초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
○ 고속철도 차량용 전기식 와이퍼시스템 개발
- 고속철도 차량 최고운행속도(300km/h 이상)에서 내구성 및 신뢰성 확보
- 구동장치, 링키지, 암(arm), 워셔시스템 등 전기식 와이퍼의 통합시스템 개발
(설계기술, 제작기술, 검증기술)
- 4단계(부품단계-구성품단계-차량설치(완성차)단계-시운전시험) 검증

□ 연구개발성과
○ 전기식 와이퍼시스템 설계기술
- 철도운영기관/차량제작사 요구사항 조사·분석
- 3P분석 (특허분석, 논문분석, 유사제품)

□ 연구의 목적 및 내용
○ 고속철도 차량용 전기식 와이퍼시스템 개발
- 고속철도 차량 최고운행속도(300km/h 이상)에서 내구성 및 신뢰성 확보
- 구동장치, 링키지, 암(arm), 워셔시스템 등 전기식 와이퍼의 통합시스템 개발
(설계기술, 제작기술, 검증기술)
- 4단계(부품단계-구성품단계-차량설치(완성차)단계-시운전시험) 검증

□ 연구개발성과
○ 전기식 와이퍼시스템 설계기술
- 철도운영기관/차량제작사 요구사항 조사·분석
- 3P분석 (특허분석, 논문분석, 유사제품)
- 와이퍼시스템 개념설계 및 기본설계
▪ 작동속도, 작동범위, 구동전원 변동범위
▪ 위치초기화, 워셔폄프 동작 연계방식, 와이퍼-운전실 인터페이스
▪ 개발목표사양 정의
▪ 주요구성품 용량 및 방식 설정
- 공력특성 해석

○ 전기식 와이퍼시스템 상세설계 및 제작
- 구동장치 및 링키지 상세설계·제작
- 부하변동에 따른 속도제어, 과전류·과전압·과부하보호 제어장치 상세설계·제작
- 내구성 및 신뢰성이 확보되고, 공기부상 방지 암(arm) 및 블레이드 상세설계·제작
- 와이퍼와의 동작 연계성, 세척력 기능 확대 워셔시스템 상세설계·제작
- 와이퍼시스템(통합) 시제품 상세설계·제작

○ 성능검증 시험장비 및 지그 제작
- 부품·구성품 단계 성능검증을 위한 시험체, Test Bench 제작
- 완성차·시운전 단계 암(arm) 및 블레이드의 현차시험 시험체·지그

○ 전기식 와이퍼시스템 성능검증
- 성능검증 시험절차서
- 부품 및 구성품단계 (Test Bench)
- 완성차 및 시운전단계 (현차시험)
- 제3자 공인시험기관(KTL) 시험성적서 획득
- 제3자 전문기관 (TUV Rheinland Korea) 설계적합성 확인

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
○ 국내 운용중 또는 향후 발주예정인 고속철도 차량 와이퍼시스템에 적용 가능
○ 고속철도 차량용 전기식 와이퍼시스템의 수입대체 효과 및 유지보수비용 절감
○ 와이퍼 암(arm), 블레이드(blade) 등 소모성 유지보수품의 적기 조달 가능
○ 전기식 와이퍼시스템 기술 확보에 따라 차량제작 기술경쟁력이 높아져 해외수출 경쟁력 제고 가능
○ 고속철도 차량용 전기식 와이퍼시스템의 핵심기술을 응용하여 내구성 및 신뢰성이 요구되는 타 산업분야 와이퍼시스템으로 기술파급 및 성과확산 가능

(출처 : 요약문 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요약문 ... 6
• 목차 ... 7
• 표목차 ... 9
• 그림목차 ... 10
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 13
• 가. 연구개발 배경 및 필요성 ... 15
• 나. 국내외 현황 ... 16
• 다. 연구개발 목표 및 주요내용 ... 17
• 제2장 연구수행내용 및 성과 ... 19
• 가. 전기식 와이퍼시스템 설계기술 ... 21
• (1) 수요처 요구사항 조사·분석 ... 21
• (2) 3P(특허, 논문, 유사제품) 분석 ... 25
• (3) 개념설계 및 기본설계 ... 30
• (4) 공력특성해석 ... 43
• 나. 전기식 와이퍼시스템 상세설계 및 제작 ... 52
• (1) 와이퍼 제어장치 ... 52
• (2) 구동장치 (전기모터, 링키지) ... 56
• (3) 암(arm) 및 블레이드 ... 62
• (4) 워셔시스템 ... 66
• (5) 와이퍼 제어용 스위치 ... 68
• (6) 와이퍼시스템 배선도 및 BOM ... 68
• (7) 와이퍼시스템 시제품 제작 ... 70
• 다. 성능검증 시험장비 및 지그 제작 ... 71
• (1) 시험장치(test bench) ... 71
• (2) 현차시험 계측시스템 ... 72
• (3) 진동 및 충격시험 지그 ... 76
• 라. 전기식 와이퍼시스템 성능검증 ... 77
• (1) 자체예비시험 ... 77
• (2) 성능검증(공인시험기관) 시험절차서 ... 77
• (3) 제3자 공인시험기관 시험성적서 ... 85
• (4) 제3자 전문기관 설계적합성 평가 ... 92
• (5) 기타 자체시험 ... 94
• 마. InnoTrans2018 개발품 전시 ... 101
• 제3장 목표 달성도 및 관련분야 기여도 ... 103
• 가. 목표 ... 105
• 나. 목표 달성여부 ... 105
• (1) 연구목표(연구계획서) 대비 달성도 ... 105
• (2) RFP 및 수요처요구사항 대비 달성도 ... 106
• (3) 종전기술 대비 개발품의 차별성 및 우수성 ... 109
• 다. 관련분야 기여도 ... 112
• (1) 철도부품 국산화 기여 ... 112
• (2) 와이퍼시스템 표준화 기여 ... 112
• (3) 타 철도차량용 와이퍼시스템 기술발전 기여 ... 112
• 제4장 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 113
• 가. 연구개발성과의 활용방안 ... 115
• 나. 기대효과 ... 116
• 다. 추가 연구의 필요성 ... 118
• 참고문헌 ... 121
• 끝페이지 ... 123