붙임1		2018년도 친환경자동차부품클러스터조성 R&D 과제 목록

분류		선정과제명	기간 (년)	지원규모 [2018년도]
전력기반차 (5)	1	전기구동 CUV용 Core less GMR 전류센서 개발	3	13억원 [3억원]
	2	전기구동 소형상용차용 전기기계식 제동 시스템 개발	3	22억원 [6억원]
	3	소형 전기구동 특수목적 차량용 비희토류 영구자석을 적용한 30kW급 구동시스템 개발	3	18억원 [4억원]
	4	전기차용 이동형 긴급 충전연계 스마트 서비스 플랫폼 개발	3	11억원 [3억원]
	5	전기구동 CUV·특수목적 차량용 온도센서 통합 TMS 플랫폼 개발	3	13억원 [3억원]
특수목적차 (2)	6	교통 약자를 위한 중량 30kg급 4륜 퍼스널 모빌리티 개발	3	11억원 [3억원]
	7	특수목적차량용 정밀조향제어가 가능한 중대형동력 정유압 조향시스템 개발	3	15억원 [3억원]
융합전장 (6)	8	AVN 모션 기반 운전자 상호작용 제어 컨트롤 시스템 개발	3	12억원 [2억원]
	9	할로겐벌브 교체형 LED벌브 및 램프 개발	3	12억원 [2억원]
	10	자동차 보안블록체인 기술을 접목한 사용자인식 ON-OFF Line 보안 모듈 및 관리시스템 기술 개발	3	12억원 [2억원]
	11	전·후방 감지 원적외선 광학시스템 개발	3	13억원 [3억원]
	12	백색광 변환 모듈 적용 HD급 해상도를 가지는 프로젝션 헤드램프 개발	3	15억원 [4억원]
	13	EV차량의 windshield용 산화물 패턴전극기반 투과율 90%이상 투명 면상발열체 개발	3	13억원 [3억원]
경량화 (6)	14	열가소성 수지 기반의 Powder 복합소재를 이용한 고 흡음형 경량 내장재 (카페트 및 트렁크 트림) 부품개발	2	9억원 [4억원]
	15	전기구동 CUV용 알루미늄 림 및 디스크 일체형 고내구 중공 휠 개발	3	13억원 [3억원]
	16	고강도 알루미늄 기반 25% 경량화 사이드 도어 모듈 개발	3	13억원 [3억원]
	17	7xxx계 고강도 알루미늄 및 레이저스폿 용접을 적용한 경량 CUV 차체 Side Sill 부품 개발	3	11억원 [3억원]
	18	CFRP와 Steel 이종소재 적용 경량화 및 충돌성능 확보 CUV용 센터필러 개발	3	11억원 [3억원]
	19	특장차용 복합소재 적용 경량 시트프레임 개발	3	11억원 [3억원]

(단위: 억원)

붙임2		2018년도 친환경자동차부품클러스터조성 R&D 과제제안요청서(RFP)

관리번호

001

산업기술분류1

대분류

기계소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

전기및전자장치

산업기술분류2

대분류

기계소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

차량 지능화 기술

과제명

전기구동 CUV용 Core less GMR 전류센서 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ전력기반 차량의 고성능, 고효율 전장부품을 위해 GMR(Giant Magneto Resistance) 기술 적용 고정밀 전류 측정이 가능한 핵심 센서 기술 개발로 향후 모듈 및 시스템형 전류센서를 개발하는 실용화 과제임.

ㅇGMR 적용 전류센서는 Core less 구조로 홀센서 적용 전류센서 대비 1/5∼1/10 소형경량화 가능.

ㅇ자동차의 전장화 추세에 따라 10년 자동차 1대당 160개의 센서가 적용되고 있으며 15년에는 200여개로 증가추세임. 이에 전장화 비중이 증대추세이며 그중 핵심 요소 센서 부품인 전류 센서의 수요는 큰 증가세임.

ㅇ센서산업은 기술 진입장벽이 높아 해외 전문업체들이 시장을 독과점하고 있으며 국내 전력기반 차량 전장부품 분야 가격경쟁력을 확보하기 위해 적극적인 연구개발이 필요한 시점임.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 전력기반 차량의 고효율 전장부품 GMR 기술 적용 측정 범위 100, 300, 900A급 전류센서 개발 (TRL :  [시작] 4단계 ~ [종료] 7 단계)

- 전력기반 차량의 고효율 전장부품 GMR 기술 적용 측정 범위 100, 300, 900A급 전류센서 설계

* 전자장해석을 통한 GMR 소자 최적 배치 연구

* 외부자장에 강인한 자계 차폐 구조설계

* GMR 기술 적용 전류센서 컴팩트 구조 및 신호처리 회로 설계

- GMR 기술 적용 100, 300, 900A급 전류센서 시제품 제작

- 전류센서 시험 평가

* 100, 300, 900A급 전류센서 평가를 위한 시험환경 구축

* 전류센서 적용성 평가를 위한 전력변환기 제작 및 검증

* 동작온도, Linearity, Total Accuracy 측정 및 평가

- 전류센서 사업화를 위한 특허대응 및 기술개발 전략 수립

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
정밀도 및 성능	1	전류측정범위	A	100, 300, 900	100, 300, 900	100, 300, 900 (스위스/LEM)
	2	Linearity	%	1, 1, 1	3, 2, 2	1, 1, 1 (스위스/LEM)
	3	Total Accuracy1)	%	±3, ±2, ±2	±3, ±3, ±3	±3, ±3, ±3 (스위스/LEM)
내환경 성능	4	동작온도	℃	-40 ∼ 125	-40 ∼ 125	-40 ∼ 125 (스위스/LEM)
	5	내환경 평가 (EMI, EMC)	-	CISPER 25	-	-

1) Total accuracy(@25℃)=√((Sensitivity error)2 + (Offset error)2 + (Linearity error)2 + (Temperature drift of sensitivity)2

+ (Temperature drift of offset)2 )

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 3억원 이내(총 정부출연금 13억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

002

산업기술분류1

대분류

기계소재

중분류

자동차철도차량

소분류

안전도향상

산업기술분류2

대분류

에너지자원

중분류

에너지효율향상

소분류

전기자동차(xEV) 관련기술

과제명

전기구동 소형상용차용 전기기계식 제동 시스템 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 전기기계식 제동(Electro-Mechanical Brake, EMB) 시스템은 유압장치 부품을 사용하지 않고 모터를 이용해 제동력을 확보하는 첨단 전자제어 제동시스템으로, ABS(바퀴잠김방지식 제동장치), ESC(자동차안정성제어장치), BAS(제동력지원장치) 및 EPB(전기식 주차 제동장치) 기능을 통합할 수 있으며, 향후 급속히 확산 예상.

ㅇ 전기자동차에서는 구동 전동기가 회생제동 기능을 발휘, 제동력을 확보함으로 기계식 제동장치의 용량이나 사용빈도는 내연기관 차량 대비 현격히 감소되며, 구동 전동기에 의한 회생제동과 전기기계식 제동기가 섞여 작동하기 때문에 모든 운전 조건에서 이 기능들이 조화롭게 작동하도록 제동시스템을 개발하는 것이 필요하며 이를 전기자동차에 적극 활용할 수 있도록 기술 개발이 필수적임

ㅇ 또한 주제동, EPB 기능을 통합 수행하는 EMB 시스템이 개발되어 적용된다면 전기차 개발에 소요되는 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있고, 전기차에서 유압용 부품 다수가 제거되어 경량화로 인한 전기차의 에너지 효율 개선, 원가 저감, 내구성 향상, 정비 수요 감소 등의 효과가 발생하여 전기차의 경쟁력이 향상되어 전기자동차의 보급 확산에 큰 기여를 할 것임.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 전기구동 소형상용차용 전기기계식(EMB) 제동시스템의 개발

(TRL :  [시작] 3단계 〜 [종료] 7단계)

- EMB Wheel module 설계 및 핵심 부품 개발

- 회생제동 기능의 고장, EMB 주제동/EPB 기능 등 기능 융합 알고리즘 개발

- EMB 시스템의 fail safety 대응 기술 개발

- 운전자 주행 mode에서의 통합 기능 구현 및 신뢰성 확보기술 개발

- EMB 통합 기능 시뮬레이션 및 실차 시험 검증 평가

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
actuator	1	모터 효율	%	90	-	90
	2	모터 내구	회	80만		80만
	3	제동력	kN	20	-	20
제동 시스템	4	제동거리	%	100		유압제동 기준
	5	응답시간	sec	0.2	-	0.2
	6	작동내구	회	20만	-	20만회(Bosch)
기능	7	주제동 /EPB 기능 융합	-	구현	-	기능 구현 (Siemens-VDO)
	8	해석 정확도	%	90		90

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 6억원 이내(총 정부출연금 22억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

003

산업기술분류1

대분류

기계·소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

전기 및 전자장치

산업기술분류2

대분류

기계·소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

시스템 통합 기술

과제명

소형 전기구동 특수목적 차량용 비희토류 영구자석을 적용한

30kW급 구동시스템 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ전 세계적으로 다양한 전력기반 자동차가 개발되고 있고 그중 전기구동모터의 경우  대부분 고가 희토류 영구자석을 적용함에 따라 구동모터의 가격은 고가임.

ㅇ전기구동 특수목적차량, 소형EV용 구동시스템의 가격은 시스템 적용과 부품개발 측면에서 가장 중요한 요소임. 저가격이면서 출력밀도를 극대화 할 수 있는 저가형, 고출력 밀도의 구동시스템 개발은 절실함.

ㅇ외국 선진사의 경우 구동시스템의 저가격화를 위해 페라이트 영구자석을 적용하거나 영구자석을 사용하지 않는 유도모터를 전기자동차용 구동 시스템에 적용하여 사업화를 추진 중임.

ㅇ본 기술의 개발을 통해서 선진사 대비 전기동력 시스템에 대한 가격경쟁력 및 기술 경쟁력의 확보뿐만 아니라 특히나 중요한 희토류계 자석에 대한 환경적, 자원종속 측면의 문제점에 대한 해결책을 제시하는 것이 목표임.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 전기구동 특수목적차량용 비희토류 영구자석을 적용한 30kW급 구동시스템 개발 (TRL :  [시작] 4단계 ~ [종료] 7 단계)

- 전기구동 특수목적차량용 30kW급 구동 모터 개발

* 저가 영구자석 적용 구동 모터 설계

* 누설자속 최소화를 위한 자기회로 최적화 설계기술 개발

* 영구자석 착자기 설계 및 영구자석 감자 회피 설계

* 고속회전에 신뢰성을 가지는 Spoke형 회전자 코어 구조설계

- 구동모터 제어기 및 최적제어 기술 개발

* 구동모터 제어기 H/W 및 S/W 설계 기술 개발

* 토크/속도 제어 알고리즘, 제어 S/W 개발 및 병렬제어 인터페이스 구현

* 구동용 제어기 손실분석 및 최적 방열구조 설계

- 용량 다변화 가능한 표준 코어 전기 구동시스템 제작 및 평가

* 표준 코어 구동시스템 제작 및 평가

* 전기구동시스템 차량 탑재 및 적용성 평가

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
구동 모터 & 제어기	1	구동모터 최대토크(1)	Nm	115	115	115 (독일/ZF Sachs)
	2	구동모터 최대속도(2)	rpm	7000	6000	6000 (독일/ZF Sachs)
	3	구동모터 출력밀도	kW/kg	0.8	0.7	0.8 (독일/ZF Sachs)
	4	구동모터 효율	%	92	92	92 (독일/ZF Sachs)
	5	구동 제어기 효율	%	95	94	94 (미국/Sevcon)
신뢰성 지표	6	온도	도	85	70	85 (미국/Sevcon)
	7	내환경 습도	%	95	90	95 (미국/Sevcon)
	8	진동 내구성	G	3	-	3 (미국/Sevcon)

* (1) 구동모듈 최대토크@2500rpm 기준, (2)구동모듈 최대속도@23Nm

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 4억원 이내(총 정부출연금 18억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

004

산업기술분류1

대분류

기계·소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

전기 및 전자장치

산업기술분류2

대분류

기계·소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

차량지능화기술

과제명

전기차용 이동형 긴급 충전연계 스마트 서비스 플랫폼 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 국내 전기차의 보급이 가속되는 가운데 2019년에는 5만대를 넘어 설 것으로 예상됨.

ㅇ 최근 전기차 보급 확대에 따른 배터리 충전상태가 최하점으로 떨어져 차량의 운행이 어려운 경우 긴급구난차량을 호출하여 배터리를 충전하기 위한 인프라 및 서비스에 대한 다양한 요구가 대두되고 있음.

ㅇ 일부 EV 제작사에서는 운행 중이던 전기자동차 배터리 방전 시 출동하여 충전해주는 서비스가 제공되고 있기는 하나 자사 생산 차량에 한정적인 서비스가 지원될 뿐 대부분의 전기차에 대한 서비스는 부족한 실정임.

ㅇ 본 기술개발은 전기차 및 E-Mobility 차량의 방전 등의 긴급 상황 시 출동하여 차량의 충전을 위한 이동형 긴급 충전기 및 충전 서비스에 대한 플랫폼 개발하는 것이 목표임.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 전기차 이동형 긴급 충전연계를 위한 스마트 서비스 플랫폼 개발 (TRL :  [시작] 5단계 〜 [종료] 7단계)

- 긴급 충전 서비스 요청 및 유지 관리를 위한 서비스 S/W 개발

* 모바일 O/S 기반 이동식 긴급 충전 서비스 지원 앱 및 사업화 모델 개발

- 배터리 팩 제작 (12kWh이상) 및 긴급충전 차량 적용기술 개발

* 배터리팩용 BMS 및 배터리 팩 제작 기술 개발

* 차량 운행에 있어서 전기안전성 확보 및 차량 적용기술 개발

- B2B 양방향 충전기 개발(20kW이상)

* 고효율 급속 충전 회로 개발

* 충전기 신뢰성 및 안정성 확보 기술개발

* 차데모, 콤보 방식등 다양한 충전방식의 충전 호환 기술 개발

* 전기차 충전기를 이용한 배터리 팩 충전 가능 기술 개발

- E-모빌리티 차량 충전용 인버터 제작

* 이동형 배터리 팩을 통한 충전용 인버터 시제품 제작

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
서비스 SW	1	모바일 서비스앱 소스코드 보안 검증	-	적합	-	-
	2	소프트웨어 품질인증	-	적합	-	-
배터리팩	3	배터리 용량	kWh	12 이상	-	-
양방향 충전기	4	충전시간	분	20 이내	30	20 (스위스/Brusa)
	5	최대 출력	kW	20 이상	7	20 (스위스/Brusa)
	6	전력변환 효율	%	94 이상	94	94 (스위스/Brusa)
시스템	7	방진/방수 등급	급	IP44	-	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 3억원 이내(총 정부출연금 11억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

005

산업기술분류1

대분류

기계소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

전기 및 전자 장치

산업기술분류2

대분류

기계소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

시스템 통합기술

과제명

전기구동 CUV·특수목적 차량용 온도센서 통합 TMS 플랫폼 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ최근 차량내 전장부품 수의 비중이 증가세로 전력/신호 배선 (와이어하네스 및 정션박스)의 증가와 더불어 시스템 안정성 및 신뢰도에 대한 위험부담이 증가됨. 전력기반 차량의 경우 기존 차량 대비 전장 부품 비중은 더욱 높음.

* 전력기반 차량의 경우, 동력시스템뿐만 아니라 배터리, 공조 장치 등에 다양한 센서 및 모듈이 꾸준히 증가하여 시스템 배선의 복잡성이 증가하고 있는 실정임.

ㅇ자동차 내에 다양한 형태의 많은 온도 센서를 한 개의 온도센서 측정 모듈과 결합하여 실시간으로 센서의 진단정보와 정확한 Data를 ECU에 전송하여 편의성 공조 (HVAC), 온도관리 전장 부품류, 친환경 자동차(Battery)에 대응 가능한 온도센서 통합 관리 솔루션 제공 필요성 대두.

ㅇ온도센서 통합모듈 사용으로 인해 기존시스템에 비해 신뢰성/안정성이 높고, ECU  처리성능의 효율화, 연결성 측면의 우수성, 불필요한 배선의 생략이 가능하고 부피, 무게, 비용, 신뢰도 측면에서 유리하므로 향후 파급효과가 클 것임.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 전기구동 CUV·특수목적 차량용 온도센서 통합 TMS(Temperature Management System) 플랫폼 개발

(TRL :  [시작] 4단계 〜 [종료] 7단계)

- 전력기반 차량용 HVAC, 베터리팩 등 통합관리 대응 가능한 온도센서 개발

* 사용 온도 및 위치별 온도센서 개발

- 센서 진단정보, 정확한 Data를 ECU에 디지털로 전송하여 편의성 공조(HVAC), 온도관리 전장품 및 친환경자동차(Battery)등에 대응 가능한 통합 모듈 개발

* 다수 온도센서 신호처리 (아날로그신호 증폭, 디지털 변환, 진단, 통신등) 가능한 ASIC 모듈 개발

- 온도센서 및 통합모듈 시스템의 신뢰성 평가 기술 개발 및 검증

* 전체 시스템 자동차 환경 적용 가능한 신뢰성 평가 기술 개발 및 검증

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
온도 센서	1	정확도1)	℃	±2.5℃	±3.0℃	±2.5℃(미국/SENSATA)
	2	응답성2)	초(S)	5초	6초	5초(미국/SENSATA)
	3	절연저항3)	㏁	1㏁	1㏁	1㏁(미국/SENSATA)
	4	열충격시험4)	cycle	1000cycle	800cycle	1000cycle(미국/SENSATA)
통합 모듈	5	정확도1)	℃	±2.5℃	±3.0℃	±2.5℃(미국/Continental)
	6	응답성2)	초(S)	5초	6초	5초(미국/Continental)
	7	열충격시험4)	cycle	1000cycle	800cycle	1000cycle(미국/SENSATA)
	8	고온작동내구 5)	시간(Hr)	1000Hr	800Hr	1000hr(미국/SENSATA)

1) -40∼200℃, 2) 상온<-> 200℃, 3) 상온절연저항 250VDC, 4) -40℃(2.5min)∼125℃(2.5min), 5) 125℃

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 3억원 이내(총 정부출연금 13억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

006

산업기술분류1

대분류

기계소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

전기 및 전자장치

산업기술분류2

대분류

기계소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

시스템 통합 기술

과제명

교통 약자를 위한 중량 30kg급 4륜 퍼스널 모빌리티 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 퍼스널 모빌리티는 개인형 이동수단을 지칭하는 용어로, 전기를 동력으로 하는 이동 수단 중 1인용 이동수단을 지칭함. 최고 속도는 10~40km로서 저속 주행의 특성상, 주요 통행로는 보도 및 자전거 도로가 대상임.

ㅇ 최근, 환경규제 및 고유가에 대응하여 친환경 동력 기반의 퍼스널 모빌리티가 이슈화 되고 있으며, 기술 개발이 요구됨.

ㅇ 1~2인 가구 증가와 사회 고령화 등에 맞춘 헬스케어용 퍼스널 모빌리티 시장 확대가 예상됨.

ㅇ 수요층을 고려한 사용자 편의 기술 융합과 소규모 양산 기반의 사업화를 통한 시장 창출 요구됨. 이에 수요자의 편의 기술이 융합된 친환경 모빌리티 기술을 개발해야 할 필요성이 있음.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 교통 약자를 위한 중량 30kg급 보행 보조용 4륜 퍼스널 모빌리티 개발

(TRL: [시작]5단계~[종료] 8단계)

- GFRP(glass wool 20%이상 함유) 소재 적용 고강도 플라스틱 복합재의 사출 프레임 모듈 탑재한 30kg 이내의 4륜 퍼스널 모빌리티(hand carrier 가능)

- 맞춤형 동력시스템 개발(휠+모터+인버터+타이어)

- 사용자 편의 IT 융합 기술- 운전자 상태 감지 급제동 시스템 적용

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
전기 스쿠터	1	최대시속1)	km/h	15	-	12
	2	운행거리2)	km	25	-	48
	3	중량3)	kg	30	-	80
	4	최대하중4)	kg	120	-	135

1) 보급기준 평가시험(전문기관): 최고속/가속(SOC 25%, 95%), 최대 등판 능력(SOC 25%, 95%)

2) 1회 완충 기준(자체 시험 또는 전문기관): 충전기 기능 시험법 적용, 상온/저온 시험

3) 완성차 기준(전문기관 혹은 자체시험)

4) 1인승+1화물 조건(전문기관)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 3억원 이내 (총 정부출연금 11억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

007

산업기술분류1

대분류

기계‧소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

전기 및 전자장치

산업기술분류2

대분류

기계‧소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

시스템 통합 기술

과제명

특수목적차량용 정밀조향제어가 가능한 중대형동력 정유압 조향시스템 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ제품 개요 : 정유압(Hydrostatic) 조향시스템은 일반 조향시스템과 달리 인터미디어트 샤프트(Intermediate Shaft), 스티어링 랙(Lack)등 복잡한 기구적 연결이 없이 유압 호스를 통하여 휠의 조향이 가능하여 중량절감, 원가절감이 가능하며, 설계자유도가 높은 장점으로 특수목적자동차에 널리 사용되고 있음.

ㅇ적용 분야 : 특수목적자동차는 높은 조향동력을 요구하거나, 차량의 특수하고 다양한 용도에 따라 높은 설계자유도를 필요로 하며, 복잡한 주행환경과 거친 노면환경에서도 높은 수준의 조향제어를 필요로 함.

ㅇ개발필요성 : 최근, 다목적자동차 시장의 급속한 성장과 더불어 성장하고 있는 품목으로 4차 산업혁명 관련 원격제어나 무인화가 요구되는 분야인 산업, 건설, 농업 등 특수차량 및 장비 분야에서 고부가가치의 조향기반 기술 개발이 요구됨

ㅇ시장 동향 : Danfoss社와 Eaton社 등 해외 선진사들은 핵심부품 및 관련기술, 시장을 선점하고 있으며, 국내 특수자동차 제조업체들은 수입에 의존하고 있어 국내독자 개발이 시급함.

ㅇ기대 효과 : 국산화 개발로 수입대체, 다목적자동차의 고품질화, 품질향상 기여

ㅇ특허 검토 : 부품 및 시스템 등 관련 특허소멸, (미국)특허 제어기술과는 차별화됨.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 특수목적차량용 고정밀제어 정유압 조향시스템 국산화 개발

(TRL: [시작] 5단계~[종료] 7단계)

- 고정밀 제어를 위한 Steering Assist 기술 연구 및 고효율 유압회로 개발

- 조향상태 및 노면 외란 저감을 위한 센서 피드백 제어 컨트롤러 기술 개발

- Load Sensing 적용 고효율 유압시스템 모듈화 기술 개발

- 시스템 제어를 위한 요소부품의 성능효율향상 및 히스테리시스 저감기술 확보

- Gerotor 및 Valve Unit 등 핵심부품 고정도 정밀가공 및 후처리 기술 확보

- 조향제어성능 및 내구신뢰성 평가 기술개발, 평가환경 확보

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
시스템	1	용량	cc/rev	200	-	200
	2	최대 압력	bar	250	210	250
	3	조향 응답성	s	0.230	-	0.230
	4	내구성	회	100만	-	100만
	5	조향 입력토크	kgf‧m	0.2	0.3	0.2

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 3억원 이내(총 정부출연금 15억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

008

산업기술분류1

대분류

기계·소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

자동차 IT·SW

산업기술분류2

대분류

기계·소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

전기및 전자장치

과제명

AVN 모션 기반 운전자 상호작용 제어 컨트롤 시스템 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ친환경자동차 IT 융합 시스템은 차량의 전자제어(X-BY-Wire) 발달와 더불어 안전장치와 편의장치에 대한 사용자 필요성이 높아지고 있음

ㅇ운전자의 편의 및 안정성확보를 위해 운전자가 운전 중 시선을 회피하지 않고, 차량내 3D 카메라를 통해 모션 제어 기술을 적용하여 운전자 상호 정보 전달이 요구됨

ㅇ현재 B사에서 제스처 컨트롤 기능을 장착한 상태로 손가락 크기 변화와 이동을 감지해 작동하는 기능을 갖고 있으며 몇 개의 손 동작을 통하여 이식하는 최첨단 시스템으로 전화 수신 및 거절 등의 여섯 가지를 채용한 상태임

ㅇ운전자 조작 관성의 특성 시험을 통한 차랑내의 바디 네트워크를 통한 상호 작용 기술 개발이 요구됨

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : AVN 모션 기반 운전자 상호작용 제어 컨트롤 시스템 개발

(TRL: [시작] 4단계 ~ [종료] 7단계)

- 3D 카메라 H/W 및 S/W 제어 기술

- 3D 근적외선 카메라 센서를 이용한 운전자 상호 작용 인식 기술 개발

- 차량 바디 네트워크를 데이터를 이용한 AVN 및 HUD 시스템에 장착된 모션 센서를 통해 운전자 모션 인식 기술 플랫폼 개발

- 차량 주행 정보에 따른 차량 상태 결정 기준에 따라서 4단계 모션 인식 기술 개발 (정지, 저속, 중속, 과속)

- 운전자 특성 클러스터링 & 모델링 기술 개발

ㅇ 개발목표

성능지표				단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
제스처	1	제스처 수		ea	7	0	6(독일, BMW)
	2	제스처 인식율		%	95	90	95(독일, BMW)
	3	제스처 정밀도	수직	cm	35	35	35(독일, BMW)
			영역	cm	40x40이상	40x40	40x40(독일, BWM)
AVN 플랫폼	4	데이터 프로토콜 오류		%	95	90	95(독일, BMW)
	5	차량 속도 정보에 따른 인식 상태 결정		단계	4	3	3(독일, BMW)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 2억원 이내(총 정부출연금 12 억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

009

산업기술분류1

대분류

기계·소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

자동차 IT·SW

산업기술분류2

대분류

기계·소재

소분류

자동차/철도차량

소분류

전기및 전자장치

과제명

할로겐벌브 교체형 LED벌브 및 램프 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 최근 신규 출하되는 자동차는 대부분 LED램프를 장착하고 있으나, Head Lamp의 경우 아직 할로겐을 그대로 적용하는 경우가 많고 기존 출하차량들은 아직 할로겐 램프를 사용하고 있음

ㅇ 기존 할로겐 램프를 대체하고, 기존 차량의 환경친화성, 편의성, 디자인에 대한 요구가 높아지고 있음

ㅇ 에프터마켓에서의 할로겐 대체 및 교체형 시장은 매년 13%씩 급성장하고, 대체 전조등부품시장을 빠르게 잠식하고 있으며, 중국/대만제품이 상당수를 차지하고 있으나 열적내구성 문제로 인한 해외 바이어의 불만이 폭증하고 있음

ㅇ 시장의 알루미늄기반 LED벌브를 할로겐벌브 기본 구조로 대체하기 위해서 내부 최대온도 150도 이상 견딜 수 있는 방열체 기술과 초소형 전기/전자부품 개발 등이 뒷받침되어야 함

ㅇ 또한 할로겐 특성과 유사한 3,000K 영역의 색온도, 6,000K의 색온도를 동시구현이 가능해 대륙별 기후 및 환경 선호도에 따른 제품개발 필요

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 기존 차량용 할로겐벌브와의 1:1 대체 및 호환이 가능한 ECE 배광법규 만족 LED램프 개발

- 할로겐 타입과 교환 가능하면서도 동등 수준 이상 성능을 구현하는 LED벌브 개발

- 교환 장착 시 할로겐 램프대비 동등 수준 이상의 밝기 및 시야 확보 성능 만족

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
벌브 성능	1	광효율1) (@6,500K 이상)	lm/W	> 110	> 80	>100@6,000K (네덜란드, 필립스)
	2	방열성능(Tb)	℃	<125	> 130	<125 (네덜란드, 필립스)
	3	색온도	K	3,000∼3,500/ 6,000∼6,500	6,000 이상	> 6,000K (네덜란드, 필립스)
	4	고온동작 테스트2)	a.u.	JESD22- A108 충족	-	GM AECQ 101 기준충족 (독일, 오스람)
램프 성능	5	적용 타입 (H1∼H11)3)	종	6종 이상	3종	6종이상 글로벌 3개사 (네덜란드, 필립스)
	6	배광법규4)	a.u.	R112, R19	포그	-
	7	자동차전장 통합인증 취득5)	a.u.	E-MARK	KAPA	E-MARK (네덜란드, 필립스)
	8	비상기동6)	a.u.	동작	-	-
	9	할로겐 램프 대비 밝기 7)	%	100 이상	70이하	80@3,000K (네덜란드, 필립스)

1) 색온도 7,000K 이하, 자동차 색도법규만족, 상온 30분 이상 에이징후 성능지표, 2) AECQ 101만족 광원 사용 혹은 개발광원 JESD22-A108 충족 3) 6종 타입  각각 배광만족 광학계 기존사용, 4) 3,000K&6,000K 동시만족 5)  Fog KAPA, Head Lamp E-Mark 5) 벌브오동작시 비상구동으로 사고방지 6)교체 전 신규 필라멘트 벌브 램프성능 대비 전체광속 100%수준 이상 확보

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 2억원 이내(총 정부출연금 12억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

010

산업기술분류1

대분류

기계·소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

자동차 IT·SW

산업기술분류2

대분류

기계·소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

전기및 전자장치

과제명

자동차 보안블록체인 기술을 접목한 사용자인식 On-Offline 보안모듈 및 관리시스템 기술개발

1. 개요 및 필요성

ㅇV2X를 기반으로 커넥티드카의 증가, 자율주행차의 상용화에 따른 차량의 보안이슈발생

- OTA, V2X 등의 기술적용에 따른 통신을 통한 해킹가능성 증가

ㅇ자동차 국제기준조화 회의기구인 UN ECE WP29의 자율주행자동차관련 기준개발을 위한 전문가 기술회의그룹에서는 사이버보안 및 데이터보호 가이드라인을 마련함

ㅇ차량의 관리와 제어를 위해, 물리적 보안과 사이버 보안관련 취약점 해결을 위한 대안제시가 필요함

ㅇ차량의 전장화 증가에 따른 기계적 문제뿐만 아니라 비인가자의 접근과 전자적 오류 발생에 따른 보안이슈 발생할 수 있어 이에 대한 기술개발이 필요함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 자동차 보안블록체인 기술을 접목한 사용자 인식 On-Offline 보안모듈 및 관리시스템 기술개발(TRL :  [시작] 3단계 〜 [종료] 7단계)

- 차량용 지문인식 보안 모듈 개발

- 블록체인 암호화 기술을 적용한 사용자 인식 보안모듈 및 관리시스템 개발

- 사용자 등록을 통한 차량관리 및 차내정보 관리를 위한 사용자(User Level) 인식 보안모듈 개발

- 사용자 정보관리 및 블록체인 연동을 위한 센터 시스템 개발

- 차내망 접속을 위한 보안 게이트웨이 개발

* 사용자 등록을 통한 차량관리 및 차내정보 관리를 위한 사용자(User Level) 인식 보안모듈

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
보안	1	초당 보안 Transaction 처리 수	개	7	3	7 (캐나다/ 블랙베리)
	2	초당 암호화 처리 속도	ms	100	300	100(독일/ecrypt)
인증	3	본인 인증 거부율	%	1	10	1(미국/오센텍)
	4	타인 오 인식율	%	0.1	1	0.1(프랑스/Morpho)
	7	본인 인증 성공율	%	97	85	95(미국/베리더티)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 2억원 이내(총 정부출연금 12억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

011

산업기술분류1

대분류

기계소재

중분류

자동차/ 철도차량

소분류

전기및 전자장치

산업기술분류2

대분류

기계소재

중분류

자동차/ 철도차량

소분류

안정도

향상기술

과제명

전·후방 감지 원적외선 광학시스템 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ ADAS 주요 기술인 차선이탈경고(LDW), 적응형 주행 제어(ACC), 교통신호인식(TSR), 야간 카메라(NV), 보행자/장애물/자동차감지(PD) 등 카메라를 이용한 운전자 안전장치가 지속적으로 증가 추세

ㅇ 이중 원적외선 카메라시스템의 경우 빛이 없는 어두운 환경에서도 사물이나 사람을 감지하거나 인식할 수 있어서 다른 어떤 기술보다도 매우 유용함에도 불구하고 적외선 광학렌즈/센서 등 고가의 핵심부품으로 인해 시장보급 확대가 늦어지고 있음

ㅇ 하지만, 최근 진공몰드 성형기술의 발달로 적외선 광학렌즈의 대량생산이 가능해지고, 비냉각식 적외선 열감지 센서 또한 지속적인 기술개발로 가격이 내려가고 있음

ㅇ 80X80 픽셀급 센서를 적용한 원적외선 광학시스템의 경우 차량 전후방 빛이 없는 환경에서 사물의 감지가 가능하여 야간에도 사각지대의 사물 및 사람 감지가 가능하므로 이러한 저가 보급형 전후방 원적외선 광학시스템의 기술개발이 필요함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 80×80 픽셀 센서를 이용한 전·후방 감지용 원적외선 광학 시스템 개발(TRL: [시작] 4단계 ~ [종료] 7단계)

- 센서 pixel pitch를 고려한 40도 이하 화각용 광학설계 기술 개발

- 최적 센서 선정 및 센서/렌즈 결합 광학시스템 개발

- 성형용 금형가공기술 개발 : 금형 형상오차(PV) 0.8μm이하, 표면조도(Ra) 5nm이하

- 적외선렌즈 성형기술 개발 : 성형렌즈 형상오차(PV) 1μm이하, 표면조도(Ra) 8nm이하

- 원적외선 성형렌즈용 내구성 무반사코팅(Anti Reflection Coating)기술 개발

- AVN 출력을 위한 영상신호처리기술 개발 : ISP 보드개발

- AVN 연동가능한 CAN 방식 통신 프로토콜 개발/ NTSC 아날로그출력 모듈 개발

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	화소수	pixels	80×80	80×80	80×80 (벨기에, Umicore)
2	렌즈화각	degree	40 이하	-	-
3	렌즈해상도 MTF1)	%	35 이상 @All Field	30 이상 @All Field	30이상@All Field (벨기에, Umicore)
4	렌즈코팅 투과율 @ 파장 8~12um, 두께1mm disk	%	97 이상	-	95(벨기에, Umicore)
5	렌즈 형상오차	μm	1 이하	1.2	1(벨기에, Umicore)
6	렌즈 표면조도 @cut off length 0.01mm	nm	8 이하	10	8(벨기에, Umicore)
7	카메라분해능 NETD2)	mK	200 이하	-	-
8	영상출력속도	fram/sec	15 이상	-	-
9	광학시스템 크기	D(mm)XW(mm)XH(mm)	60X60X70이하	-	-

1) MTF : Modulus Transfer Function   2) NETD : Noise Equivalent Temperature Difference

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 3억원 이내(총 정부출연금 13억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

012

산업기술분류1

대분류

전기ㆍ전자

중분류

전자응용

소분류

조명기기

산업기술분류2

대분류

기계ㆍ소재

중분류

자동차/

철도차량

소분류

전기 및 전자장치

과제명

백색광 변환 모듈 적용 HD급 해상도를 가지는 프로젝션 헤드램프 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ자동차 전조등은 고출력 청색 레이저 다이오드, LED, OLED 등의 디지털 광원의 등장과 전자제어 시스템 융합으로 운전자의 시인성을 높여 주행 중 안전성 향상에 큰 발전을 가져오고 있음

ㅇ독일 선진사는 발전된 형광체 기술과 광학/제조 기술을 바탕으로 청색 레이저 다이오드 광원이 적용된 High Beam 보조램프를 2016년 이미 양산차종에 적용하였으며, DRL/Low beam 헤드램프 등에도 관련기술을 적용한 제품개발을 진행 중

ㅇ또한, 패턴 혹은 이미지 프로젝션 기능을 가지는 HD급 해상도의 헤드램프는 개발 초기 단계에 있으며, 향후 2-3년 이내에 제품화되어 5년 이내에 상용화될 것으로 예상되므로 국내 자동차 산업의 경쟁력 향상을 위해 빠른 사업화 추진이 필요

ㅇ향후 LED 헤드램프 시장에서 백색광 변환 레이저 헤드램프 시장으로 변화가 급속히 이루어질 전망이나, 광원/제어/형광체/광학/소재/자동차 기술들의 복잡성으로 인해 국내 자동차 램프 제조사는 기술개발에 어려움을 겪고 있어, 정부 지원을 통한 산/학/연의 공동개발이 필요

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 백색광 변환 모듈 적용(Blue Laser Diode/형광체) HD급 해상도를
가지는 프로젝션 헤드램프 개발 (TRL: [시작] 4단계 ~ [종료] 7단계)

- 백색광 변환 모듈은 다수의 청색 레이저 다이오드를 배열하고 형광체에 투사 혹은 반사시켜 백색광을 구현하는 기술이 적용되며, 모듈의 기능 이상시 비상동작이 가능해야 함

백색광 변환 모듈이 적용된 주간 주행등, HD급 프로젝션 유닛 및 유닛이 장착된 전조등은 유럽 자동차 성능법규인 ECE R48, R87, R112, R123을 각각 만족해야 함

개발된 전조등은 주행노면에 패턴 혹은 기호를 등을 표지하여 주행의 편의성 및 경고를 통한 안전주행 보조기능을 제공하여야 함

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준
유닛	1	해상도	W	1024 x 768 이상	24
	2	비상동작	-	가능	-
램프	3	색도 법규(ECE R48)	-	만족	-
	4	ECE배광법규(R87, R123, R112)	-	만족	-
	5	전자 신뢰성 및 전자파 안정성	-	GMW 3172&3097	-
표지	7	노면상의 패턴/기호표지@30 m	-	5개 이상	-

3. 지원기간/추진체계/예산

ㅇ 기간 : 3년 이내    ㅇ 정부출연금 : ’18년 4억원 이내(총 정부출연금 15억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

013

산업기술분류1

대분류

기계소재

중분류

자동차/
철도차량

소분류

전기 및 전자장치

산업기술분류2

대분류

기계소재

중분류

표면처리

소분류

박막제조기술

과제명

EV차량의 windshield용 산화물 패턴전극기반

투과율 90%이상 투명 면상발열체 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 개발제품 개요

- 차량의 전면 유리(하부, 테두리) 및 후면유리(전체)에 서리제거 및 해동 목적으로 열선이 설치되어 있음

- 기존 구리 및 금속나노물질 기반으로 한 열선에 의한 시야확보 방해를 개선하기 위해 90%이상의 고투과율을 갖는 Windshield용 투명 면상발열체

ㅇ 제품 개발 필요성

- 해외 선진사는 투명 면상발열체 상용화 개발을 시작했고, 국내는 원천기술 개발 수준으로 상용화 기술개발 필요

- 기존 투명 면상발열체의 낮은 투과도(80%이하) 개선, Haze 최소화 및 高신뢰성 확보 필요

- 양산성 및 가격경쟁력 확보를 위해 산화물 패턴전극기반 투명 면상발열체 연속 생산기술 및 저온(상온)공정 확보 필요

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 투과율 90% 이상 다층구조의 투명 면상발열체 개발

(TRL: [시작] 5단계 ~ [종료] 7단계)

- 고시안성 확보(전면/후면)를 위한 투명 면상발열체 설계 및 해석기술 개발

- 산화물 기반 다층전극 구조 최적화 기술 개발

- 면저항 성능 및 투과도 동시 확보를 위한 바인더 개발

- 면상발열을 통한 유리에 국부적인 열집중 현상 회피 기술 개발

- 투명 면상발열체 성능 및 내구성/신뢰성 확보

- 양산성 확보를 위한 연속 생산기술 및 저온(상온)공정 기술 확보

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
성능	1	제상성능 (–20℃, 15분)	%	≥90	90	90 (프랑스,Saint Gobain)
	2	투과도(@550nm)	%	≥90	80	90 (일본,Nitto Denko)
	3	면저항	Ω/sq	≤50	200	150 (일본,Nitto Denko)
	4	Haze	%	≤3	3	3 (일본,Nitto Denko)
신뢰 내구성	5	고온고습 내구성 (80℃, 75%, 48h)	%	≤10	15	12 (일본,Nitto Denko)
	6	저온 내구성 (-20℃, 48h)	%	≤10	15	11 (일본,Nitto Denko)
	7	염수분무시험	pass/fail	pass	pass	pass

4) 투명필름의 뿌연 정도(Haze meter), 5) & 6) 내구평가 후 초기 면저항 기준 변화율

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 3억원 이내(총 정부출연금 13억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

014

산업기술분류1

대분류

기계·소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

차체 및 경량화 기술

산업기술분류2

대분류

화학

중분류

고분자재료

소분류

기타 고분자 재료

과제명

열가소성 수지 기반의 Powder 복합소재를 이용한 고흡음형 경량 내장재 (카페트 및 트렁크 트림) 부품개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ글로벌 연비 및 환경규제 심화에 대응하여 자동차 경량화는 필수 공통 기술로 인지되고 있으며, 자동차 감성품질이 소비자 선택의 주요 척도로 부각되면서 안락함 및 정숙성 등이 중요시되고 있음.

ㅇ최근 자동차 카페트, 트렁크 트림류 등 흡, 차음용 내장재 부품들에 대한 경량화와 효과적인 소음 차단 및 감소를 위한 연구개발이 활발히 진행되고 있음.

ㅇ자동차용 내장재 소재는 초기 차음성능을 중시하여 왔으나, 최근 흡음성능을 높이기 위한 소재부품 개발이 주목받고 있음.

ㅇ열가소성 수지를 이용한 파우더 (Powder) 소재는 기존 차음 소재 대비 경량화 및 소음저감 측면에서 우수한 경쟁력을 갖는 흡음 소재로 대두되고 있음.

ㅇ글로벌 완성차 및 부품업계는 파우더 소재를 이용한 내장 부품 개발 및 양산화에 박차를 가하고 있음에 따라 국내 자동차 산업에서도 대외 경쟁력을 확보할 필요가 있음.

ㅇ열가소성 수지 기반의 파우더 복합소재를 이용한 고 흡음형 경량 자동차 내장재 부품개발을 통하여 시장 선점 및 매출 창출에 기여할 것으로 여겨짐.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 열가소성 수지 기반의 Powder 복합소재를 이용한 흡음성 향상 및 10% 경량화 내장재 (카페트 및 트렁크 트림) 부품개발 (TRL : [시작] 5단계 ~ [종료] 8단계)

- 내장재용 열가소성 수지 기반 흡음성 향상 파우더 복합소재 개발

- 파우더 복합소재의 원단 도포/부착 장치 및 공법 개발

- 파우더 복합소재 적용 내장재 성형 및 트리밍 공법 개발

- 파우더 복합소재 적용 고 흡음형 경량 내장재 시제품 (카페트 및 트렁크 트림) 제작

- 내장재 시제품 (카페트 및 트렁크 트림) 적합성 시험평가

* NVH 성능(흡음성), 내열/내한성 등

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
파우더 특성	1	밀도	g/cm3	1.2 이하	-	1∼1.4 (일본,Hasetora)
	2	입자 사이즈	㎛	500 이상	-	500 이상 (일본,Hasetora)
내장재 특성	3	도포 균일도 오차1)	%	±5이내	±5이내	±5 이내 (일본,Hasetora)
	4	흡음률 향상2)	%	8	-	8 (일본,Toyota)
	5	경량화율3)	%	10	-	10 (일본,Toyota)

1) 면적당 파우더 도포 중량 (g/m2) 측정 비교

2) KSF 2805 규격 적용 기존 부품 대비

3) 동일위치 적용 기존 부품 대비

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 2년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 4억원 이내(총 정부출연금 9억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

015

산업기술분류1

대분류

기계소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

차체 및 경량화 기술

산업기술분류2

대분류

기계소재

중분류

주조/용접

소분류

금형주조

과제명

전기구동 CUV용 알루미늄 림 및 디스크 일체형

고내구 중공 휠 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ국제 환경규제 및 연비규제 강화로 자동차 소재 및 부품의 경량화가 요구되고 있으며, 경량화 기술은 기타 연비 향상기술 대비 고효율, 저비용으로 개선효과가 큼

ㅇ휠 (Wheel)은 경량화 시 부가적으로 차체 전반의 성능이 향상되지만 경량화로 인한 내구성능 저하 및 주행 중 진동·소음 심화를 유발할 위험성이 증가 됨. 따라서 휠의 경량화는 내구성 및 진동·소음 품질 향상을 동시에 고려해야 함

* 휠 경량화 시 가속효율 증가로 인한 연비향상, 관성모멘트 감소로 차량 가속력 증가 및 제동거리 감소, 현가질량의 감소로 충격흡수성능 및 주행 안전성 증가 등 성능 향상

ㅇ글로벌 선진사는 림부와 디스크부 사이에 저밀도 소재를 삽입하는 기술을 개발 함. 또한, 국내의 경우 타이어 공명음 감소 및 경량화를 위해 휠 림부와 디스크부를 각각 제조하고 림부에 중공을 설치한 후 용접하는 중공 휠을 개발하였으나 생산공정이 복잡하여 적용성이 떨어짐

ㅇ따라서 본 주조 기술을 적용한 림과 디스크가 일체화된 구조의 알루미늄 중공 휠을 개발함으로써 경량화와 더불어 용접부 제거를 통한 내구성 및 생산효율 향상을 구현 가능하며, 부품 경쟁력 제고 및 매출 창출에 기여할 것으로 여겨짐

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 알루미늄 주조공법을 적용한 전기구동 CUV용 림 및 디스크 일체형 고내구 중공 휠 개발 (TRL :  [시작] 5단계 〜 [종료] 7단계)

- 주조성 및 내구성 향상 휠용 알루미늄 주조합금 소재개발

- 전기구동 CUV용 림 및 디스크 일체형 고내구 중공 휠 구조해석 및 설계 최적화

- 알루미늄 림 및 디스크 일체형 중공 휠 주조 공정해석 및 공정/금형 설계

- 고효율 림 및 디스크 일체형 중공 휠 주조 생산기술 개발

- 림 및 디스크 일체형 중공 휠 시제품 제작 및 시험평가

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
원소재 특성	1	인장강도1)	MPa	300	280	283 (미국, Alcoa)
	2	항복강도2)	MPa	220	200	207 (미국, Alcoa)
휠 특성	3	경량화율3)	%	3	-	-
	4	충격시험4)	-	합격	-	합격 (미국, Dicastal)
	5	동적 선회 피로시험5)	cycle	1,800,000	1,800,000	1,800,000 (미국, Dicastal)
	6	동적 반지름 방향 피로시험5)	cycle	1,000,000	1,000,000	1,000,000 (미국, Dicastal)

1), 2) KS B 0802 규격 인장시험, 열처리 후 시험편

3) 기존 알루미늄 휠 대비

4) KS R ISO 7141 규격, 5) KS R ISO 3006 규격

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 3억원 이내(총 정부출연금 13억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

016

산업기술분류1

대분류

기계소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

차체 및 경량화 기술

산업기술분류2

대분류

기계소재

중분류

소성가공/분말

소분류

판재성형기술

과제명

고강도 알루미늄 기반 25% 경량화 사이드 도어 모듈 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ최근 자동차 기술개발은 환경규제 강화로 인해 차량경량화 요구와 엄격해지는 충돌안전규제를 동시에 만족시키는 기술이 요구되고 있음.

ㅇ알루미늄 합금은 차체 경량화 및 연비절감 효과가 기존 초 고강도강 대비 매우 우수하여 차량경량화의 핵심 소재임.

* 기존 연비 30MPG 차량을 알루미늄 적용시 2.7MPG의 연비향상 가능

ㅇ경량화 효과 대비 생산단가를 기존 철강 차체, 알루미늄 차체, 다종소재 차체 간 비교를 하면, 경량화 목표가 높을수록 다종소재, 알루미늄 순으로 단가가 증가함.

* 생산단가의 증가는 철강소재 대비 상대적으로 높은 소재비용 뿐만 아니라 낮은 성형성 등  으로 인한 생산성 저하와 다종소재 간 조립을 위한 기계적 접합 및 용접 비용에 기인함.

ㅇ국내외 차체부품업체에서는 4대 전략기술개발 분야인 경량부품의 핵심소재인 알루미늄 합금의 효과적인 성형기술 확보가 필요함.

ㅇ이에 6xxx/7xxx계열의 고강도 알루미늄 소재를 적용한 사이드 도어 기술개발을 통하여 알루미늄 차체부품 시장경쟁력을 제고시킬 수 있을 것임.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 고강도 알루미늄 합금 성형을 통한 강재대비 25%이상 경량화 사이드 도어 모듈 개발 (TRL :  [시작] 4단계 〜 [종료] 7단계)

- 경량화를 위한 도어 부품 구조해석 및 설계 최적화

- 6xxx계열 알루미늄 합금을 이용한 일체형 사이드 도어 inner panel 성형기술 개발

* 분할 없이 1 piece로 성형

- 6xxx/7xxx계열 알루미늄 합금을 이용한 사이드 도어 주요 부품 성형기술 개발

* 사이드 도어 주요 부품: outer panel, Impact beam 등

- 6xxx/7xxx계열 알루미늄 합금의 고강도 레이저 용접 기술 개발

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
가공 특성	1	한계드로잉비 (LDR)	-	2.0	1.5	2.0(영국, Imperial college)
	2	치수정밀도	mm	±0.5이내	±0.5이내	0.5(독일, BMW&AUDI)
	3	용접부 강도1)	%	90	70	90(독일, BMW&AUDI)
도어모듈 특성	4	경량화율2)	%	25	N/A	25(독일, BMW&AUDI)
	5	오일캐닝	유,무	무	무	무(독일, BMW&AUDI)
	6	옆문강도시험	kgf	3,175	3,175	3,175(독일, BMW&AUDI)

1) 소재의 “O”재 강도 대비 접합강도 비율, KS 규격평가

2) 기존 사이드 도어 모듈 대비

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 3억원 이내(총 정부출연금 13억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

017

산업기술분류1

대분류

기계소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

차체 및 경량화 기술

산업기술분류2

대분류

기계소재

중분류

주조/용접

소분류

용접

과제명

7xxx계 고강도 알루미늄 및 레이저스폿 용접을 적용한

경량 CUV 차체 Side Sill 부품 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ최근 각종 전장품의 장착으로 전기차 및 자율주행차 등 차량의 중량이 증가하고 있으며, 이에 따라 차량 경량화를 위해 차체부품에 초고강도강, 핫스탬핑강 및 고강도 알루미늄 소재 등 다양한 경량 소재 적용이 대폭 증가하는 추세임.

ㅇ알루미늄은 가격대비 경량화 효율이 우수하므로 대표적인 차체 경량화 소재로 인식되고 있으며, 최근에는 고강도 7xxx계열 알루미늄 부품 개발이 활발히 진행 중임.

ㅇ또한 알루미늄 적용 차체부품 개발 시 고효율 접합기술 확보가 선결되어야 하는 데, 레이저스폿 용접은 널리 사용되고 있는 SPR (Self Piercing Rivet) 대비 플랜지 폭 감소를 통한 경량화, 다양한 용접패턴 적용 가능, 빠른 용접속도에 의한 생산성 향상 및 기존 레이저용접 대비 비용 절감이 가능함.

ㅇ7xxx계 고강도 알루미늄과 레이저스폿 용접기술을 적용한 Side Sill 개발 및 기술 응용을 통하여 국내 자동차산업의 경량화 기술경쟁력 제고에 기여할 것으로 여겨짐.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 7xxx계 고강도 알루미늄과 레이저스폿 용접기술을 적용한 20% 경량화 CUV 차체 Side Sill 부품 개발 (TRL :  [시작] 5단계 〜 [종료] 7단계)

- 레이저스폿 용접 적용 7xxx계 알루미늄 적용 Side Sill 부품 구조 최적설계

- 알루미늄 Side Sill 성형공정 설계/해석 및 성형결함 방지 공정조건 도출

- 레이저스폿 비선형 용접패턴, 용접 플랜지 최소화 및 열영향도 저감 기술개발

- 7xxx계 알루미늄 Side Sill 부품 성형 및 레이저스폿 적용 시제품 제작

- 경량 Side Sill 시제품 구조강도/충돌 성능평가 및 검증

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
레이저스폿 특성	1	용접패턴1)	종	3	-	3 (미국, IPG)
	2	용접강도2)	kN	12	-	9.5 (미국, IPG)
	3	용접시간	sec/타점	3	-	3.5 (일본/Obara)
Side Sill 특성	4	경량화율3)	%	20	-	20 (독일/VW)
	5	굽힘강도향상율4)	%	5	-	5 (독일/VW)
	6	충격강도향상율5)	%	5	-	5 (독일/VW)

1) 비선형 레이저스폿 용접 패턴 종류

2) KS B 0801 인장시험편 및 KS B 0802 인장시험방법

3), 4), 5) 기존 스틸 부품 대비

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 3억원 이내(총 정부출연금 11억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

018

산업기술분류1

대분류

기계소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

차체 및 경량화 기술

산업기술분류2

대분류

화학

중분류

고분자재료

소분류

기타 고분자 재료

과제명

CFRP와 Steel 이종소재 적용 경량화 및 충돌성능 확보

CUV용 센터필러 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ연비 및 충돌안전 법규강화에 따라 차체부품의 경량화 및 충돌안전성을 동시에 충족시키는 부품 기술력 확보가 중요함.

ㅇCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic, CFRP)는 금속소재 대비 낮은 밀도 및 높은 강도 특성을 가지므로 차체부품의 초경량 소재로 대두되고 있으며, BMW 등 해외 완성차 업계에서 연구개발 및 양산화에 주력하고 있음.

ㅇ최근 차체부품의 구역별 요구성능을 고려하여 적재적소에 적합한 소재를 적용하는 이종소재 혼용 부품 기술개발이 증가하고 있음.

ㅇCFRP와 Steel 이종소재 적용 센터필러는 고강성이 요구되는 센터필러 상부는 CFRP를 적용하고 하부는 Steel을 적용하여 경량화와 고강성화를 구현하는 기술 임.

ㅇ특히, 부품의 요구성능을 고려하여 다양한 소재를 적재적소에 선별 적용하는 이종소재 혼용 구조의 센터필러 부품기술 확보 및 타 부품으로의 응용을 통하여 국내 자동차부품산업의 경쟁력 제고 및 매출 창출에 기여할 것으로 판단됨.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : CFRP와 Steel 이종소재를 적용하여 30%이상 경량화 및 동등이상 충돌 성능을 가지는 CUV 센터필러 개발 (TRL : [시작] 4단계 〜 [종료] 7단계)

- CFRP+Steel 이종소재 구조 센터필러의 정밀 구조 및 충돌 해석기술 개발

- 경량화 및 충돌성능 향상 센터필러 최적 소재배치 (상부 CFRP, 하부 Steel) 및 부품 구조 설계안 도출

- 상부 CFRP 및 하부 Steel 구조의 센터필러 성형기술 개발

- CFRP+Steel 고강도 접합기술 개발 (접착제과 인서트 체결 공법 등)

- 경량 고강성 이종구조 센터필러 시제품 제작 및 시험평가

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
가공 특성	1	모재강도 대비 접합강도1)	%	90	70	90(독일, BMW)
	2	치수정밀도	mm	±1이내	±2이내	±1이내(독일, BMW)
센터필러 특성	3	경량화율2)	%	30	-	30(독일, BMW)
	4	동강성3)	-	동등이상	-	-
	5	충돌 최대변형량4)	-	동등이하	-	-

1) CFRP+Steel 이종접합 시편 강도평가

2), 3), 4) 기존 스틸 센터필러 대비

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 3억원 이내(총 정부출연금 11억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

019

산업기술분류1

대분류

기계소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

차체 및 경량화 기술

산업기술분류2

대분류

화학

중분류

고분자재료

소분류

기타 고분자 재료

과제명

특장차용 복합소재 적용 경량 시트프레임 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ환경 및 연비규제 강화로 승용차 분야는 경량화 기술이 적극 채용되어 온 반면에,     특장차 분야는 부품 경량화가 상대적으로 미진한 상황임.

ㅇ최근 특장차 부품의 경량화 연구가 점진적으로 확대되면서, 스틸 소재가 사용되고    있는 고중량 시트프레임 (백프레임 및 쿠션프레임)이 주요 경량화 대상 부품으로 대두   되고 있음.

ㅇ복합소재는 스틸 대비 중량감소 효과가 탁월하므로 자동차의 미래 경량소재로 부각   되면서 자동차 차체 분야에 복합소재 적용 부품 개발이 활발히 진행되고 있음.

ㅇ그러나, 특장차 시트프레임에 경량 복합소재를 적용한 연구개발 사례는 미미한 상황   으로 경량 고강도 복합소재를 적용한 시트프레임 개발을 통하여 시트프레임 기술경   쟁력을 고도화 시킬 것으로 판단됨.

ㅇ또한 국내 특장차 부품 기업들이 복합소재 적용 부품기술력을 바탕으로 해외시장    진출 및 매출 창출에 파급효과가 클 것으로 여겨짐.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 복합소재를 적용한 특장차용 경량 시트프레임 (백프레임 및 쿠션프레임) 개발 (TRL: [시작] 3단계 ~ [종료] 7단계)

- 특장차용 시트프레임 구조성능 분석 및 경량화와 강도 확보 적합 복합소재 선정

* 복합소재 적용 시트프레임 부품: 백프레임 및 쿠션프레임

* 특장차 운전석 및 조수석용 시트프레임 개발

- 복합소재 구조해석 고정도화 및 복합소재 시트프레임 구조 최적화 설계

- 복합소재를 적용한 시트프레임 사출 성형해석 및 성형기술 개발

- 복합소재 및 스틸 간 고강도 이종접합 기술 개발

- 특장차용 시트프레임 시제품 성형 및 평가 검증

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
가공 특성	1	모재강도 대비 접합강도1)	%	90	70	90 (독일, Benz)
시트 프레임 특성	2	경량화율2)	%	20	-	20 (독일, Benz)
	3	쿠션프레임 수직하중 강도3)	-	만족	만족	만족 (독일, Benz)
	4	백프레임 전/후 Moment 강도4)	-	만족	만족	만족 (독일, Benz)

1) 복합소재+스틸 이종접합 시편 강도평가

2) 기존 운전석 및 조수석 시트프레임 대비

3), 4) 완성차 시트프레임 강도평가 규격 시험

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ’18년 3억원 이내(총 정부출연금 11억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중견·중소기업