 비약적인 발전을 가져온 것이 사실임. “Santana” 도입초기에는 10년 동안 국산화를 시행했으며 상하이 “Buick”, 광저우 “Accord”는 모두 생산되던 해에 국산화율이 40%에 달했으며 “Passat”는 60%에 달했음. 현재 일부 민영기업과 지방기업은 승용차 도입 초기에 90% 이상의 국산화를 실현하고 있음.그러나 중국정부가 수입완성차에 높은 관세를 부과함에 따라 많은 자동차기업들은 KD방식에 미련을 버리지 못하고 있음. 완성차수입과 부품수입의 관세차에서 남는 이익은 적지 않음. 이렇으로 치우쳤음.이러한 정책에 대한 중국정부의 의도는 첫째는 수입완성차가 중국 자동차제조기업에 가져오는 충격을 줄이기 위함이고 둘째는 KD조립방식이 일시적으로나마 일부기업의 생존을 도와 취업과 산업인력 배양에 유리하기 때문임. 셋째는 수입제품이 시장에 들어올 때 일정한 점유율을 가지게 해 중국 자동차기업과 세계 유수자동차기업의 합작가능성을 높이기 위함임.그러나 이러한 결과로 2002년 약 80억위안의 쿼터량 중 60%가 자동차부품수입에 할당되었음. 보도에 따르면 2002년도에 KD방식으로 조립된 생산량은 17만대에 달했으며 이는 전년 대비 142.86%가 증가한 것임.2. KD열풍의 시작2003년 중국의 자동차수입쿼터액은 91억달러로 전년 대비 15% 증가하였음. 중국 국가정보센터의 예측에 따르면 정책면에서 볼 때 중국정부는 앞으로 수입쿼터 기한을 충분히 활용하여 중국자동차공업에 WTO의 틀과 규칙에 맞는 보호조치를 취할 것이라고 말함. 수입차의 시장점유율이 대폭으로 상승하지는 못할 것이며 이것은 CKD,SKD방식이 확대될 것이라는 것을 의미함.2002년 중국 승용차시장이 부흥하기 시작하였음. 새로운 모델이 속속출시됨. 현재 중국 자동차기업은 자체개발능력이 부족하여 모델이 대부분 해외에서 도입된 것이어서 초기 단계에서는 국산화율을 높이기 어려움. 특히 일부 중고급승용차는 기술이 집약된 것이어서 더욱 CKD나 SKD방식이 중심이 될 수 밖에 없음.올해 출시된 중고급승용차는 10종 이상이며 생산량 또한 많음.베이징-현대는 올해 약 6만대의 CKD방식을 채택한 승용차를 생산할 예정임. “Mazda 6”은 CKD방식으로 창춘(長春)에서 2만대가 생산될 예정임. Audi “A4”는 8,000대가 CKD방식으로 생산될 예정임.DCX는 중국현지공장과 합작기업을 설립하고 Benz C클래스와 럭셔리형E클래스를 조립하는 계획을(연간조립량은 2만대에서 3만대) 중국정부관리와 담판 중임. CKD방식으로 시작한 둥펑自(東風汽車)-PSA는 지속적으로 CKD방식으로 Nissan “Sunn 실질적으로는 완성차에서 4개의 타이어만 분리한 후 중국에서 다시 조립하는방식(DKD)을 채택하면서 CKD라는 명목을 내세우고 있음.KD는 도데체 어떠한 우세를 지니고 있는가? 예를 들면, 베이징-현대는 원래 베이칭自(北輕汽車)의 조립공장에서 CKD방식으로 “Sonata”를 생산했으며 8월 말 생산을 시작해 11월에 생산 완료된 차를 내놓았음. 즉, 하나의 이동식 플랫폼만이 필요했을 뿐임. 둥펑-PSA가 CKD방식으로 시작할때는 등록자금이 약 1,500만달러밖에 들지 않았으나 일반적으로 완성차공장의 생산라인은 적어도 몇 년 동안 시범가동이 필요함. 투자규모에서도 상하이自(上海汽車)-GM은 15억달러를 투자하였으며 디이自(第一汽車, FAW)-VW과 둥펑-PSA는 총 투자액이 각 13억달러와 15억달러가 들었음.이렇게 이윤이 풍부한 KD시장을 두고 굳이 자체개발에 힘을 쏟을 필요가 없음일부 인사는 중국자동차공업이 20여년의 국산화를 유지해왔는데 다시 80년대의 원점으로 돌아가지 않을 지 걱정하고 있음.3. KD는 추세가 아님맹렬하게 발전하고 있는 중국자동차공업에 있어서 CKD,SKD는 진정으로 치명타인가?국무원 발전연구센터 산업경제연구부 부부장 펑페이는 중국자동차공업은 CKD나 SKD방식의 유행에 대해 너무 걱정할 필요는 없다고 말함. 왜냐하면 장기적으로 볼 때 KD는 발전형세가 아니기 때문임.그는 원래 일부 외자기업이 중국에서 투자를 진행할 때 주로 고려하는 점은 관세장벽을 뚫고 중국에서 차를 판매하는 것이라고 함. 그래서 초기의 투자형식은 판매위주임. 그러나 중국 자동차시장이 빠른속도로 성장함에 따라 일부 다국적기업은 중국진출을 세계 전략중의 일부로 생각하고 있으며 이러한 투자자가 장기적인 전략성 투자를 진행할때는 다시 CKD방식을 채택하지 않을 것이라고 말함. 왜냐하면 중국 자동차시장의 뜨거운 경쟁태세를 보면 어떻게 비용을 절감하는가가 시장점유를 위한 중요과제이며 중국 내 부품공급상의 능력이 충분하지 못할때에서야 KD방식을 채택할 것이기 때문임. 위안을 삼을발전을 돕는데 쓰였음. 중국 자동차부품기업에 대한 지원도 늘어나 장비수준이 향상되어 국산화 조립능력이 대폭 증가하였음.이 밖에 중국자동차시장의 거대한 유혹에서 적지않은 다국적자동차부품기업은 모두 앞다투어 중국에 자동차부품공장을 건설하기 위해 애쓰고 있음. 특히 일부 세계 유수자동차기업의 해외부품조립점은 합작의 형태로 중국시장에 진출하고 있음.예를 들어 미국 Delphi 자동차시스템은 이미 중국에서 10여개의 독자,합작자동차부품기업을 설립했으며 기술센터 한 개와 연수원 한 개를 지었음. 독일 Bosch社 또한 중국에 150여개의 자동차 AS서비스점을 건립하였고 일본의 자동차부품회사는 중국에 130여개의 기업을 설립하였음. 다국적자동차부품기업의 중국진출이 늘어나 한편으로는 중국자동차부품기업에 유례없는 경쟁압력을 불어넣었으며 다른 한편으로는 대량의 자금과 선진생산기술, 관리경험이 유입되어 중국자동차부품기술 수준향상의 원동력이 되고 있음.2002년 자동차 판매량의 빠른 증가로 중국 자동차부품업계의 주요경제지표 또한 빠른속도로 증가하였음. 또한 증가폭은 승용차,버스,화물차등의 분야를 제치고 12개 산업분야에서 1위를 차지함. 작년 1월에서 11월까지 자동차부품수출은 전년 대비 80%가 증가함. 일부 다국적기업은 이미 중국자동차부품기업과 구매체계에 돌입할 예정이어서 중국의 자동차부품산업은 점점 자신의 비교우세를 활용할 것임.펑페이는 현재 중국자동차는 아직 상대적으로 높은 이윤을 가지고 있으며 작년의 자동차시장 열기를 더한다면 자동차산업은 여전히 일시적으로 투자의 쟁점이라고 말함. 이로 인해 단기간에는 일부 투자상과 정부부문이 높은 이윤을 달성하기 위해 빠른 속도로 KD방식을 채택하는 것을 피하기도 어렵지만 동시에 신차와 고급차의 생산 가동 후 단기내에는 비교적 높은 국산화율을 실현하기는 어려움. 따라서 단기간의 KD조립 열풍은 피할수 없음.그렇다면 정부측은 KD조립방식을 장려해야 하는가? 펑페이는 중국자동차의 장기적인 발전을 고려하면 정부는 당연히 KD방식의 보편화를 바 1

경영/경제| 2003.09.24| 5페이지| 1,000원| 조회(769)

중국 자동차 경제, 중국의 자동차 산업, KD 방식, CKD, SKD, 중국 자동..

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[경제원론, 자동차공학] `Y`세대를 겨냥한 자동차

제 목 ‘Y세대’를 겨냥한 제품 개발[ 요 약 ]※다른 세대로의 파급 효과가 큰 미국 ‘Y세대’와 일본 ‘Post 전후 주니어’를 겨냥한 기업의 마케팅 공략은 본격화되고 있으나, 뛰어난 정보 수집 능력과 상품 선별의 안목이 까다로워 기존의 마케팅 수법이 통하지 않고 있음.■ 자동차회사가 Y세대를 겨냥한 제품 출시 - Y세대의 선두 집단의 차량 구입 시기에 맞춰 상품화 ·미국에 새 브랜드 Scion 도입/신형차 “xA” “xB” 출시(Toyota) ·SUV “Element” 발매(Honda) - ’05~’08년에 걸쳐 “Chevrolet Equinox” “Freestlye FX”(GMㆍFord) 발매 - Y세대를 마케팅 타겟으로 한 이유 →7천만명이라는 거대한 집단(’80~’95년 출생/현 25세 이하)■ Y세대의 특징 및 그에 따른 마케팅 대책 - 필요한 정보는 인터넷으로 수집(뛰어난 정보 수집 능력 보유) - 대량의 상품들로 둘러싸인 환경에서 성장(상품 선별의 눈이 까다로움) - 전 세계의 유행 창출 - 마케팅 대책 ·유력 광고 채널이었던 기존의 TV광고는 비효과적 ·상품을 판다기 보다 Y세대의 눈에 띄이게 하는 것이 중요 ·유행 발신원지에서 젊은층에게 판매 시작(제품의 이미지업 도모)■ Nissan “Cube”의 판매 전략과 Post 전후 주니어의 성향 - Post 전후 주니어가 가진 다른 세대로의 파급 효과 이용 ·부모 세대와 가치관 공유가 가능한 최초 세대 →Post 전후 주니어의 부모는 자녀의 독립으로 다인승차가 불필요 (컴팩트카 “Cube”의 예비 구입자로의 충분한 가능성) - Post 전후 주니어의 성향 ·합리적이고 센스가 뛰어난 상품 선택 ·제품에 돈을 쓸 가치가 있는지 꼼꼼히 체크 ·속마음을 잘 드러내지 않는 세대■ 자동차회사가 Y세대를 겨냥한 제품 출시를 본격화- 미국의 ‘Y세대’, 일본의 ‘Post 전후 주니어’. 25세 이하의 젊은 세대를 겨냥하여 일본과 미국의 거대 기업이 본격적으로 공략을 펼치고 있다. 그들을 겨냥하는 이유는 그 숫자가인 날이다. 우리는 두 대의 신형차에 미래를 건다. 오늘부터 새로운 미래를 향해 출발할 것이다” 2003년 6월 6일, ‘Toyota’ ‘Lexus’에 이어 세 번째 브랜드 ‘Scion’을 미국에 도입하는 것을 축하하는 세러모니에서 Toyota Motor Sales社 Execuitve Vice President인 James Press氏가 소리높여 선언하였다.- 이 ‘두 대’라는 것은 2003년 6월 9일부터 우선 미국 캘리포니아州에서 판매가 시작된 Scion 브랜드의 최초 신형차 “xA”와 ‘xB”를 가리킨다. 각각 일본의 “ist”와 “bB”가 베이스이다.- 일부러 새로운 브랜드를 도입하여 Toyota가 노리는 것은 미국의 ‘Y세대’라고 불리우는 젊은층이다. Scion이라는 말은 ‘후계자’ ‘귀족의 자손’이라는 의미를 가지고 있다. 이미 미국의 베이비붐층에 강한 지지 기반을 구축한 Toyota는 Scion 브랜드 아래, 그들의 ‘후계자’들에게도 자신들의 제품을 침투시킬 계획이다. 특정 세대를 위해 새로운 브랜드를 도입한 것은 Toyota 역사상 처음있는 일로, 이 세대에 거는 동사의 만만치 않은 기세를 엿볼수 있다.- ‘Y세대’에게 주목하는 것은 Toyota만이 아니다. 이미 Honda는 2002년 막바지에 이 세대를 위한 신형 SUV “Element”를 발매하였다. 이러한 움직임을 미국 본토 기업들이 묵인하고 간과할 리는 없다. 2005년부터 2008년에 걸쳐 GM와 Ford도 이 세대를 위해 각각 “Chevrolet Equinox”와 “Freestyle FX”라는 신형차를 발매할 계획이다.- 이 정도까지 기업들이 안간힘을 쓰는 이유는 시장의 거대한 규모에 있다. Y세대는 1980년부터 1995년 사이에 태어난 아이들을 가리킨다. 중요한 것은 그 수에 있다. 미국의 인구 피라미드는 1946년에서 1965년 사이에 태어난 베이비 붐 세대에서 크게 부풀어 있다. 그 후 1966년부터 1979년 사이에 태어난 ‘X세대’에서는 일단 인구가 줄고 다음에 크게 팽창한 12~17세의 젊은층이다. 등록 회원의 의견을 반영한 의류를 판매하는 즉 전자 게시판에서 의견을 교환하여 Y세대에 맞춘 제품을 개발하여 인기를 얻고 있다. 2002년도에는 제품 판매 이익에서만 1억6,760달러로 전년 대비 35%가 증가하는 등 급성장하고 있다. 동사는 젊은층 마케팅으로 특화된 광고 에이전시라는 측면도 가지고 있다. 설립은 1997년에 했지만 수익 순의 광고 에이전시 랭킹에서 동사는 세계 25위에 올라있다.- 그리고 이 물결은 드디어 자동차에도 미치기 시작했다. 2000년 시점에서 Y세대중 자동차 운전을 할 수 있는 사람은 2,750만명이다. 그러나 2010년에는 이 세대의 거의 모두가 자동차를 운전할 수 있는 연령에 달한다. Scion과 “Element”가 이 시점에서 상품화된 것은 우연이 아니다. Y세대의 선두 집단이 대학을 졸업하여 차를 구입하는 연령에 달한 것이 바로 2003년 6월인 것이다. ‘베이비 부머야말로 최근 20~30년간 마케팅 담당자가 주안점을 둔 시장이다. 그러나 주역은 계속 변하고 있다’고 Toyota Motor Sales社에서 Scion의 Merchandise Manager를 담당하는 Brian Bolain氏는 말한다.- 미국의 베이비 붐 세대로 파고들면서 보조를 맞춰서 성장해 온 Toyota와 Honda는 모두 다음 타겟으로 ‘Y세대’를 노리려고 칼날을 세우고 있다. Y세대에게도 자신들의 브랜드를 집어넣을 수 있다면 앞으로의 성장은 약속된 것이기 때문이다.- 그러나 뒤집어 생각하면, ‘미래는 불안하다’는 위기감도 있다. 미국의 리서치회사 J.D. Power and Associates社의 보고에 따르면 현재 Y세대에 인기가 있는 브랜드는 1위가 ‘Kia’이고 2위는 ‘VW’라고 한다. 수수방관하고 있으면 Toyota, Honda는 Y세대에 있어서 ‘아버지 세대의 브랜드’가 되기 쉽다.■ Y세대의 특징 및 그에 따른 마케팅 대책- 그러나 Y세대에게 물건을 판다는 것은 지금까지와는 상당히 사정이 다른 듯 하다. 가장 큰 때부터 인터넷 사용을 장려하고 있다. 최근 미국 AOL Tivhe Warner社의 조사에서 12~17세 중 80%가 인터넷에서 전자메일을 완벽히 사용할 줄 알고, 70%가 Instant Messenger를 애용하고 있는 것으로 나타났다. 전자 메일의 사용률은 18~19세에서는 90%에 달한다. 또 ‘TV보다도 인터넷을 좋아한다’고 하는 10대 젊은층의 비율은 과반수를 차지하고 있다고 한다.- 인터넷으로 필요한 정보를 수집하는 습관이 어릴적부터 몸에 배여 있어 정보 수집 능력이 높고 출생한 시점부터 대량의 광고를 접하게 되어 아무리 TV 광고에서 선전한다 하더라도 마음이 동요되지 않는다. 게다가 태어나면서부터 엄청난 양의 상품들로 둘러쌓여 있었다. 대량의 상품 중에서 자신에게 필요한 것을 선별한다는 행위를 모르는 사이에 반복하고 있기 때문에 상품 선별의 눈이 높아져 있다.- ‘그들에게는 기업의 의도가 금방 탄로나 버린다. 우리쪽에서 판다는 것이 아니라 그들에게 이 차를 눈에 띄이게 하는 것이 중요하다’고 Toyota Motor Sales社의 Vice President of Scion인 Jim Farley氏는 말한다. “젊은층을 위해서지요”라고 바짝 다가서는 순간 그들은 외면해 버리는 것이다.- 결코 공략하기 쉬운 타겟이 아니다. 그러나 많은 기업이 Y세대에게 몰리는 이유는 이 층을 공략하는 것이 플러스 알파 효과를 낳기 때문이다. 예를 들면 Honda의 “Element”의 경우, 실제 구매자의 평균 연령은 42세이다. Scion도 당초 구입했던 층은 평균 31세라고 한다. 상품 선별의 눈이 까다로운 Y세대에게 수용될 수 있는 상품은 실제로는 보다 넓은 층으로 수용될 수 있는 경우가 많다.- Y세대는 전 세계의 유행을 만들어 내는 세대이기도 하다. 미국의 유행 발신원인 캘리포니아州에서 판매를 시작한 Scion은 우선 이 지역의 젊은층에 판매함으로써 Toyota 전체의 이미지업을 도모하는 역할도 담당한다.- ‘맨 처음에 Scion을 팔아 Toyota 브랜드를 인지시an “Cube”의 판매 전략과 Post 전후 주니어의 성향- 한편 일본에서도 Y세대에 해당하는 세대에 대한 어프로치가 시작되고 있다. Nissan이 2002년 10월에 발매한 신형 “Cube”는 동사가 ‘Post 전후 주니어(제2차대전 후 수년간의 베이비붐 시기에 태어난 세대)’라 부르는 25세 이하 세대에 초점을 맞춰 제작한 자동차이다. 발매 이래 신차 판매 랭킹 상위를 점유한 “Cube”가 2003년 4월부터는 “March”를 누르고 Nissan차 중에서는 판매 톱을 유지하고 있다.- 54~56세의 전쟁 세대가 부모인 ‘전후 주니어’는 현재 약 20대 후반부터 30대 전반이다. 이보다 5~10세 아래의 세대에 해당하는 ‘Post 전후 주니어’는 미국의 Y세대의 선두 집단과 거의 일치하는 연령층이다.- 그러나 인구가 많은 미국의 Y세대에 비해 일본의 같은 연령층은 약 2천만명으로 적다. 그러나 이 세대를 겨냥하는 이유는 이 세대로부터 환영받는 제품이라면 폭넓은 세대로부터 수용될 수 있으리라는 기대가 크기 때문이다. “Cube”의 개발 책임자인 Nissan의 상품 기획본부 상품기획실 치프 프로덕트 스페셜리스트인 고바야시氏는 ‘많은 사람들에게 환영받는 자동차 개발을 목표로 하니 결과적으로 Post전후 세대에 이르게 되었다’고 설명한다.- 여성 유저가 많은 “March”에 대해, 1998년 2월에 발매된 구형 “Cube”는 남성 유저 획득을 목표로 하여 개발되어 결국 폭넓은 연령층의 지지를 얻게 되었다. 이것의 후속인 신형 “Cube”도 기존형과 마찬가지로 폭넓은 연령층으로부터의 지지가 요구되어졌다.- 젊은층을 위해 기획된 상품을 연배가 있는 유저가 구입하는 경우는 있어도 그 반대는 없다. 이 경험으로 우선 젊은층을 목표로 하기로 결정되었다. 그러나 ‘젊은층’이라고 해도 광범위하다. 인구적으로 많은 전후 주니어는 가족을 이루는 연령에 접어들어 3열 시트 미니밴에 관심이 많고 컴팩트함을 판매의 키포인트로 하는 “Cube”의 컨셉트와는 맞지 않는다. 그렇다고 해서 .

공학/기술| 2003.09.24| 5페이지| 1,000원| 조회(657)

Y 세대, Post 전후 주니어의 ?, 젊은 세대, Post 전후 주니어, X ..

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[경제원론, 자동차공학] 21세기형 최첨단 승용차

제 목 21세기형 최첨단 승용차 등장내장 레이더, Wi-Fi에서 전자식 스티어링에 이르기까지, 이미 나왔거나 조만간 모습을 드러낼 놀라운 신기술들이 새로운 자동차시대의 도래를 약속하고 있다.지난 해 GM은 스티어링과 브레이크에 닌텐도 스타일의 핸드그립을 적용하고 운전자 발의 압력을 통하는 대신 전자제어식으로 작동하는 액셀을 장착한 “Hy-wire”라는 컨셉카를 내놓아 사람들을 깜짝 놀라게 했다. 운전이 싫증난다면 잠깐만 다른 탑승자에게 운전을 맡겨보는 건 어떨지…지금은 ‘그림의 떡’이지만, 2012년이나 2015년이 되면 그 중 상당 부분이 현실로 나타날지도 모른다. 하지만, 자동차에서 운전대가 사라지는 일은 없을 것이다. 그리고, 모르긴 몰라도 Hy-wire의 연료전지-수소 동력장치 대신 기존의 가솔린 엔진을 여전히 탑재하고 있을 것이다. 최근 거대 독일 부품사 Robert Bosch의 고위급 임원인 Bernd Bohn은 2015년 시장의 95%, 2025년 85%는 여전히 내연기관이 차지할 것이라고 예측했다.■ 전자장치의 전성시대전자장치가 기계 시스템 대부분을 대체하겠지만, 중급 모델에도 센서, 카메라, 컴퓨터 스크린, Wi-Fi 연결장치가 북적거릴 것이다. 이제 막 자동차 기술의 새 시대가 열렸기 때문이다. 지난 2년 새 Bosch가 첨단 전자장치를 일컫는 소위 ‘운전자 지원 시스템’ 연구 개발 엔지니어 수를 약 3배인 300명으로 늘린 데서 시대 변화의 조짐을 읽을 수 있다.또 다른 조짐은 MIT의 Sloan Automotive Laboratory에서 이사로 있는 John Heywood의 비교 설명에서 알 수 있다. “자동차 연구에 종사한 지도 어느덧 30년이 넘었는데, 지금처럼 개선을 위한 실천과 가능성이 엿보였던 때가 없었다.” 앞으로 10년 이내 실현될 것으로 보이는 발전사항은 다음과 같다.에어백과 같은 수동적인 안전대책에서 레이더와 카메라를 이용하여 위험에 대처하는 적극적인 안전대책으로 안전 시스템이 바뀔 것이다. Toyota에서 미국 제품기획 el Gautier가 말했다. Siemens VDO Automotive는 독일 전자장치 거대기업 Siemens 산하의 자동차 부품/시스템 자회사이다.모든 신차에 계기판 장착 컴퓨터 형태의 스크린이 나타날 것이다. 바로, GPS에다 내장 DVD를 이용하여 방향, 지도, 호텔/병원/식당 정보를 제공하는 내비게이션 시스템이다. 캘리포니아 산호세를 본거지로 한 비즈니스 컨설팅 회사인 Gartner G2에서 자동차부문 부사장으로 있는 Thilo Koslowski는 “이 비디오 스크린은 또한 차량 내 특정 기능을 나타내고 PDA와 휴대전화와 같은 다른 기기에 대한 접속을 제공할 것이다.”라고 말했다.날씨, 뉴스, 기타 정보를 자동으로 제공하는 Wi-Fi 연결장치가 거의 모든 차에 장착될 것이다. “주유소나 식당과 같이 자주 찾는 장소에 대한 정보를 얻을 수 있을 것이다.”라고 마이크로소프트에서 자동차 제품 담당 마케팅 매니저로 있는 Peter Wengert가 말했다. 마이크로소프트는 현재 Windows Automotive를 차량 내 새로운 커뮤니케이션 기능을 조정하는 소프트웨어 표준으로 적극 밀고 있다.딜러, 제조사, 심지어 다른 차량과 공유할 수 있는 정보가 점차 늘어날 것이다. 가령, 딜러나 제조사는 노상 차량 고장을 해결하기 위해 원격 진단 서비스를 실시할 수도 있다.앞으로 15년 후에는 부모가 자녀들의 행동을 주시하고 운전자가 사각지대를 탐색할 수 있도록 대당 평균 10대에서 15대의 카메라가 장착되어 있을 것이라고 Siemens의 Gautier가 예측했다. 운전자가 차도나 골목길에서 빠져나갈 때 구석구석이 잘 보일 수 있도록 앞 범퍼에 카메라를 장착한 승용차도 많이 있을 것이다.오늘날 12V 시스템은 새로 나오는 모든 신기한 전자장치를 수용할 수 없기 때문에, 40V 전기 시스템의 승용차가 표준이 될 것이다.이미 일부 BMW, Jaguar, Lexus 차에 적용된 음성 명령이 더욱 보급되어 운전자가 차량 내 수많은 기능을 자유자재로 활용할 수 있도록 도와줄 것이 운전하고 싶은 자동차 종류를 선택할 수 있는 미래를 상상해본다. 스포티한 차, 럭셔리한 차, 원하는 대로 골라잡을 수 있다.”라고 스탠포드 대학의 기계공학 교수인 Chris Gerdes가 말했다.신형 Audi “A8”의 경우, 운전자가 자기 좌석(과 운전대 설정)에서 프로그래밍하는 것은 물론 최저지상고를 위아래로 조절하여 자동차의 승차감도 변화시킬 수 있다. Ford의 Intelligent Vehicle Technologies에서 프로젝트 리더인 Ron Miller는 2010년 대부분의 신차에 재구성 가능한 속도계와 사이즈 변경 가능한 기타 표시장치가 나타날 것이라고 예측했다. 노년에 들어선 베이비붐 세대가 운전 중에 안경 쓰는 것을 좋아하지 않기 때문이다. “오늘날에는 400달러를 내서 옵션으로 장착하지만, 1~2년 지나면 200달러로 떨어지고 그 후에는 더 떨어질 것이다.”■ 차량 내 내비게이션 장착 열풍이 모든 변화는 지리/문화적 차이에 따라 나라마다 각기 다른 때에 나타날 것이다. 지리/문화적 차이 중에는 소송 걸기 좋아하는 미국 사회 전반의 풍토도 포함된다. 미국의 경우, 자동차회사들은 안전시스템의 개입에도 불구하고 사고가 발생할 경우 법적 책임이 늘어나는 것을 두려워한다. 북미에서는 Ford “Explorer”의 경우처럼 전복사고 공포가 만연해서, ESP 시스템(인명을 구할 수 있다는 조사결과가 나왔음) 장착 신차의 점유율이 現 5%에서 2005년 12%로 늘어날 것으로 Bosch는 전망하고 있다. 그러나, 독일은 이미 50%에 이르렀고, 프랑스는 20%, 이탈리아는 약 12%라고 Bosch는 추산하고 있다.요즘 GM의 OnStar 내장 커뮤니케이션 시스템이 제공하는 여러 가지 기능을 차량 내에 설치하는 것이 붐이다. OnStar는 미국 내 가입자만 200만이 넘으며, 긴급지원부터 기상정보, 주가지수에 이르는 여러 다양한 서비스를 자동차에 제공한다. 하지만, 커뮤니케이션의 상당 부분을 고비용의 사람이 담당해서 돈이 많이 든다. 월 이용료가 16.9일 자동차회사들은 전방 교통상황을 수집하여 다른 자동차로 데이터를 전송하고 고속도로를 오갈 때 운전자에게 교통사고와 날씨 상황을 알리는 자동차간 분산 커뮤니케이션 시스템을 구상 중이라고 뮌헨의 BMW 대변인 Tobias Nickel이 말했다. 자동차회사/부품사 국제 컨소시엄은 벌써 Wi-Fi 시스템의 표준을 내놓고 있다.한편, 소위 차선이탈 경고 시스템이 일본에 상륙하고 있다. “Inspire”에서 흔하게 볼 수 있는 시스템이다. “Inspire”는 “Accord”를 닮은 Honda 차로서, 2천-3천달러의 ‘충돌경감 시스템’을 옵션으로 제공한다. 차선이탈 경고 시스템은 차가 백색 차선을 넘으면 운전자에게 이를 알리고, 레이더 시스템으로 전방 교통상황을 모니터한다. 프런트엔드 충돌시, 시스템은 제동등을 작동시키며 제동을 시작하고, 심지어 급정거를 하기도 한다.경쟁사들은 이 시스템이 미국 시장에 얼마나 적응가능한지 궁금히 여기고 있다. Audi의 북미 마케팅 이사인 Michael Lembke는 “최근 일본 시스템을 하나 테스트했으며, 사소하지만 미국인은 좋아하지 않을 요소가 많다.”고 주장했다. 이를테면 간섭이 너무 심하면 미국인들이 등을 돌릴 수도 있다. 또, 미국의 도로 표지판은 일본과 비교하면 일관성이 떨어지며, 미네소타와 노쓰다코다 같은 지역은 강설량이 상당하다. 조사 담당 이사인 Jeremy Bowler에 따르면, J.D. Power社가 시스템 장착에 1,100달러 가량을 추가 지불하는 것에 대한 소비자 의견을 묻는 설문조사 결과, 가격에 대한 거부반응이 높은 것으로 나타났다.■ 미국인은 파워를 좋아한다마찬가지로, 연료절감 신기술이 미국에서 빠르게 확산될지는 확실히 알 수 없다. 일본은 Toyota “Prius”와 Honda “Civic”에서 볼 수 있듯 가솔린-전기 하이브리드에 주로 힘을 쏟고 있는 반면, 독일은 연비가 좋은 디젤 엔진(금년 유럽 신차시장의 44%를 점유할 것으로 예상)을 부각시키고 있다.(또, 독일은 3년 내 자국에서 수소와 가솔린으이다.Siemens의 Gautier는 현재 미국에서 판매되는 평균 엔진의 출력이 20년 전 대비 63% 증가한 165hp라면서 “미국 운전자는 강한 힘을 사랑하며, 이런 성향은 쉽게 사라지지 않을 것 같다.”라고 덧붙였다.■ 트랜스미션의 단순화차량과 엔진의 사이즈가 동일하더라도, 신기술을 이용해 평균 연료 소모량을 2020년 1/3, 2030년 절반까지 줄일 수 있다고 MIT의 Heywood는 추정했다. 하이브리드카와 디젤차가 그 주역이 될 것이다. 그러나, 대부분의 연비 향상은 가솔린 엔진의 효율성 제고에서 비롯할 것이다.내년 GM은 정상 주행시 실린더의 절반만 사용함으로써 엔진의 평균 연료 소비를 8% 감축하는 ‘displacement on demand’(요구배기량) 기술을 적용한 엔진을 단계적으로 도입할 계획이다. GM은 2008년 이 엔진이 200만대 보급될 것으로 기대하고 있다. BMW와 기타 제조사의 새로운 첨단 가변밸브 제어장치를 장착한 엔진은 종국에 연료 절감을 실현할 수 있을 것이다.또 다른 혁신으로는 무단자동변속기(CVT)가 있다. GM은 무단자동변속기가 연료를 7-11% 절감할 수 있다고 추산하고 있다. 기존의 4단 자동변속기보다 부품 수가 45% 적은 무단변속기는 현재 Saturn과 Audi 모델에 공급되고 있다.■ 출력성능 제고와 연비 개선 동시 실현Bosch는 이미 가솔린 저장 장치를 개발했다. 자동차가 정지 신호나 교통 혼잡시 공회전하고 있을 때 엔진의 작동을 멈추게 하는 시스템이다. 또, 새로운 Directstart 시스템은 운전자가 시동모터를 쓰지 않고도 연료분사시스템에서 내연 혼합물을 점화하여 가스 페달을 작동하면 그 즉시 엔진을 재시동할 수 있다. Bosch는 Directstart 시스템이 차량의 연료를 최고 5%까지 절감할 수 있다고 추정했다.그렇지만 성능 저하는 없을 것이다. 디젤과 전기 엔진의 한 가지 이점은 저속에서도 토크가 높다(신속한 가속성능)는 사실이다. 예를 들어, “Toyota의 신형 Lexus “RX 330”다.

공학/기술| 2003.09.24| 7페이지| 1,000원| 조회(545)

네비게이션, 자동운전, 최첨단 승용차, 드림 카(꿈의자동차), - 출력성능과 연..

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[기계공학] 기계과_시험문제

신소재 공학 - 정 N 용 교수님------- 중 간 고 사 -------1. 신소재의 정의, 개발의의 및 개발시 고려사항에 대하여 기술하시오.♠ 정의 : 1) 사회적요구 와 기술혁신에 대응토록 개발된 우수한 특성을 가진 기존에없었던 소재2) 원료에 새로운 제조기술 또는 상품화기술을 결합시켜 기존에는 없는새로운 성능, 기능, 특성, 용도를 산출한 소재3) 기존소재의 결점을 보완하고 우수한 특성을 개발하여 기능 및 구조 특성을실현시킨 부가 가치가 높은 재료♠ 개발의의 : 에너지, 정보, 항공, 우주, 의료분야, 자동차, 가전, 공해등의 분야에서인간의 삶의질을 향상시키며, 생명연장, 쾌적한 환경을 보전할수있도록 해준다.♠ 고려사항 : 1) 에너지 소비가 적을것(특히 CO2 발생이 적을 것)2) 귀중한 자원의 소비량이 적을 것.3) 폐기물 발생량이 적고 재생처리가 쉬울 것.4) 환경에 유해한 물질을 사용하지않고, 생성 또한 되지않을것.2.자동차용 세라믹 엔진의 특성 및 개발의 문제점에 대하여 설명하시오.♠ 특성1) 비중이 금속의 1/2 정도로 엔진중량이 1/2로 감소된다2) 냉각장치가 불필요하므로 냉각을위한 열소비가 없다.3) 배기가스를 회수하여 Turbin으로 활용하므로 고온 배기가스가 줄어든다.4) 고온내열성 및 내식성이 우수하다.♠ 문제점1) 취성문제 해결을위하여 인성을 부여해야한다.2) 세라믹과 metal의 다른금속을 이용한 접합법에 대한 연구가 필요하다3) bonding, adhesive bonding 경계면의 접합에대한 연구가 필요하다.3. 형상기억합금(shape memory alloy)에대하여 아는바를 기술하시오마르텐사이트 상변화에 의하여 자기 형상을 기억하여 다시 되돌아가려는 특성으로일정온도가 되면 순식간에 원래의 모습으로 되돌아가는 성질을 가진 합금.용도 : 우주선,인공위성 안테나, 창문자동개폐기, 온도제어소재, 화재경보기, 로봇의관절부척추,치열교정용 철강선, 온수난방용조절밸브, 커피메이커, 귀걸이, 안경테4. 다음 사항을 간단히 설명하시오1) 기능수있고, 공해를 발생시키지않는 환경순응 합금이다.☞문제점 : 설비가 고가이고, 원가가 비싸며 고중량이면서 반복사용으로 인한 미분화의방지, 초기활성화 대책 수립, 내구성향상등의 문제점이 있다.4) 다음 사항을 간단히 설명하시오.a) 비정질금속(Amorphous) : 용융상태 합금이 0.001sec 속도로 냉각되어 핵생성과성장에의한 결정화의 틈을주지않아 비결정질이된 금속.유리, 고분자가 있다.☞특징 : ① 금속보다 강도가 몇십배 우수하고 고가이다② 내마모성과 자기적특성, 부식에대한 저항성이 스테인레스보다 특히우수.③ 냉각문제로 가는선, 분말, 얇은판(50㎛)의 제조만 가능.☞용도 : fax, 오디오, 비디오의 마그네틱헤드, 합성가솔린 제조시 촉매b) 지능재료: 환경변화에 능동적으로 응답하고 학습이나 자기강화/손상회복 등이 가능한물리화학적 기능 과 상황, 환경대응능력을 갖는재료.☞용도 : 감각세라믹-5감을이용한 sensor, 도둑방지기, 음주측정기, 화재경보기,가스레인지 점화, 세라믹 카트리지c) 서미스터(thermistor) : 전자세라믹의 반도성기능으로 온도, 전류관계를 이용한ON/OFF 기능. - 일정온도 유지d) PZT : 압전세라믹의 종류로 압력을 가하면 전기저항이 발생하고,Pb(Zr,Ti)O3의 지르콘산납, 티탄산납의 화합물이다.착화소자(자동점화소자)등에 사용한다.e) Electronic 세라믹스의 기능:절연성(회로기판), 도전성(저항발열체), 압전성(압전필터,압전부자, 착화소자), 반도성(온도계, 바리스터),자성(자기헤드, 트랜스), 유전성등이 있다1. 금속계 신소재 합금의 종류는?형상기억합금, 아모퍼스합금, 수소저장합금, 초내열합금, 초경량 합금, 초전도합금등이 있다.2. 파인세라믹스(뉴세라믹스)계 신소재의 종류는?a) 일렉트로닉(전자기적) 세라믹스 : 전자회로, 압전소재b) 바이오(생체) 세라믹스 : 생체적합성-인공치아, 인공관절, 인공뼈c) 엔지니어링(기계구조용) 세라믹스 : 고강도, 내열성, 내식성, 내마모성 우수, 취성의 단점3. 원자배열에서 다른 2종류 이상의 소재가 거시적으로 조합되어 단일재료보다 우수한 기능을 갖는 재료. 1방향 응고합금은 제외.거시적으로 두 재료의 interface를 갖는다.- 종류 : 입자 분산형, 단섬유 분산형, 단섬유 일방형, 장섬유 일방형♣ Matrix(모재-基地材):Plastics(Polymer), Metal, Cement, Ceramics, Concrete, 고무♣ 강화재 : 복합재료와 모재중에 넣는 물질- 강도와 탄성율 증가, 온도에따른 변화를 적게함.- 비강도, 비탄성율, 내열성 양호(밀도가 적고 용융점이 높은 물질 기대)- 종류 : 분말(미세 분말 입자), Fiber, Whisker1) glass fiber :A glass : 고알칼리 물질, 화학적 저항성이 크다.C glass : 내부식성이 크다.E glass : 전기 절연성, 장섬유 90%이상S glass : E glass 중의 불순물을 제거한 고순도의 SiO2의 함량을 나타냄,고온에서 사용2) Aramid fiber : Polymer 섬유의 유기 합성섬유, 벤젠 구조에 근거한ring 화합물,강성이 양호, 고유리천이 온도, 용해성 불량3) Boron fiber : Boron 섬유-고강도, 고탄성율, 강화 재료로 적합, 생산비 고가,지름이 큼, 군용 항공기, 우주 왕복선, golf culb, 테니스 라켓,자전거 몸체4) Carbon fiber:석유 피치를 현재주로 사용, 탄성율은 높지만 강도가 낮고 고가이다.5) whisker : fiber의 길이도 적고 직경도 적다.결함이 없는 침상의 완전결정(단결정 섬유)♣ 섬유강화 복합재료 : FRP(Fiber Reinforced Plastic) 적용분야- 자동차 engine hood, fender, bumper, 타이밍벨트, piston head, disk- GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastic) - 유리섬유- CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) - 탄소섬유(스키, 스노우보드,낚시대,라켓)- AFRP, BF 미관, 가공성, 생체적합성 양호충치치료에 사용* 광학성 고분자 : 콘택트렌즈* 반도성 고분자 : 컴퓨터 CPU* 킬레이트 수지 : 화합물중에서 금속과 직접결함할 수 있는 배위자가 2개 이상인 경우하나의 금속을 집게로 집는 화합물.금속이온을 함유한 용액으로부터 특정금속을 선택적으로 포집하는기능성고분자 → 화학공장 폐기물(Ni, Co, Cu등 특정원소추출)* 액정 폴리머(liquid polymer) : 고체/액체 2가지성질을 모두 포함한 물질내열성과 기계적 특성이 보통의 플라스틱보다 매우 높은결정성의 열가소성 플라스틱.* 액정 디스플레이(LCD) : 혼탁한 액체가 유동하는 성질과 고체 결정과같이 편광된빛에의해 영향을 받는 광학적 특징을 갖는 것.단점) 주위의 빛이 없으면 사용불가. 빛을 발생하기위한 전력 소비가 없다.3. 5대 범용 Plastic1) polyamides(PA)- Nylon 이라불리고 섬유로 사용- 인장, 피로강도 우수, 고분자 구조, 기계적특성 양호, 내마모, 약품, 윤활성우수,기어, 베어링, 일반기계부품-단점 : 수분을 많이 흡수하여 부피변화 -> glass fiber로 강화2) polycarbonates(PC)- 플라스틱중 가장 질기고 경도가높다.- 강도, 견고성 양호, 높은탄성계수, 높은 전기저항, 낮은 수분흡수, 투명성, 내열성,충격강도우수- 단점 : 용매저항낮고, 응력집중상태에서 화학용매에 노출->균열발생3) polyesters (PET,PBT)- galss fiber 섬유강화 복합제로 사용,- 내열성, 윤활성, 내피로성, 인장 및 굽힘강도 우수.금속에 가까운 감촉(VTR,에어콘등 전자제품)4) polyacetals(POM)5) polyphenylene(PPO)- 높은상온강도, 탄성계수, 치수안정성, 선팽창계수가 열가소성수지에서 가장 낮음.- 용도 : 전기저항 우수-온수 PIPE, 컴퓨터 외장, 자동차의 실린더자동차를 예로들면,세라믹으로 만들진 엔진, 차체는 복합재료,기타부품은 고분자 재료 및 첨단합금으로만들어져 20∼30년전 자동차 중향(vertical direction)으로 이동된다.* milling machine의 크기는 table의 최대 이동량(좌우거리×전후거리×상하거리)으로 표시.▶milling attechment(밀링부속)① arbor : cutter를 고정하고, 주축에 끼워 주축과 함께 회전한다,고강성의 재질로 만들어짐② machine vise : 횡식 vise, 회전식 vise, 만능식 vise가 있고, 공작물의 고정에 사용된다.③ 회전 table : 테이블에 공작물을 직접 고정할 수도 있고, 회전 table에 machine vise를장착한 다음 machine vise에 공작물을 고정할 수도 있다.원통가공이 가능하다.④ index head(분할대), dividing head(등분대) : 원주분할가공, 각도분할가공 등에 사용.⑤ vertical milling attachment(직립 밀링 장치) : 수평식 milling machine의 column 전면에고정하여 수직식 milling machine으로 변환시키는데 이용.⑥ universal milling attachment(만능 밀링 장치) : 수평 및 수직면에서 임의 각도로자유로이 회전가능. end mill을 사용하면 key 홈, 금형(金型) 등을 가공하는데 편리.⑦ slotting attachment : column에 장착 하여 milling machine 주축의 회전운동을ram의 상하운동으로 변환.⑧ rack cutting attachment : cutter의 회전을 90도 전환시켜주는 장치3. 절삭과 연삭의 차이점을 간단히 기술하여라.1) 연삭가공 기준① 절연이 입자(Grain)로 형성.② 절연형상이 불규칙, 분포도 불균등(통계적 해석)③ 연삭깊이가 작다(chip 생성이 작고, 미량 절삭이 가능)④ Grainding Speed가 크다⑤ 자생작용을 한다.2 )연삭가공의 장점(절삭 대비)① 연삭숫돌 입자의 경도가 높기 때문에 다른 절삭공구로 가공이 어려운경화강(硬化鋼)과 같은 경질재료의 가공이 용이하다.② 생성되는 chip이

학교| 2003.02.10| 18페이지| 3,000원| 조회(1,645)

기계공작, 신소재공학, 유체공학실험

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