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사업명 : 산학연공동기술개발사업
세부과제명 : 차량용 에어컨 실험장치의 최적설계와 성능프로그램 개발
연구지원기관 : 중소기업청
개발기간 : 2007. 07. 01 ~ 2008. 06. 30
주관연구기관 : 경원대학교
참여기업 : (주)케이티이엔지


연구개발 목표

1. 대상기술(제품)의 개요  

실제의 차량의 운전조건과 동일하게 모든 기기와 센서의 작동으로 냉난방이 가능한 차량용 공기조화 시스템을 교육장비
개발을 목적으로 하며 온도와 압력 등의 데이터를 받아 성능을 분석 할 수 있는 성능프로그램을 개발하여 자동차 에어컨
시스템의 운전상태를 증발능력 및 증발선도를 활용하여 냉난방 운전 중의 성능을 알 수 있도록 한다.  

2. 기술개발의 필요성(기존의 애로사항 등) 및 성공시 파급효과
지금까지 국내의 자동차용 에어컨은 주로 기술적인 측면에서 많은 발전을 거듭하였지만, 앞으로는 에너지 효율
친환경적 측면, 쾌적성과 안정성 향상과 같은 인간친화적인 측면에서의 기술개발이 필요하다.
에너지 측면에서 연비 저감, 구성부품의 효율화와 경량화가 필요하며 자동차 에어컨 시스템의 교육장비 및 성능분석
프로그램 개발로 인한 전문 인력 양성과 제품의 수출로 기술국가 경쟁력 강화에 이바지 한다.

3. 기술개발의 목표
ㆍ자동차 에어컨 시스템의 성능 평가
개발 적용된 자동차 에어컨 시스템의 운전상태를 증발능력 및 증발선도를 활용하여 자동차 에어컨 시스템의
안정된 운전을 보장하기 위한 특성 실험을 수행한다.  

ㆍ자동차 에어컨 시스템의 성능 프로그램의 신뢰도 검증 실험 
개발 완성된 제품에 대하여 실시간으로 각종 열특성을 파악할 수 있는 모니터링 시스템에 대한 신뢰성 평가를 위하여
고성능의 실시간 온도 압력 측정 시스템을 활용하여 검증 실험을 수행함과 동시에 최종 개발된 제품단계의 냉동기에 대한 평가도 수행한다.

4. 개발방법
자동차 에어컨 시스템에 사용되는 실차의 부속품을 일체로 구성하는 자동차 에어컨 교육장비 및 상품화 시제품의 운전 중
Data를 취득하여 성적계수 및 열특성을 알 수 있도록 자동차용 에어컨 시스템의 성능분석 프로그램을 개발한다


연구개요

국내의 자동차 에어컨 제어기술은 FATC(Full Automatic Temperature Control)방식을 기본 옵션으로 채택 가능한 수준에 이르렀으며, 최근에 운전자와 탑승객의 쾌적성에 대한 요구 수 준이 증가하여 멀티 죤(Multi-zone)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 트리풀 죤 (Triple-Zone) 공조기술이 고급 승용차에 장착되어 있다. 그리고 전세계적으로 냉동장치에 사 용되는 냉매는 환경규제품목으로서 ODP(Ozone Deletion Potential, 오존층 파괴지수)와 GWP(Global Warming Potential, 지구온난화 지수)가 최소화 되는 냉매를 선택하지 않을 수 없는 상황이 되었다.

HFC-134a 냉매가 지구 온난화라는 악영향 때문에 적합하지 않으므로 자연냉매의 연구가 필요한 실정이며 현재 가장 주목받고 있는 에어컨시스템에 있어서 고압에 견딜 수 있는 열교환기에 대한 연구가 진행되고 있으나 아직은 활발히 진행되고 있지 못한 실정이다. 국내의 자동차 에어컨용 압축기로서는, 왕복동식 압축기의 일종인 사판식 압축기가 주류를 이루고 있다. 가변용량형 압축기의 경우 고효율화, 저환경 영향성 및 고내구성을 지향하는 방향으로 진행중이며, 압축방식은 기존의 고정형을 따르더라도 제어방식을 가변형으로 추가하여 압축기의 토출용량을 제어하고 열교환기의 과열 및 과냉을 방지하여 에어컨 운전조건을 최적화함으로써 차량의 운전성 및 연비향상을 도모하고 있다.

지금까지 국내의 자동차용 에어컨은 주로 기술적인 측면에서 많은 발전을 거듭하였지만, 앞으로는 에너지 효율, 친환경적 측면, 쾌적성과 안정성 향상과 같은 인간친화적인 측면에서 실내에 화농균과 같이 공기 중에 부유하는 미생물, 꽃가루, 매연, 일산화탄소, 아황산가스, 발암성 물질 등의 유해 가스가 운전자의 두통 및 졸음운전을 유발하여 교통사고의 중요한 요인으로 분석되고 있는바 차 실내 환경을 쾌적하게 하는 환경요인(온도, 습도, 기류, 복사, 공기 청정화)을 항상 최적의 쾌적한 상태로 제어해야 될 기술개발이 필요하다.

에너지 측면에서 연비 저감, 구성부품의 효율화와 경량화가 필요하며 성능분석 시스템의 개발로 자동차 에어컨 시스템의 장비 및 성능분석 프로그램 개발로 인한 전문 인력 양성과 웰 빙 공기조화시스템을 개발하여 제품의 수출로 기술국가 경쟁력 강화에 이바지한다.