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자동차 에어컨 쾌적제어 알고리즘 개발을 위한 운전자 온열감성 평가 : 제 2보-운전자의 생리반응
Comfort Control Algorithm Development of Car Air Conditioner using Thermal Comfort Evaluation of The Driver : Part II-Physiological Response of Driver 원문보기

설비공학논문집 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering, v.28 no.6, 2016년, pp.217 - 223  

김민수 (부경대학교 대학원 냉동공조공학과) ,  김동규 (부경대학교 과학기술융합전문대학원) ,  박종일 (동의대학교 건축설비공학과) ,  금종수 (부경대학교 냉동공조공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, we investigated the operating method of a driver for an air conditioning system according to the temperature difference between the indoor and outdoor environments of a car parked outside during the summer. Researchers of this study suggest the comfort mode of a car air conditioner to...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 까지 다양하게 진행되고 있다. 기존 연구를 바탕으로 본 연구는 자동차용 공조시스템의 쾌적운전 알고리즘 개발의 일환으로 진행되었다.
  • 제 1보 운전자의 에어컨 조작 선호도에서는 일사량에 따른 운전자의 에어컨 조작 방법을 중심으로 조사·분석하여 쾌적모드를 제안하였다. 본 2보 연구에서는 사무공간이나 주거공간에서 이동을 위해 야외에 주차된 승용차에 탑승시 에어컨 가동으로 인한 차량내 초기 실내 환경이 운전자의 생리반응에 미치는 영향을 뇌파(EEG), 심전도(ECG), 평균 피부온도(MST) 등을 분석하여 제 1보의 에어컨 조작 선호도와 함께 운전자의 열적 불쾌감을 해소시킬 수 있는 에어컨 쾌적 운전 모드 개발을 위한 기초자료를 제시하고자 한다.
  • 본 실험은 6월 중에 실시하였고, 여름철 운전자가 야외에 주차된 승용차에 탑승하여 에어컨 가동시 열쾌적성을 생리반응을 통해 평가하기 위한 실험으로, 주변 환경에 영향을 받지 않는 개방된 공간인 야외 주차장에서 실험을 진행하였다. 실험대상 승용차는 G사의 T모델 2,000 cc 국내 중형 은색 승용차이다.
  • 본 연구는 여름철 승용차에 탑승시 에어컨 쾌적 작동 모드를 제시하기 위해 초기 실내온도 영향에 따른 운전자의 뇌파, 심전도, 평균 피부온도를 분석하여 생리반응을 평가 한 결과 다음과 같은 결론을 도출할 수 있었다.
  • 본 연구는 여름철 운전자가 야외에 주차된 승용차에 탑승시 승용차 내부의 열환경에 기초하여 진행되었다. 여름철 야외에 주차된 승용차의 경우 실내 열환경은 일사의 영향을 가장 많이 받아 운전자에게 불쾌감을 유발하는 요인으로 작용한다.
  • 여름철 야외에 주차된 승용차의 경우 일사량과 외기온의 영향으로 실내 환경은 열적으로 운전자에게 불쾌감을 유발시킨다. 본 연구에서는 이러한 불쾌감을 해소시키기 위해 피험자의 생리반응을 분석하여 적절한 에어컨 작동 상태를 도출하기 위해 진행하였다.

가설 설정

  • 피험자는 여름철 일반적인 착의량인 0.5 clo이고, 활동량은 운전석에 앉아 가벼운 움직임만 있는 상태이므로 1.1 MET로 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
LF/HF의 교감신경계와 부교감신경계의 비율에서, 맑은 날의 경우 교감 신경계(LF)보다 부교감신경계(HF)의 활성화로 인하여 실험 시작 후 10분간 스트레스 상태가 감소하였다. 이것이 의미하는 것은? LF/HF의 교감신경계와 부교감신경계의 비율에서, 맑은 날의 경우 교감 신경계(LF)보다 부교감신경계(HF)의 활성화로 인하여 실험 시작 후 10분간 스트레스 상태가 감소하였다. 이는 높은 승용차 실내온도로 인한 열적 스트레스가 에어컨 가동 이후 감소하였음을 의미하며, 에어컨 가동으로 인한 냉기가 열적 스트레스를 줄여주고 있음을 나타낸다. 흐린 날의 경우 실험 직후부터 점차 증가하는 경향을 보이면서 10분경 LF/HF 값에서 역전현상이 나타났다.
알파파는 어떤 상태에서 나타나는가? 뇌파의 파형 중에서 알파파는 긴장이완과 같은 편안한 상태에서 주로 나타나며, 안정되고 편안한 상태일수록 진폭이 증가한다. 베타파는 깨어 있을 때, 말할 때와 같이 모든 의식적인 활동을 할 때 나타나며, 특히 불안한 상태나 긴장시에 우세하게 나타나기도 한다.
2014년 기준으로 대한민국의 자동차 보유대수는 어느 정도인가? 자동차는 생활 수준의 향상과 더불어 일상생활의 한요소로 자리 잡고 있다. 대한민국의 자동차 보유대수는 2014년 기준 2,000만대를 돌파하였고, 자동차 1대당 인구수는 2.56명으로 보고되었다.(1) 전체 승용차 등록대 수는 1,563만 8,582대로 약 78%에 육박한다.
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참고문헌 (8)

  1. Ministry of Land, Infrastructure and Transport, Korea. 

  2. Seo, J. W., 2013, Numerical study on the assessment of inoor environmental quality in automotive cabin. Ph.D Thesis, Ajou University. 

  3. Seo, D. C. and Oh, P. K., 2003, A automobile air conditioning system computer simulation which uses CFD, Proceeding of SAREK, pp. 143-146. 

  4. Seo, J. W., Park, J. H., and Choi, Y. H., 2012, Evaluation of thermal comfort and cooldown performance inside automotive cabin according to air-conditioning vent location, Int. Transactions of KSAE, Vol. 20, No. 5, pp. 120-129. 

  5. Kim, B. S., Min, B. C., Kim, J. H., and Min, Y. K., 2011, Driving performance and Heart-rate change of middle-aged drivers in left-turn situation, Int. Journal of the Ergonomics Society of Korea, Vol. 30, No. 1, pp. 213-220. 

  6. Kim, Y. K., Yang, J. S., Baek, J. H., Kim, K. C., and Ji, H. S., 2010, Numerical analysis on the initial cooldown performance inside an automobile for the evaluation of passenger's thermal comfort, Int. Transactions of KSAE, Vol. 18, No. 5, pp. 115-123. 

  7. Hardy, J. D. and Dubois, E. F., 1938, The technique of measuring radiation and convection, Journal of Nutrition, Vol. 15, No. 5, pp. 461-475. 

  8. Kim, M. S., Kim, D. G., Lee, G. D., and Kum, J. S., 2014, Comfort control algorithm development of car air conditioner using thermal comfort evaluation of driver: Part I-Air-conditioning operating preference of driver, Int. Korean Journal of Air-conditioning and Refrigeration Engineering, Vol. 26, No. 6, pp. 294-300. 

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