초록 ▼

연구의 목적 및 내용
○ 철도차량 구동장치 중 기어박스에 활용되는 베어링의 윤활, 냉각성능 및 수명향상을 위해 기계적 성능 (강도, 전도도, 친환경성 등)이 우수한 나노유체 (Nano-fluids) 기반 윤활제 (oil) 제조기술 개발
- 기존 윤활제 대비 마모율 및 냉각성능 20~40 % 향상
- 사용 수명 3~5년 연장
○ 나노유체 기반 윤활제 시작품 제조, 부품단위/현차적용 시험 평가를 통한 상용화 기반 마련

연구개발성과
○ 나노유체 기반 철도 기어박스용 윤활제 시작품 개발
- 알루

연구의 목적 및 내용
○ 철도차량 구동장치 중 기어박스에 활용되는 베어링의 윤활, 냉각성능 및 수명향상을 위해 기계적 성능 (강도, 전도도, 친환경성 등)이 우수한 나노유체 (Nano-fluids) 기반 윤활제 (oil) 제조기술 개발
- 기존 윤활제 대비 마모율 및 냉각성능 20~40 % 향상
- 사용 수명 3~5년 연장
○ 나노유체 기반 윤활제 시작품 제조, 부품단위/현차적용 시험 평가를 통한 상용화 기반 마련

연구개발성과
○ 나노유체 기반 철도 기어박스용 윤활제 시작품 개발
- 알루미나 나노입자 함유 기어박스용 나노유체 윤활제 개발
- 나노입자 표면처리 공정 최적화를 통한 열특성, 분산 장기안정성 향상
- 개발성과품 소재 물성 공인시험성적서를 발급을 통한 적용성 확보
○ 개발 윤활제 부품단위 적용시험을 통한 윤활 성능 검증
- RCF 부하시험 결과, 기존 제품 대비 베어링 마모율 약 40 % 향상
- RCF 부하 가속운영 중 기존 제품 대비 온도저감율 26.8 % 이상 실현
- 가속수명시험 환산을 통한 윤활제 수명 2.6 배 향상 평가
○ 대전도시철도 운영노선 적용을 통한 개발품 현차적용 가능성 검증
- 도시철도 운영노선 차량 기존 윤활제 및 개발 성과품 동시 적용
- 3개월 적용시험 후 성과품 물성 유지 검증
- 시험 중 피크열 및 온도구배 저감 효과 확인
○ 나노유체 기반 철도차량 기어박스용 윤활제 대량생산 방안 및 유지보수 매뉴얼 도출

연구개발성과의 활용계획(기대효과)
○ 기존 고속철도 및 도시철도 차량용 기어박스 윤활제 대체 기술로 활용
- 나노유체 윤활제의 기계적 성능 및 수명향상으로 인한 철도차량의 운행 효율 향상, 유지보수 비용 저감 효과
○ 다양한 기계류 윤활제 성능향상을 위한 나노유체 윤활제 연구 확대
- 나노유체 기반 윤활제 제조기술의 핵심기술을 응용하여 타 산업분야(윤활제 및 베어링 제조)로의 기술파급 및 성과확산 가능
○ 나노유체 기반 윤활제 제조기술의 윤활제 제조 및 철도차량용 베어링 관련 업체로의 기술이전
- 철도 차량용 베어링의 국산화 시 베어링 신뢰성 및 수명 향상을 위한 기술 제시 가능
○ 소재 및 제조기술, 부품단위 및 현차시험 결과 등을 토대로 국내 상용화 후 해외시장 진출 추진
- Global Industry Analysts, Inc. 에 따르면 2018년 전세계 베어링 시장의 규모가 1,010억 달러에 달할 것으로 예상

(출처 : 요약문 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요약문 ... 7
• 목차 ... 9
• 그림목차 ... 11
• 표목차 ... 15
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 17
• 1.1. 연구개발의 목적 및 범위 ... 17
• 1.2. 연구개발의 필요성 ... 18
• 1.3. 연구개발의 중요성 ... 21
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 23
• 2.1. 국외 기술 동향 ... 23
• 2.2. 국내 기술 동향 ... 25
• 3. 연구수행 내용 및 성과 ... 27
• 3.1. 철도차량 윤활제 요구사양 분석 ... 27
• 3.2. 나노입자 선정 및 물성 분석 ... 42
• 3.3. 나노유체 윤활제 제조 및 성능평가 ... 53
• 3.4. 부품단위 윤활성능 평가 ... 63
• 3.5. 현차적용 시험 및 성능 평가 ... 88
• 3.6. 나노유체 윤활제 상용화 방안 연구 ... 114
• 4. 연구 목표 달성도 ... 117
• 5. 연구개발성과의 활용 계획 ... 121
• 6. 참고문헌 ... 123
• 끝페이지 ... 126