선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 논문에서는 이러한 친화경자동차 중 하나인 HEV의 고전원 전기장치로부터의 인체 안전 확보를 위한 방법 중의 하나인 전기적 연속성에 대하여 연구하였다. 연구내용은 HEV의 동력시스템 및 구동축전지의 정격전압을 비교하였으며 인체 안전과 관련하여 통전전류와 시간에 따른 인체 영향에 대한 국제 기준을 분석하였다.
제안 방법
- 연구내용은 HEV의 동력시스템 및 구동축전지의 정격전압을 비교하였으며 인체 안전과 관련하여 통전전류와 시간에 따른 인체 영향에 대한 국제 기준을 분석하였다. 또한, 친환경자동차의 전기안전 확보를 위한 국내․외 기준을 비교 분석하였으며 제시된 시험방법과 조건을 토대로 실차를 대상으로 전기적 연속성에 대한 측정과 분석을 수행하였다.
- 본 논문에서는 이러한 친화경자동차 중 하나인 HEV의 고전원 전기장치로부터의 인체 안전 확보를 위한 방법 중의 하나인 전기적 연속성에 대하여 연구하였다. 연구내용은 HEV의 동력시스템 및 구동축전지의 정격전압을 비교하였으며 인체 안전과 관련하여 통전전류와 시간에 따른 인체 영향에 대한 국제 기준을 분석하였다. 또한, 친환경자동차의 전기안전 확보를 위한 국내․외 기준을 비교 분석하였으며 제시된 시험방법과 조건을 토대로 실차를 대상으로 전기적 연속성에 대한 측정과 분석을 수행하였다.
- 그림 4는 친환경자동차에 있어 노출도전부에 대한 전기적 연속성을 측정하기 위한 측정 모습과 측정 포인트를 나타낸 것이다. 전기적 연속성의 측정에는 초저항측정기(C.A 6250, Chauvin Arnoux, France)를 사용하였으며, 그림 4(b)와 같이 구동축전지 외함(①), 구동전동기 외함(②)과 차량전방(엔 진룸)부분(③), 좌우측 앞문의 외함(④,⑤,⑥,⑦), 차량 후방(트렁크)부분(⑧) 사이의 전기적 저항을 측정하였으며 이때의 시험전류는 10A로 하였다.
성능/효과
- 몸통 밖에 표시된 숫자는 전류가 그 지점으로 들어갈 때 더해져야 할 내부임피던스를 나타낸다. 그림 2(b)는 그림 2(a)를 단순화한 인체의 내부 임피던스도를 나타낸 것으로 그림 2(a)의 손에서 몸통까지의 합계는 47.2이며, 몸통에서 발까지의 계산 값은 51.5이다. 이를 통해 한쪽 손에서 양발의 내부임피던스는 손에서 손까지 또는 한쪽 손에서 한쪽 발까지의 임피던스의약 75%, 양손에서 양발까지의 내부임피던스는 50%, 그리고 양손에서 몸통까지의 임피던스는 25%를 나타낸다.
- HEV의 동력시스템은 직렬형, 병렬형(소프트 타입), 직병렬형(하드 타입)으로 나뉘며 현재, 개발, 보급되고 있는 HEV의 구동축전지의 정격전압이 144Vdc ～ 201.6Vdc로 기존 차량의 축전지 전압보다 매우 높아 인체의 전기안전 확보를 위한 설계, 제작, 시험평가 및 유지관리 기술의 개발이 필요함을 알 수 있었다.
- 1Ω 보다 작았으며, 측정점에 따라 약간의 저항 차이가 있음을 알 수 있었다. 또한, 구동축전지 외함과 차량 우측 앞문, 구동전동기 외함과 차량 우측 앞문과의 전기적 저항이 다른 부분에 비해 상당히 높음을 알 수 있었으며 이는 차량 우측 앞문 부분이 다른 부분에 비해 구조적으로 전기 저항이 높은 것으로 추정된다.
- 이상과 같이 측정된 값들은 국제 기준 또는 규격에 명시된 값 범위 안에 있음을 알 수 있으며 향후 자동차 차체 설계 및 제작 시 전기적 연속성도 고려해야 할 것으로 판단된다. 또한, 전기적 연속성(등전위저항)과 관련하여 각각의 규정이나 기준 에서 명시하고 있는 내용을 현장에 적용함에 있어 보다 명확한 측정점의 제시가 필요한 것으로 실측 결과 확인되었다.
- 그림 3과 같이 교류 전원의 경우, 인체에 생리학적으로 이상이 없는 전류 범위는 AC-1과 AC-2 영역임을 알 수 있으며 지속적으로 전류가 흐르더라도 안전한 전류 크기는 최대 5mA임을 알 수 있다. 또한, 직류 전원의 경우 인체 생리학적으로 안전한 전류범위는 DC-1과 DC-2 영역이며 연속 적인 통전에도 안전한 전류 크기는 약 26mA 까지임을 알 수 있다. 그러나 이 값은 실제 사고시의 인체의 조건 및 접촉 조건, 접촉 시간 등에 따라 부상이나 사망 등 다른 결과를 가져올 수도 있다.
- 실제 HEV을 대상으로 노출도전부 사이의 전기적 연속성을 측정한 결과, 측정기준점과 대상측정점간의 전기저항이 국제 기준이나 규정에서 명시하고 있는 0.1Ω 이하로 양호한 결과를 나타냈다.
- 실측 결과에서 알 수 있듯이 측정값들이 UNECE R 100, ISO 6469-3, ISO-23273-2, Japan Attachment 101 등 국외의 기준, 규격에서 정하고 있는 0.1Ω 보다 작았으며, 측정점에 따라 약간의 저항 차이가 있음을 알 수 있었다.
- 5이다. 이를 통해 한쪽 손에서 양발의 내부임피던스는 손에서 손까지 또는 한쪽 손에서 한쪽 발까지의 임피던스의약 75%, 양손에서 양발까지의 내부임피던스는 50%, 그리고 양손에서 몸통까지의 임피던스는 25%를 나타낸다.
- 이상의 국제 기준이나 규격을 분석한 결과, 측정조건에 있어 약간의 상이한 점은 있으나 전기적 연속성의 확보에 있어 모두 시험 결과 값을 0.1Ω 이하로 규정하고 있음을 알 수 있다.
- 통전전류와 시간에 따른 인체 영향에 대한 규격을 분석한 결과, 인체의 조건 및 접촉 조건, 접촉 시간 등에 따라 달라지지만 일반적으로 직류의 경우 26mA까지 연속적으로 통전 가능한 것을 알 수 있으며 교류의 경우에는 5mA까지 연속 통전이 가능함을 알 수 있었다.
후속연구
- 1Ω 이하로 양호한 결과를 나타냈다. 그러나 일부 측정점의 전기저항은 다른 측정점 보다 높게 나타나 차량 레벨에서의 일정한 전기적 연속성 확보를 위해 차량의 차체 설계 시 전기적 특성도 고려할 필요가 있으며 규정하고 있는 값을 넘지 않도록 지속적으로 유지할 수 있는 방안의 검토와 규정 값 이상의 이상 현상이 발생하였을 때 경보하는 시스템의 개발도 필요함을 알 수 있었다.
- 1Ω 이하로 유지하도록 하고 있으며 이는 인체가 누전되고 있는 차량의 도전성 부분에 접촉하였을 때의 인체 통전전류를 제한하여 감전에 의한 피해를 최소화하기 위한 것으로 판단된다. 기준이나 규격에서 전기적 연속성의 측정 조건에 있어 약간의 상이한 점이 있으며 향후 기술적 검증을 통해 일원화(unification)가 요구된다.
- 노출 도전부에 대한 전기적 연속성의 확보는 고전압 전기 장치의 노출된 충전부에 대한 인체의 직접 접촉이나 고전원 전기장치에 절연 이상 등이 발생하였을 때의 감전 보호를 위한 것으로 향후 국내 안전기준의 제정시 검토되어야 할 것으로 판단된다.
- 본 연구결과는 고전원 전기장치가 포함된 EV, HEV, HFCV, PHEV 등의 전기안전성 확보를 위한 자료로 활용 가능할 것으로 기대된다.
- 본 연구결과를 통하여 향후 EV, HEV, PHEV, HFCV 등친환경자동차의 고전원 전기장치로부터 인체 안전 확보를 위한 시험 및 평가기법의 개발에 기여하고자 한다.
- 이상과 같이 측정된 값들은 국제 기준 또는 규격에 명시된 값 범위 안에 있음을 알 수 있으며 향후 자동차 차체 설계 및 제작 시 전기적 연속성도 고려해야 할 것으로 판단된다. 또한, 전기적 연속성(등전위저항)과 관련하여 각각의 규정이나 기준 에서 명시하고 있는 내용을 현장에 적용함에 있어 보다 명확한 측정점의 제시가 필요한 것으로 실측 결과 확인되었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.