초록 ▼

1. 최종목표
▣ 본 과제는 공주대학교 및 (주)IGT에서 상용화된 Point 점화 시스템을 GDI 1.6γ 엔진에 적합한 플라즈마 점화 시스템을 개발하여, 기존의 가솔린엔진에 대한 연비 및 출력을 향상 시키고 유해 배기가스를 저감시킬 수 있는 기술력을 확보하는 것이 최종목표임

2. 개발내용 및 결과
▣ 개발 내용
- 플라즈마 점화플러그 모델링 및 시제품 제작
- 플라즈마 점화 실험 장치 설계 및 제작
- 정적연소실 설계 및 제작
- 정적연소실 S/W 설계 및 제작
- 정적연소실 H

1. 최종목표
▣ 본 과제는 공주대학교 및 (주)IGT에서 상용화된 Point 점화 시스템을 GDI 1.6γ 엔진에 적합한 플라즈마 점화 시스템을 개발하여, 기존의 가솔린엔진에 대한 연비 및 출력을 향상 시키고 유해 배기가스를 저감시킬 수 있는 기술력을 확보하는 것이 최종목표임

2. 개발내용 및 결과
▣ 개발 내용
- 플라즈마 점화플러그 모델링 및 시제품 제작
- 플라즈마 점화 실험 장치 설계 및 제작
- 정적연소실 설계 및 제작
- 정적연소실 S/W 설계 및 제작
- 정적연소실 H/W 설계 및 제작
- 플라즈마 점화장치 (모듈) 설계 및 제작
- 플라즈마 플러그 구조 및 열해석 조건 알고리즘 설정

▣ 결과
√ 플라즈마 플러그 구조해석
- 항복인장강도가 높은 Ni(Tensile Strength : 59.0MPa)의 경우가 Cu(Tensile Strength ; 33.3MPa)를 사용한 것보다 변형 및 압력 발생 면에서 우수함
√ 플라즈마 플러그 열해석
- MW 플라즈마의 경우에는 포인트 점화에 비해 온도가 더 높게 발생하는 것을 확인할 수 있었으며, 연소실에서의 열전도 또한 넓은 범위에서 발생하는 경향을 나타냄.
√ 플라즈마 점화장치 성능
- 점화플러그 갭 1.0mm, 1.5mm, 2.0mm에서 Microwave 플라즈마-A, B 모두 Base 결과 대비 서지전압 및 방전전압의 에너지 크기가 향상된 결과를 나타냄
√ 정적연소 실험 성능
- MW 플라즈마는 Base 점화 대비 Spark 발생시점 및 응답성능이 2배 향상되었으며, Base의 경우 람다 1.5 범위까지 연소되는 결과로 나타내었으나, MW 플라즈마의 경우 희박영역 람다 1.7 범위까지 연소되는 결과를 나타냄
√ 엔진 성능 실험

3. 사업성과
▣ 기술적 성과
- 자동차의 전자화가 가속화 되고 있는 시점에서 부품 및 제어 기술의 해외 의존도 감소
- 플라즈마 점화 시스템 원천 기술 확보 및 연비향상 기술력 일조

▣ 경제적 성과
- 자동차 부품업계에서 중요 위치를 선점이 가능하고, 이를 바탕으로 국내 시장 및 해외시장에 매출 통로 확보로 국가 경쟁력 향상에 기여할 수 있음
- 플라즈마 점화장치를 장착한 가솔린 기관은 연비를 향상시키고 HC, NOx를 저감시켜 국가 이미지 제고에 기여

▣ 사회적 성과(일자리 창출 등)
- 자동차 점화시스템의 핵심 기술을 확보함으로써 내수시장 활성화와 기술적 우위를 바탕으로 국내 일자리 창출 및 수출 증가
- 국내 대학 및 타 연구소와 함께 공동연구와 더불어 각 대학의 우수한 인재들이 연구에 집중할 수 있는 여건 조성을 통해 창의적인 응용연구에 활용할 예정

4. 기술개발결과 활용계획
▣ (주)IGT에서는 지속적으로 점화 기술의 국산화를 확보하여 선진기업과의 경쟁속에서 점화 시스템의 국내 점유율을 점차 확대할 예정이다. 또한, 인프라를 이용하여 2020년 국내 완성차 OEM 시장 진입을 1단계 목표로 하여 제품의 신뢰성을 얻은 후 세계 시장으로의 도약을 진행할 예정임

5. 기술개발 자료의 보안관리
▣ 보안등급 분류기준에 따른 등급부여 및 관련 의견 기술
- Microwave 플라즈마 점화모듈 기술은 가솔린기관의 연소 안정성 및 초희박 연소의 핵심기술로써, 점화 4세대 플라즈마 기술을 적용하기 위한 보안이 강화되어 A 등급으로 분류

▣ 연구개발의 기술임치 및 특허 출원ㆍ등록 실적
- 연구개발의 결과를 기술임치하고, 특허출원을 2015년 8월 이내에 완료할 예정임(1차적으로 특허 출원을 시도하였으나, 응용분야의 중복성 여부가 파악되어 Idea를 재시도 중임)