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반응표면법을 이용한 커튼 에어백 시스템의 최적설계
An Optimal Design of the Curtain Airbag System Using the Response Surface Method 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, v.37 no.1, 2013년, pp.129 - 135  

윤용원 (한양대학교 기계공학과) ,  박경진 (한양대학교 기계공학과)

초록
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자동차 측면 충돌사고는 충격흡수공간이 충분하지 않기 때문에 정면 충돌사고와는 달리 발생빈도에 비하여 탑승자의 상해비율이 매우 높은 경향을 나타낸다. 측면 충돌사고 발생시 탑승자를 보호하기 위하여 전세계 각국에서는 자동차안전기준 및 안전도평가 등의 법규를 시행 및 강화하고 있다. 그러나 차체 자체의 충격흡수력을 이용한 수동 안전방식으로는 협소한 공간에 기술을 적용하는데 한계가 있다. 커튼 에어백은 측면 에어백과 함께 현재로서는 측면충돌시 탑승자를 보호하는 가장 효과적인 시스템이다. 본 연구에서는 측면 충돌사고 발생시 탑승자의 머리상해지수를 감소시키기 위한 커튼 에어백의 최적설계를 수행하였다. 충돌 시뮬레이션을 바탕으로 직교배열표와 일원표, 그리고 반응표면법을 순차적으로 적용하고 각각의 결과에 대하여 확인실험으로 검증하여 커튼 에어백의 최적설계를 수행하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

There is not enough absorption space in the side of a vehicle so injuries to a passenger are higher compared to frontal impact injuries. For the protection of the passenger in the event of a side impact, vehicle regulations and new car assessment program(NCAP) are implemented all over the world. How...

주제어

#커튼에어백   #머리상해지수   #유럽 측면충돌용 인체모형   #직교배열표   #일원배치표   #반응표면법  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • (6) 이는 측면 사고 발생시 중상 이상의 상해분포에서는 가슴 및 등 부분이 주요 원인이지만 사망 사고의 상해 분포에서는 머리상해가 가장 큰 원인임을 의미한다.(6) 따라서 커튼 에어백의 최적설계를 위하여 본 연구에서는 HIC의 최소화를 목적함수로 설정하였다.
  • 본 연구에서는 측면사고 발생시 탑승자를 보호하기 위한 커튼 에어백의 최적설계를 수행하였다. 일반적으로 커튼 에어백의 설계는 에어백 및 머리상해지수의 비선형성(Nonlinearity)과 충돌 상황의 다양성 등의 이유로 매우 어려운게 사실이다.
  • 또한 안전기준과는 별개로 우리나라는 물론 유럽, 미국, 일본 등에서는 신차안전도평가(NCAP)를 수행하고 있다. 신차안전도평가는 보다 안전한 자동차의 제작을 유도하고 자동차의 안전정보를 소비자에게 전달하는데 그 목적이 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
탑승자의 보호를 위한 자동차의 안전장치는 어떻게 분류되는가? 탑승자 보호를 위한 자동차의 안전장치는 크게 좌석안전띠와 에어백으로 분류된다. 좌석안전띠는 1950년대 2점식으로 최초 개발되어 1970년대 3점식 일체형 안전띠 개발을 거쳐 현재는 모든 자동차에 적용되고 있다.
자동차 측면 충돌사고가 정면 충돌사고와 달리 발생빈도에 비해 탑승자의 상해비율이 매우 높은 이유는 무엇인가? 자동차 측면 충돌사고는 충격흡수공간이 충분하지 않기 때문에 정면 충돌사고와는 달리 발생빈도에 비하여 탑승자의 상해비율이 매우 높은 경향을 나타낸다. 측면 충돌사고 발생시 탑승자를 보호하기 위하여 전세계 각국에서는 자동차안전기준 및 안전도평가 등의 법규를 시행 및 강화하고 있다.
자동차의 안전장치 중 좌석 안전띠의 한계점은 무엇인가? 좌석안전띠는 1950년대 2점식으로 최초 개발되어 1970년대 3점식 일체형 안전띠 개발을 거쳐 현재는 모든 자동차에 적용되고 있다. 그러나 좌석 안전띠는 착용 시 불편함이 따르고 안전띠만으로는 탑승자의 머리 등을 충분히 보호하지 못하는 한계가 있다. 이러한 이유로 좌석안전띠를 보완하고자 에어백이 추가로 개발되었다.
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참고문헌 (16)

  1. Patentmap Report, 2003, Vehicle occupant safety system, Korean industrial property office(KIPO), Vol.2. 

  2. KMVSS 102(Side Impact), FMVSS 214(Side Impact), UN Regulation 95(Side Impact). 

  3. Korea New Car Assessment Program(KNCAP), Side Impact Test Protocol. 

  4. Chang, H. J., Song, J. H., Suk, J. S., Lee, S. Y., Kim, G. H. and Kwon, I. S., 2004, "Consideration for the vehicle side impact test results of NCAP," Trans. of the KSAE04-S0166, Vol.2, pp. 1049-1054. 

  5. Lee, D. J., Lim, J. M., Hong, Y. S. and Kim, G. H., 2009, "Consideration for the side impact test results of KNCAP with EuroSID-2," Trans. of the KSAE09-B0181, pp. 1085-1090. 

  6. Lee, K. S., Moon, K. C. and Kim, C. S., 2009, "Development of th Door Mounted Inflatable Curtain," Trans. of the KSAE09-A0370, pp. 2155-2160. 

  7. Kim, J. H., Lee, K. H. and Joo, W. S., 2004, "Optimization of a Driver-Side Airbag Using Kriging and Tabu Search Method," Trans. Korean Soc. Mech. Eng. A, pp. 1035-1040. 

  8. Park, Y. S., Lee, J. Y. and Park, G. J., 1995, "An Airbag Design for the Safety of an Occupant Using the Orthogonal Array," Trans. of the KSAE, Vol. 3, No. 2, pp. 62-77. 

  9. Hong, E. P., Shin, M. K. and Park, G. J., 2001, "Determination of Crash Pulse to Minimize Injuries of Occupants and Optimization of Crash Components Using Response Surface Method," Trans. of the KSAE, Vol. 9, No. 2, pp. 116-129. 

  10. Han, S. H. and Jeon, S. K., 1996, "An Optimum Design of Airbag System Based on Crash Simulation," Trans. of the KSAE, Vol. 2, pp. 283-291. 

  11. Park, G. J., 2007, Analytic Methods for Design Practice, Dong-Myung ,Gyunggi, pp.486-489. 

  12. Phadke, M. S., 1989, Quality engineering using robust design, Prentice Hall. 

  13. Park, G. J., Hwang, W. J. and Lee, W. I., "Structural Optimization Post-Process Using Taguchi Method," JSME Vol. 37, No. 2, pp. 166-172. 

  14. Park, Y. S., Lee, J. Y., Park, G. J., Wi, I. H. and Yoo, J, S., 1993, "Modeling and Design of an Airbag in a Passenger Car for the Safety of an Occupant," Trans. of the KSAE, pp. 259-265. 

  15. Park, S. H., 2005, Design of Experiments, Min-Young, Seoul, pp. 453-457. 

  16. Yoon, S. J., Choi, D. H., 2010, "Process Integration and Design Optimization Using PIAnO Software," Trans. Korean Soc. Mech. Eng. A, pp. 254-255. 

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