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자동차 경량화를 위한 샌드위치 패널의 활용 기술

전문가 제언: ○ 자동차 산업의 미래는 비용경쟁을 유지할 필요성과 함께 방출, 에너지 사용과 부품의 순환 사용 가능성에 대한 점증하는 엄격한 규제를 충족해야 하는 많은 도전에 직면하고 있다. 2015년에는 차량 두 대 중 약 한 대가 아시아에서 생산될 전망이며, 자동차 제조업체들은 경쟁력 있는 가격의 복합재료의 사용을 모색하고 있다.

○ 자동차 경량화는 미국에서 1975년에 에너지정책과 보존법이 제정되었고 연비향상과 자원절약 목적 달성에 차량의 경량화가가 유효 수단으로서 추진되고 있다. 차량중량에서 차체의 비율은 약 50% 정도이고 차체 경량화가 동력계 및 섀시부분에 파급효과가 크기 때문에 차체부품 경량화가 가벼운 차량 실현을 위한 큰 요점이 된다.

○ 패널 재료의 조합은 적층되는 두께의 최적화를 실시하는 것이 보고되고 있다. 자동차 산업에서 실시에 대한 실증연구는 알루미늄과 철판 패널을 폴리프로필렌을 충전한 샌드위치 패널로 대체하는 것이 보고되고 있다. 차량 중량의 감소는 설계에 지대한 영향을 미치는 영역이다. 중량 감소는 혁신적이고 최적화된 구조적 레이아웃과 차량부품에 대한 연구 그리고 첨단의 경량화 복합재료의 융합에 의해 이루어질 수 있다.

○ 일본은 자동차 차체 및 부품용 소재에 대한 요구조건이 매년 까다로워지고 있다. 최근에는 환경보호 및 경제성을 고려하여 연비성능 향상을 위한 경량화, 안전성 확보를 위한 강도 향상, 가공 용이성 등 다양한 기능과 비용 절감이 요구되고 있다. 최근 몇 년 동안은 충돌 시의 안전에 대한 대응 강화로 보통강이 다시 증가하는 경향을 보이고 있다.

○ 샌드위치 패널은 상대적으로 강한 재료가 표면층에 사용되지만 소프트하고 가벼운 재료는 패널의 코어에 사용된다. 이것은 중량을 유지 또는저감하면서 많은 경우 구조물 특성을 개선하는 패널 두께를 증가시키고 있다. 우리나라도 현대그룹을 위시해 샌드위치 패널에 대한 검토를 계획 중에 있으나 경쟁력을 갖춘 구조설계를 위해 국가적인 지원이 요구된다.

저자: Mohamed F. Aly et al.
자료유형: 니즈학술정보