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과제현황 목록

과제기본정보

오픈형 발포금속 적용 초경량(7kg이하) 하이브리드 브레이크 디스크 개발2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술사업화지원 과제번호 22TBIP-C161385-02
국가과학표준분류 1순위 화학공정 | None | None 적용분야 제조업(자동차 및 운송장비)
2순위 화학공정 | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 전기·전자 | None | None 과제유형 개발
과제명 오픈형 발포금속 적용 초경량(7kg이하) 하이브리드 브레이크 디스크 개발
주관연구기관 (주)서영
총괄연구 책임자 성명 강호주
소속 (주)서영 직위 과장
전화번호 051-302-4141 FAX 051-302-4140
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2023-12-31
당해연도 연구기간 2022-01-01 ~ 2022-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
2차년도 450,000,000 18,000,000 160,000,000 178,000,000 628,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 1)기술개발 제품의 정의
- 자동차 브레이크: 차량 운동에너지를 디스크와 패드 간 마찰 통해 열에너지로 변환시켜 차량 감속 장치
- 브레이크에 열을 받으면 좋지 않은 현상 발생
*페이드 현상: 마찰열 증가 인해 마찰계수가 떨어져 제동되지 않고 밀리게 되는 현상
*베이퍼록 현상: 브레이크액 고온 기화되어 캘리퍼 피스톤까지 브레이크 힘이 전달 불량 →제동불량 현상
2)기술개발 제품의 필요성
- 완성차 고성능화 따라 타이어,브레이크,엔진&변속기, 새시부품등 성능 만족 위한 기술개발 제품 적용 확대
- 미래&친환경 자동차의 환경규제에서 연비 및 배출가스 대한 규제 강화
*시장: 편의 장치, 지능형 자율주행 보조 장치&충돌 안전성 확보 대한 소비자 요구 증가 →경량화 역행
- 완성차 고성능 브레이크 시스템 Option(제네시스:브렘보 패키지, 펠리세이드: 알콘브레이크 패키지)장착
*최근 국산 차량 기본 장착되어 있는 브레이크 차량 성능이나 무게에 비해 SPEC 부족하지 않음.
*고속주행 및 기타 하드한 주행 열변형 및 브레이크 소음&진동 유발 브레이크 성능 유지 어려움.
3)기술개발 제품 목표: 튜닝용(기준: Ø355mm, 30T) 7kg이하 하이브리드 브레이크 디스크
- 오픈형 발포금속 적용 하이브리드 브레이크 디스크 설계 및 시뮬레이션 최적화
- 오픈형 발포금속 적용 하이브리드 브레이크 디스크 제작 및 가공 최적화
- 오픈형 발포금속 적용 하이브리드 브레이크 디스크 물성(방열) 및 제동 특성평가
- 오픈형 발포금속 적용 하이브리드 브레이크 디스크 실차 제동특성 평가 및 튜닝부품인증
최종목표 - 최종목표: 오픈형 발포금속 적용 초경량(7kg이하) 하이브리드 브레이크 디스크 튜닝 시험인증
- 정량적목표
1. 브레이크 디스크 중량: 7kg이하
2. 브레이크 제동성능: 0.45~0.48u
3. 열변형: 0.1mm이하
4. 염수분무 테스트: 1,000H
5. 내구 테스트(택시모드): 25,000km이상
6. 튜닝부품 인증: 인증통과(브레이크 디스크 튜닝인증)
7. 실차 제동거리: 50m이하
- 정성적목표
1.경제적 성과: 0.8억원(직/간접매출), 고용 2명
2.기술적 성과: 특허 출원 6건, 논문 1건
3.기 타 성과: BM 및 사업화 전략 수립
연구내용 및 범위 연구개발 전체 내용
- 오픈형 발포금속 적용 하이브리드 브레이크 디스크 설계 및 시뮬레이션 최적화
- 오픈형 발포금속 적용 하이브리드 브레이크 디스크 제작 및 가공 최적화
- 오픈형 발포금속 적용 하이브리드 브레이크 디스크 물성(방열) 및 제동 특성평가
- 오픈형 발포금속 적용 하이브리드 브레이크 디스크 실차 제동특성 평가 및 튜닝부품인증
1단계 목표
- 주관연구기관((주)서영)
:오픈형 발포금속 적용 하이브리드 브레이크 디스크 제작공정 최적화
- 공동연구기관(한국자동차연구원)
:오픈형 발포금속 적용 하이브리드 브레이크 디스크 설계해석 및 특성평가
1단계 연구내용
- 주관연구기관((주)서영)
(1) 오픈형 발포금속 중자화 최적화
○ 오픈형 발포금속 성분 및 PPI 분석
○ 중자사 입도 및 점도에 따른 중자화 최적화
○ 발포금속 중자화 탈사 공정 최적화
(2) 회주철 주조 공정 최적화
○ 회주철 주조 공정 최적화
○ 회주철 주조 후 후 처리 공정 최적화
(3) 오픈형 발포금속 하이브리드 브레이크 디스크 가공 공정 최적화
- 공동연구기관(한국자동차연구원)
(1) 오픈형 발포금속 브레이크 디스크 설계 및 해석
○ 구조 분석을 통한 멀티 피스 장단점 분석
○ 구조 시뮬레이션을 위한 설계 변수 분석
○ 유효등가 응력/변형률 분포 시뮬레이션을 통한 구조 최적화
○ 공기역학 시뮬레이션을 통한 리브패턴 최적화
(2) 오픈형 발포금속 브레이크 디스크 소재 특성 평가
○ 이종 재질 브레이크 디스크 시제품의 기계적 특성 평가
:항복강도, 인장강도, 연신율, 굽힘강도, 경도 등 일반적 기계적 특성 평가
○ 이종재질 주조재의 미세구조 확인 및 분석
: 공정 변수에 따른 발포금속 및 주철부의 미세조직을 확인
: 입자 크기 확인 통한 재료의 균질성 확보를 통해 최종 주조품의 신뢰성 확보
○ 오픈형 발포금속 하이브리드 브레이크 디스크 1차 황삭 가공
○ 오픈형 발포금속 하이브리드 브레이크 디스크 2차 정삭 가공
○ 오픈형 발포금속 하이브리드 브레이크 디스크 3차 연마 가공
○ 오픈형 발포금속 하이브리드 브레이크 디스크 4차 조립 공정
2단계 목표
- 주관연구기관((주)서영)
:오픈형 발포금속 적용 하이브리드 브레이크 디스크 실차 제동특성평가 및 튜닝부품인증
- 공동연구기관(한국자동차연구원)
:오픈형 발포금속 적용 하이브리드 브레이크 디스크 물성(방열) 및 제동특성평가
2단계 연구내용
- 주관연구기관((주)서영)
(1) 오픈형 발포금속 하이브리드 브레이크 디스크 최종 샘플 제작 및 실차 특성평가
○ 최종 샘플 제작
○ 실차 제동 특성 평가
○ 튜닝부품인증 시험 평가
- 공동연구기관(한국자동차연구원)
(1) 오픈형 발포금속 하이브리드 브레이크 디스크 물성 분석 및 제동 특성 분석
○ 최종 샘플 물성 분석
○ 다이나모 제동 특성 평가
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 - 주관연구기관((주)서영)
:오픈형 발포금속 적용 하이브리드 브레이크 디스크 제작공정 최적화
- 공동연구기관(한국자동차연구원)
:오픈형 발포금속 적용 하이브리드 브레이크 디스크 설계해석 및 특성평가
- 주관연구기관((주)서영)
(1) 오픈형 발포금속 중자화 최적화
○ 오픈형 발포금속 성분 및 PPI 분석
○ 중자사 입도 및 점도에 따른 중자화 최적화
○ 발포금속 중자화 탈사 공정 최적화
(2) 회주철 주조 공정 최적화
○ 회주철 주조 공정 최적화
○ 회주철 주조 후 후 처리 공정 최적화
- 공동연구기관(한국자동차연구원)
(1) 오픈형 발포금속 브레이크 디스크 설계 및 해석
○ 구조 분석을 통한 멀티 피스 장단점 분석
○ 구조 시뮬레이션을 위한 설계 변수 분석
○ 유효등가 응력/변형률 분포 시뮬레이션을 통한 구조 최적화
○ 공기역학 시뮬레이션을 통한 리브패턴 최적화
연구성과 기술적 기대성과 - 브레이크 모듈 경량화율 순정 대비 50%이상 달성 가능
- 경량화에 따른 성능 향상 및 연비 개선 효과
- 이종재질 및 발포금속 주조공법 개발에 따른 타 부품으로의 확대 적용
① 순정품 대비 50% 경량화와 동시에 내구성 및 품질 확보시 우선적으로 A/S와 튜닝용부품으로 성능향확 동시에 자동차 연비 개선 효과에도 우수한 파급
② 본 기술 발포금속과 주철 이종재질 주조기술로, 하이브리드 브레이크 디스크만 아니라 방열향상&경량화 목적을 지닌 각종 자동차 부품으로 확대 적용 가능
사회 경제적 파급효과 - 순정 부품 대비 영업이익 최대 2,000%까지 높은 고부가가치 산업의 튜닝 부품
- 우수한 품질의 브레이크 부품 개발을 할 경우 중소기업 부가가치 향상에 기여
- 신사업 시장 생성을 통한 연간 10명 이상의 고용 창출
① 튜닝품은 순정부품 대비 영업이익이 최대 2,000%까지 높은 고부가가치 산업의 대명사로 A/S 시장에 선 진출하여 브랜드 밸류를 높인 다음 튜닝품 시장에 진출하여 전 세계의 우수한 품질의 브레이크 디스크와 캘리퍼를 개발할 경우 중소기업의 부가가치 향상에 크게 기여할 수 있음.
② 본 제품은 우선적으로 test bed 역할로 A/S와 튜닝시장에서 검증을 통하여 향후 자동차의 연비 개선에도 기여할 수 있기 때문에, 향후 순정부품으로의 적용까지 가능하여 경제적 파급효과가 클 것으로 판단됨.
③ 본 개발품은 ㈜서영의 새로운 사업 영역으로 추후 양산화가 시작되면 지역우수인력을 외부 유출 없이 지역 발전에 기여할 수 있을것으로 판단됨.
활용방안 ○ “코로나-19”로 인해 비대면 홍보전략으로 산업통상자원부-대구광역시-한국자동차연구원”운영중인 웹 기반 가상 튜닝 서비스(www.i-carvatar.com)에 등록하여 당사 제품의 안정성과 성능 우수성을 홍보.
○ 개발 된 브레이크 디스크 로터와 캘리퍼 신뢰성 품질 및 정부 인증 진행 통해 시장의 고객요구에 만족할 수 있는 제품 품질 확보 최우선으로 시행 할 예정.
○ 브레이크 시스템 시제품 단계에서 기 개발된 핵심 요소 공정을 세분화하고 모듈화하여 자동차 애프터마켓 시장에 Batch Type으로 소량 양산 체계를 구축하여 영업활동 할 예정이며, 이후 해외 시장을적극적으로 개척하여 관련 부품 및 기술을 수출할 예정.
○ 완료 후 개발된 제품의 홍보를 위하여 국내에서 열리는 전시회나 해외에서 열리는 전시회 등에 출품하여 회사 홍보뿐만이 아니라 제품의 인지도를 향상 시킴. 동시에 학외나 세미나에 개발제품과 관련기술을 소개하여 기술적인 측면에서 외국제품 대비 우위를 설명하고자 함.
○ 브레이크 부품 시장에서 사용될 또 다른 시장을 파악하여, USER의 요구에 부응하는 다른 크기의 브레이크 디스크와 캘리퍼를 개발 및 영역 다양화하여 경쟁력 있는 제품을 시장에 공급하여 판매를 늘려 나갈 계획임.
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 오픈형 발포금속 자동차 튜닝 하이브리드 브레이크 디스크 초경량화
영문 open foam metal car tuning hybrid brake disc ultra-lightweight
최종보고서
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