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Kafe 바로가기주관연구기관 | 동양강철(주) |
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연구책임자 | 이용주 |
참여연구자 | 김성일 , 연장흠 , 윤덕재 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2013-09 |
과제시작연도 | 2012 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
과제관리전문기관 | 한국산업기술평가관리원 Korea Evaluation Institute of Industrial Technology |
등록번호 | TRKO201700001415 |
과제고유번호 | 1415125305 |
사업명 | 글로벌전문기술개발(주력,신산업) |
DB 구축일자 | 2017-09-20 |
제 1 장 서론
제 1 절 과제의 개요
1. 개발 대상 기술·제품의 개요
○ 경제 성장 및 국민 소득의 증가로 자동차는 매년 꾸준하게 증가하고 있으며 이로 인해 교통 체증, 주차난과 같은 교통 혼잡, 교통 사고, 환경 오염, 물류비용 증가 등 여러 가지 심각한 문제 들이 발생하고 있음.
○ 자전거는 우리에게 유해한 배출가스를 배출하지 않아 자동차 대체 교통수단으로 이용할 경우 대기오염 감소 뿐만 아니라 도시환경에 상당한 도움을 줄 수 있음. 이 밖에도 에너지 절감, 개인의 건강 증진
제 1 장 서론
제 1 절 과제의 개요
1. 개발 대상 기술·제품의 개요
○ 경제 성장 및 국민 소득의 증가로 자동차는 매년 꾸준하게 증가하고 있으며 이로 인해 교통 체증, 주차난과 같은 교통 혼잡, 교통 사고, 환경 오염, 물류비용 증가 등 여러 가지 심각한 문제 들이 발생하고 있음.
○ 자전거는 우리에게 유해한 배출가스를 배출하지 않아 자동차 대체 교통수단으로 이용할 경우 대기오염 감소 뿐만 아니라 도시환경에 상당한 도움을 줄 수 있음. 이 밖에도 에너지 절감, 개인의 건강 증진 등의 효과를 모두 고려한다면 자전거가 우리에게 실질적으로 주는 비용 대비 효과는 매우 클 것임.
○ 자전거 교통의 일반적 특성 중 하나는 에너지 절감 효과임. 보통 승용차 대신 자전거로 통근할 경우, 연간 900리터의 유류와 135만원이라는 금액을 절약할 수 있음. 또한 우리나라 승용차 중에서 10%가 10부제를 지키거나 자전거로 통근한다면 연간 98억 8200만 리터 석유를 절약할 수 있고, 약 14조 8천억원이라는 막대한 금액을 절감할 수 있음.
○ 지구 온난화와 더불어 녹색성장을 통한 산업 발전을 이루는 방안은 전 세계적인 추세이며 자전거 산업은 이를 실현할 수 있는 가장 현실적인 방안임. 그러나 국내 대부분의 자전거 완성차 업체는 부품을 중국 및 대만, 일본에서 수입하여 판매하는 유통업 형식으로 진행하고 있어 최근 10년간 국내 자전거 부품업체의 생산 활동은 전무한 상태이며, 국내 자전거 완성차 조립라인이 구축된다 하더라도 현재로서는 대부분의 부품을 해외 수입에 의존할 수 밖에 없는 실정임.
○ 세계 자전거 산업은 저가 생활 자전거 위주의 판매시장은 중국이, 고급 자전거 시장은 대만, 자전거 부품 시장은 일본이 대부분 점유하고 있으며, 국내 시장은 연 220만대 수준의 수요를 99% OEM 방식으로 수입에 의존하고 있는 실정이며, 그 규모는 약 1,300억 정도를 나타냄.
○ 따라서 자전거 산업에서의 중요 부품이며 자전거 성능을 결정하는 핵심 부품인 고강도 알루미늄 프레임 제조 기술을 확보하고 부가적으로 고강도 알루미늄 소재 적용이 가능한 핸들바 등과 같은 부품으로의 확대 적용이 필수적으로 대두되고 있음.
○ 국내에서 자전거 부품을 개발할 경우, 중국 또는 대만과의 가격경쟁력 확보에 치중하기 보다는 기술집약적인 부품을 개발하여 저가이면서도 고품질, 고특성의 부품을 개발하여 시장 경쟁력을 확보하고, 자동화 및 대량 생산을 통한 중저가 시장 확보가 중요함
○ 그림 2에서는 일반적인 중 고가형 자전거를 표시하였음. 그림 2에서 원형으로 표시한 프레임과 핸들바 부품을 본 기술 개발을 통하여 국산화하고자 함. 그림 2에서 표시한 부품 중 국내에서 생산되는 부품은 전무한 실정이며, 전량 해외 수입에 의존하고 있는 실정임.
○ 고강도 알루미늄 소재를 적용한 자전거 프레임의 경우, 대부분 대만이나 중국에서 생산하여 조립한 제품을 수입하는 것이며, 미국, 이탈리아 등에서 수제작을 통한 고가품이 일부 생산되고 있는 실정임. 그림 3은 국내에 수입되는 일부 알루미늄 소재 MTB 프레임을 나타낸 것임. 이러한 MTB 프레임은 간접 복동식 압출방식이나, 압출 Pipe에 인발 공정을 적용한 고가의 소재를 적용한 것임.
○ 자전거 프레임은 자전거 구성 부품 중 가장 중요한 요소이며, 구동 부품과 조향 부품, 변속기 부품이 장착되는 차체 역할을 수행하며, 강성 확보 및 안전성 확보 역할을 담당하는 매우 중요한 부품임. 프레임은 하이드로포밍 공법, SPF 공법등을 적용한 여러 개의 Seamless 파이프를 TIG 용접, Brazing 접합 등을 이용하여 제작됨.
○ 본 기술개발에서는 기존 Seamless 파이프 사용으로 인한 고가 부품을 대체하여, 일반 직접 압출에서 용이하게 얻을 수 있는 Seam 파이프 소재를 적용함과 동시에, 고강도 소재 개발을 통하여 저가 고품질의 자전거 프레임을 개발하고자 하는 것임.
○ 그림 4와 5는 알루미늄 소재를 적용한 MTB용 핸들바 및 시트 포스트 부품을 표시한 것임. 핸들바는 자전거의 조향 장치이며 시트 포스트는 안장을 지지하는 부품으로써, 본 부품 또한 MTB 프레임과 같은 Seamless 파이프를 적용함으로 인해 가격적인 측면에서 일반적인 압출재 보다 고가를 형성하고 있으며, 국내에 유통되고 있는 모든 부품이 수입에 의존하고 있는 실정임.
○ 본 기술개발과제에서는 그림 3, 4, 5에 표시한 MTB 프레임과 핸들바 부품에 있어서 전용 고강도 알루미늄 소재를 개발하고, 정밀 압출 기술, 압출 성형 공법,고기능 용접 및 접합 기술 등을 통하여 저가형이면서 고기능성을 지니는 부품 개발을 목표로 하고 있음.
○ 자전거 산업의 핵심 과제는 부품/소재 개발을 통한 경량화 기술을 확보하여 가격 경쟁력을 높이는 것이라 할 수 있음. 자전거 경량화를 위해서는 소재 경량화 뿐만 아니라 강도 또한 매우 중요한 요소임. 예를 들어, 티타늄의 경우 비중이 4.5로 알루미늄의 2.7에 비해 1.7배 높지만, 강도는 3배 이상으로 경량화가 가능함. 따라서 소재 경량화를 포함한 고강도 실현이 매우 중요함.
○ 국내 자전거 산업 육성을 위해서는 대만, 일본 등 자전거 선진국과 경쟁할 수 있는 중, 고가 시장을 목표로하는 자전거 부품/소재 기술 개발이 필요함.
(출처 : 본문 제1장 서론)
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