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  • 신뢰와 기술로 미래를 창조하는 자동차부품연구원

    지역협력위원회

    E-모빌리티연구센터
    센터소개
    광역경제권거점기관지원사업의 일환으로 E-모빌리티 개발 및 활성화와 지역 기업에 대한 기술지원을 목적으로 영광군에 설립되었습니다. E-모빌리티는 승용차와 차별화된 근거리 주행이 가능한 친환경 전기구동방식의 1~2인 탑승용 개인용 이동수단의 통칭으로 전 세계적으로 주목받고 있습니다. 우리 센터는 이러한 E-모빌리티의 개발 및 관련산업 활성화를 위하여 노력하고 있으며 중소, 중견기업 주도의 산업구조 육성을 목표로 하고 있습니다.
    연구분야
    - ISO26262 대응 개별 섀시시스템(조향, 제동, 현가) 또는 통합섀시제어모듈에 대한 기능안전성을 확보하기 위해 Fault Injection 기술을 도입한 기능안전에 대한 검증을 수행할 수 있는 기술
    - 실차 시험에서 구현하기 힘든 극한 주행상황을 실시간 시뮬레이터를 이용해 Fault 상황을 재현하고 다양한 시험조건 하에 반복시험이 가능한 기술

    - 마이크로 모빌리티의 섀시통합제어시스템(UCC)와 EPS, ESC, CDC 등 개별 섀시시스템의 기능안정 신뢰성을 확보하기 위한 Test Case 및 평가지표 개발 기술 확보
    - Fault Injection을 위한 S/W, H/W의 Fault 발생 시나리오 및 차량 주행 중 Fault 주입 기술 확보
    - HILS 기반 지능형 통합 섀시모듈의 기능안정성 평가 및 검증에 따른 개발 비용 절감 및 기간 단축으로 개발 효율성 증대
    - 자동차 시스템 안전성 및 개발 생산성 향상으로 글로벌 품질 경쟁력 확보

    - 실시간 시뮬레이터를 이용한 개별 섀시시스템(조향, 제동, 현가) 또는 통합섀시제어모듈의 개발부터 검증까지 실험실 내에서 수행할 수 있는 기술
    - 실차 시험에서 구현하기 힘든 극한 주행상황 시험이 가능하며, 다양한 시험조건 하에 반복시험이 가능한 기술
    - 섀시 시스템 제어를 위한 실차 시험환경 구축 및 실차 지능형 섀시 제어 시스템 개발/탑재 기술

    - 지능형 섀시 시스템 개발을 위한 센서 및 섀시 시스템 인터페이스 및 통합 제어 알고리즘 개발
    - HILS 기반 마이크로 모빌리티의 섀시통합제어시스템(UCC)와 EPS, ESC, CDC 등 개별 섀시시스템의 제어 기술 및 성능평가 기술 확보
    - HILS 기반 섀시통합제어시스템(UCC)와 EPS, ESC, CDC 등 개별 섀시시스템 성능개선 및 신뢰성 확보 기간 단축에 따른 비용 절감 및 개발 효율성 증대
    - 제어시스템 실차 시험 환경 구축 및 탑재 기술을 통해 지능형 섀시시스템 개발 신뢰성 확보

    - 주변 차량 거동 예측 및 위험 회피 지원을 위한 핵심 데이터 분석 및 분류
    - 고 신뢰성 핵심 데이터 정보 생성을 위한 최적 배열 및 조합 구성
    - 차량 거동 예측을 위한 핵심 데이터 추정 모델 구성
    * multi-geometry 기반의 센서 융합 데이터 처리를 통해 실시간 기존 센서 데이터(상대 위치, 속도)뿐 아니라 거동 예측에 필요한 핵심데이터(주변 차량 과 도로 곡률과의 각도, 거리 등 관계 정보)를 추정할 수 있는 모델을 구성하고 이를 자 차량, 도로, 주변차량 정보로 그룹화
    - 주변 차량 미래 경로 및 위험도 예측 알고리즘 개발
    - 알고리즘 고도화 및 상용화 개발을 위한 실차 탑재 평가 모듈 및 프로세스 개발

    - 센서의 최적의 배열 및 조합으로 비용 절감
    - (반)자율주행 기술에서 센서부분 경쟁력 제고 및 센서 융합 부분 핵심 기술 확보를 통한 새로운 시장 창출
    - 세계 (반)자율주행 시스템 시장에 국내 부품업체 진출 발판 마련
    - 새로이 정의된 센서 융합 처리 모듈을 통해 국내 자율 주행 시스템의 기술 진화 기반 제공
    - 융합 핵심 기술 개발 진행을 통해 국내 여러 관련 산업의 발전 기회 제공

    - 전기/전자(E/E, Electric & Electronic) 플랫폼은 통신망 및 소프트웨어의 전자부품과 하드웨어(ECU, Sensor, Actuator) 및 와이어하네스의 전기부품으로 구성되고, 각 부품간의 전기적/전자적 상호 연계성(Topology) 정보를 포함한 아키텍처
    - 전기/전자 부품에 대한 공용화 및 인터페이스 DB화 (대상 시스템: 통신망, 전기구동계, Battery)
    - 차량 요구사양/기능사양 설계, 하드웨어 및 제어/통신 설계 및 와이어하네스 설계 단계의 통합화 개발 환경 구축 및 E/E 아키텍처 모델 개발
    - 각 개발 단계의 상호 연계성 분석 및 검증 (AUTOSAR 혹은 ISO26262)

    - E/E 부품의 재사용성 및 이식성 증가로 기능 통합화 및 모듈화가 용이하고 개발 비용절감 및 기간 단축으로 개발 효율성 증대
    - 개발 요구사양/기능사양 모델 등의 요구 사양 변경에 따른 부품 개발이 용이하고 사용자 맞춤형 핵심 부품 개발 및 적용성 확대
    - 다양한 DB 및 확장 적용으로 중소/중견 기업 지원이 용함

    - 마이크로 모빌리티의 핵심구동부품을 최상위에서 제어할 수 있는 통합제어기의 제어 알고리즘 및 로직 구현 기술
    - MBD(Model Based Design)기반 제어로직 구현 및 C code 생성 기술을 적용한 통합제어기 제어기술

    - 전기구동 핵심부품(모터, 배터리 등)에 대한 수학적 Plant Model 개발 및 로직 검증 환경 구축
    - MILS, SILS, PILS, HILS 기반 단계적 로직 검증 기술 확보
    - 마이크로 모빌리티의 주행제어, 휠 슬립 제어, 틸팅(Tilting) 메커니즘 제어 등 기술 확보
    - MBD 기반 VCU 로직개발을 통한 개발 비용 절감 및 기간 단축으로 개발 효율성 증대
    - 마이크로 모빌리티의 핵심부품에 대한 Plant Model DB 구축에 따른 다양한 모빌리티 개발 대응 가능

    - 소형전기차 시스템은 기계, 열, 유체, 제어 및 전기전자 등 다양한 분야의 시스템들이 밀접하게 연결되어 있어 다차원(Multi-Physics)적 설계 기술이 필요함
    - EPT(Electric Power Train) 시스템과 섀시 시스템 요구 성능을 만족시키기 위한 xEV의 다차원모델기반 개발환경(Multi-Physics Model-based Development Platform)과 평가 기술을 개발함

    - EPT(Battery, Inverter, Traction Motor, Gear) 다차원 시스템 해석 및 평가기술 개발
    - 섀시시스템(Ride and Handling) 다차원 시스템 해석 및 평가기술 개발
    - 통합환경(EPT + 섀시)시스템 다차원 시스템 해석 및 평가기술 개발
    - 소형전기차 시스템의 다차원 해석 및 평가기술 개발을 통하여 개발 EPT 및 섀시시스템의 성능 예측이 가능하고, 해석 모델의 공용화가 가능함
    - OEM사 위주로 수행되는 다차원 해석 및 평가기술 확립을 통한 중소중견 기업의 EPT 및 섀시시스템의 설계 및 해석 지원이 가능함

    - e-Mobility의 핵심 부품인 e-Drive 시스템은 대상 구동모터의 제어를 위한 MCU(Motor Control Unit)로써, 제어시스템 설계, 제어 및 평가 기술로 구성됨
    - e-Drive 시스템은 직립형 이동수단, 전기구동 자전거, 전기구동 이륜차에서 Micro-모빌리티까지 다양한 설치 공간 및 파워 등 각각 다양한 기계적/전기적 성능이 요구됨
    - 따라서, MBD(Model Based Development) 방법론을 이용하여 다양한 e-Mobility에 확장성 있게 유연하게 적용될 수 있는 e-Drive 시스템 및 평가 기술 개발을 목표로 함

    - MBD 방법론을 이용한 e-Drive 시스템 제어로직 설계 및 Auto-Code Generation
    - MBD 방법론을 이용한 e-Drive 시스템 제어로직 검증 (MILS, SILS, PILS)
    - 모터 다이나모 및 실차 장착 주행 시험 평가를 통한 e-Drive 시스템 평가 기술 개발
    중소중견기업의 주도하에 단속적인 기능 구현 위주로 개발되고 있는 국내의 e-Mobility 개발 상황에 MBD 방법론을 이용한 e-Drive 제어 기술 개발은 재사용성 및 이식성 증가로 개발 비용 절감 및 기간 단축으로 개발 효율성을 증대할 것으로 예상됨

    - Micro-모빌리티의 핵심구성 요소인 전기구동모터에 대한 성능 및 내환경성에 대한 평가 또는 구동계 모터 개발, 평가?검증, 전기적, 기계적, 환경적 특성분석 기술
    - 온도 및 습도 변화를 고려한 배터리 시뮬레이터의 다양한 배터리 상태 모사 및 이에 따른 동력 모터 성능평가 기술
    - 다이나모 시스템의 부하 상태에서 모터의 저부하, 정격부하, 과부하 성능 측정 및 에너지 소비효율을 평가할 수 있는 기술
    - 다양한 환경조건 및 부하조건에서의 배터리 충방전 반복 시험을 통해 배터리의 수명 및 출력 성능, 안정성을 평가할 수 있는 기술

    - 다양한 모터 평가 시험을 위한 부하 설정 및 계측 기술 확보
    - Micro-모빌리티 핵심부품인 구동모터의 연구·개발·평가·인증 지원
    - 다양한 배터리의 인증 시험(ISO12405-2, VDA, EUCAR, FreedomCAR) 환경을 구성하고 시험할 수 있는 기술 확보
    - 시스템 안전성 및 개발 생산성 향상으로 글로벌 품질 경쟁력 확보
    - Micro-모빌리티의 온도 및 습도변화가 가능한 실 도로 모사를 통해 구동모터의 주행성능평가가 가능하여 개발 시간 단축 및 비용절감 효과 예상됨

    - 주행 중 실시간 운전자 생체신호(심전도, 맥파, 악력)을 측정하고 분석할 수 있는 스마트 핸들 시스템
    - ICT 기반 실시간 운전자 생체 신호 수집 및 분석 기술

    - 주행중 실시간으로 운전자의 심전도 신호를 감지하고 수집할 수 있는 2 point ECG 수집 기술 개발
    - 운전자 졸음 감지를 위한 다양한 운전자 생체 신호 수집용 신호처리 회로 및 ECU 설계/개발
    - 안전한 운전자 생체신호 DB 구축을 위한 시험 차량 구축
    - Web Server 기반 운전자 생체신호 수집 기술 개발
    - 수집된 ECG 신호를 이용한 운전자 각성 수준 분석
    - Google Map 기반 실시간 시험 차량 모니터링 기술 개발
    - 운전자 졸음 및 피로도 감지를 통한 교통 사고율 저감 - 생계형 운전자(트럭, 택시 등) 및 고령자의 실시간 건강 상태 모니터링 및 알람을 통한 운전자 지원 시스템 구축 - 실차 기반 실시간 운전자 상태정보 수집시스템 구축을 통한 운전자 상태 감지 기술 개발 지원

    - 주행상황과 사용목적에 따라서 복잡한 도심 및 실내외에서 운영이 가능한 편의성과 안전성을 극대화 할 수 있는 신개념 무인 이동체 기술
    - 도심환경에서 무인주행이 가능한 인간친화형 퍼스널 모빌리티 개발을 위한 HW 플랫폼을 구축하고 이를 기반으로 실내외 무인 주행이 가능하도록 인지, 차세대 항법, 운행관리 시스템 기술 개발
    - 도심환경에서 무인주행을 지원할 수 있는 핵심정보 추출 및 미래 경로 예측 기술 개발
    ※ 기술적 파급효과
    - 느린 반응속도로 교통사고 유발 가능성이 높은 운전미숙자의 운전 지원 시스템 구축
    - 미래형 이동수단의 원천기술 조기 확보를 통한 무인 이동형 모빌리티 분야 기술 경쟁력 확보
    - 개발된 센서 융합 처리 모듈을 통해 국내 무인이동체 시스템의 기술 진화 기반 제공
    ※ 사회·경제적 파급효과
    - 운전미숙자의 이동성 보장으로 삶의 질 향상
    - 교통사고의 획기적인 절감 및 운전미숙자(고령자, 장애인)에 대한 안전하고 편리한 이동성 확보
    - 무인 모빌리티 및 ICT 분야 고용 창출
    - 새로운 융합 핵심 기술 개발 진행을 통해 국내 여러 관련 산업의 발전 기회 제공

    - 다물체 동역학 기반의 해석모델을 개발하여 시작품 제작 전 설계 단계에서 차량의 조종안정성 및 승차감 등의 동적 성능을 가상환경해석을 통해 평가함
    - FE 모델을 이용하여 가상환경 충돌 해석을 통해 충돌 안전에 대한 기술 확보 및 충돌 안전 기준 개발이 가능함
    - 가상환경에서의 동역학 해석을 통한 극한 조건의 성능 평가 가능
    - 시제품 개발 전 해석을 통한 사전 성능 평가 가능 및 개발 비용 절감
    - 충돌 해석을 통해 충돌 안전에 대한 기술 확보

    - Motor, Bearing, 감속기 요소 부품 해석 및 평가 연구
    - 파라미터 튜닝을 통한 동력계 성능개선 연구
    - ODS(Operating Deflection Shapes)를 통한 구동계 진동특성 평가 연구
    - RLD(Road Load Data) 연계 동력계 제어로직 평가 기술
    - In-LAB(VPG + Driver + Vehicle Model) 평가 기술
    - 동력계 구동 제어로직 평가 기술
    - Micro-모빌리티 차량 단위의 구동시스템 성능평가 및 시험 인증 연계 활용
    - 모빌리티 실 주행 상태(구름저항, 공력저항, 경사저항, 온도, 습도 고려)에서 구동계의 전기적, 기계적, 환경적 특성분석 활용
    - 전기에너지 소모량 측정, 일회 충전 주행거리 및 에너지 효율 분석
    - 대기환경 실도로 주행조건 모사를 통한 Micro-모빌리티의 주행 성능 및 전기구동시스템 신뢰성 확보
    - Micro-모빌리티 차량의 일충전 주행거리 및 연비 검증 및 인증
    - Micro-모빌리티 구동시스템 개발과 관련하여 대기환경 모사가 가능한 차량 단위의 전용 평가 시스템 구축을 통한 평가/인증 지원

    - 실외 평가 기반(PG)를 활용한 모빌리티 성능분석 및 시험인증 평가
    - 도심형 실외 평가 시설을 통한 전기구동 운송수단 운용 환경 대응 평가
    - Micro-모빌리티 차량의 제동, NVH, 조향, 구동성능 평가 및 인증
    - Micro-모빌리티 핵심부품 및 차량의 실도로 주행 환경하에서의 성능 평가
    - 제동/NVH/R&H/구동 성능 평가 및 검증(ISO, NHTSA, SAE 기준 등)
    - Micro-모빌리티 핵심부품 및 차량에 대한 검증단계에서 실외환경 평가 기반을 활용한 실차장착 상태에서의 성능평가를 통한 제품의 안정성 확보
    주요장비
    모빌리티용 고성능 데이터 획득장치
    1. Mobile
      - V/ICP/TEDS 타입:24ch
      - V/ICP/Bridge 타입:8ch
      - CAN:4ch, 온도:8ch, 휠하중센서전용 모듈, GPS
      - Weigh:6.2Kg, 크기:345*92*300mm
    2. Compact, Hand-held size, 12ch
       - Weigh:0.6Kg, 크기:170*23*114mm
    3. Interface
       - Wire/Wireless connection to data recorder
    4. Test data validation
       - Time, FFT, Octave, SPL, Al, Loufness, Order, Single Order 함수 지원

    온습도 모사가능 소형4WD 섀시 다이나모미터
    - Roller Diameter:648mm(25inch)
    - Concentricity(roller runout):±0.32mm
    - Max.permissible axle load:500kg
    - Max.test speed:150km/h
    - Base inertia:Approx.380kg per axle
    - Roller surface:Metal sprayed
    - Operating Temperatire Range:-40℃~60℃
    - Nominal power:55kW@v≥198km/h
    - Overload power:82.5kW@v≥198km/h
    - Nominal tractive force:1,000N@v<198km/h
    - Overload tractive force:1,500N@v<198km/h
    - Cooling:Air cooled
    - Wheel base Adjustment:1,500~2,600mm

    델미아
    - AP2:Delmia0DPM Assenbly2 configuration
    - HBC-A:Delmua-Human Moldeling Complete
    - Posture Analysis:Driver posture optimization, Occupants postures analysis Comfort assessment
    - Adapted Anthropometry:Boundaries manikin analysis, Specific body measurements, Standard body measurements, Specific population Documentation(elderly, child, etc.)
    - Sitting Ergonomics Analysis:Functional Reach analysis, Clearance studies, Command & Control access, Dashboard design optimization, Space reservation
    - Vision Analysis:Direct vision, Obstruction, Reflections, Documentation
    - Posture Analysis:Drivef posture optimization, Occupants posture analysis, Comfort assessment
    - Motion analysis:Manual Ingress/egress analysis, Posture analysis, Comfort assessment, etc.

    3D기초 디자인 목업 장비
    - 조형 방식 : Poly-Jet
    - 실조형 크기 : 255x252x200 mm
    - 정밀도 : 20-85μm
    - 해상도 : X 600, Y 600, Z 1,600 dpi

    마이크로 모빌리티용 전기구동계 평가장비
    - Max. torque/ power : 1,200Nm/125kW
    - Max. speed : 3,000rpm
    - Mass Inertia : 3 kg.m^2 이하
    - Shaft height : 800mm
    - Axial adjustment : 500mm
    - Throttle Position Control Unit
    - Gearing Unit
    - Pedal Sensor & Brake actuator
    - DriversAid system
    - Battery simulation
    - IPG Carmaker

    역설계용 3차원 측정기
    - Axes:7 axes
    - Measurement Range:3.7m
    - Single Point Repeatability:0.064mm
    - Volumetric Accurecy:0.091mm
    - Laser Scan Accurecy:0.025mm

    마이크로 모빌리티용 전기구동계 평가장비
    - MATLAB 연동 로직구현 및 파라미터 튜닝
    - 오토시뮬레이션-최적화 연동
    - 데이터 추출 용이
    - 시뮬레이션 연동
    - textbase 모델링 용이함
    - 검증된 라이브러리 다수 보유
    - 모델 인증 라이브러리

    역설계용 3차원 측정기
    1. Battery simulator/Tester
      - Charging and discharging function
      - Output voltage:5V to 60V
      - Output current:±350A
      - Nominal output power:20KW
      - Output voltage:60V to 800V
      - Output current:±600A
      - Nominal output power:100KW
      - Input voltage:3 phases 380V
      - Frequency:60hz
      - Voltage tolerance:±0.1%(Fill Scale), Dynamic:<5% at 100% Ohmic Load
      - Current ripple:<0.25% RMS Full Scale(at resistive load)
      - Current tolerance:±0.5%
      - Current rise time(10% to 90%):<Less than 3ms(at resistive load)
    2. Motor dynamo system
      - Motor type:IPM(Interior Permanent Magnet Motor)
      - Nominal power :90kW
      - Nominal torque:300Nm
      - Maximum speed:20,000rpm
      - Maximum speed Gradient:100,000
      - Overload capability(1min every 10min):50%(every 10min)
      - Mass inertia:Less than 0.060Kg.m2
       - 3-phases, 380V, 60Hz IEC
    3. Power analyzer(WT3000)
      - Basic accuracy(U,I):±0.1% of reading
      - Basic accuracy(P):±0.05% of reading
      - Current range:10mA to 5A(with current transformer up to 1,000A possible)
      - Voltage Range:1.5 to 1,000V
      - Bandwidth:DC, 0.1Hz to 1MHz
      - Interfaces:IEEE-488 and Ethernet TCP/IP
    4. Motor/Battery Climatic Chamber
      - Control accuracy:±1%
      - Manual and Automatic operation
      - Overall Size:1,300 x 2,300 x 1,700mm(WxLxH)
      - Chamber Size:1,000 x 1,000 x 1,000mm(WxLxH)
      - Temperature Range:-40%~+150℃
      - Humidity Range:35%~98% RH at 30℃~80℃

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