보고서 정보
주관연구기관 |
씨에스전자 |
연구책임자 |
문수현
|
참여연구자 |
홍동일
,
공대원
,
진지원
|
보고서유형 | 연차보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2019-12 |
과제시작연도 |
2019 |
주관부처 |
산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 |
TRKO202100008507 |
과제고유번호 |
1415164556 |
사업명 |
시스템산업기술개발기반구축(R&D) |
DB 구축일자 |
2021-08-07
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키워드 |
팬리스.복합소재.섬모.LED전조등.헤드램프.
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초록
▼
개발목표 및 내용
1. 기술개발개요
○ 글로벌 환경규제이슈에 의한 기존 차량용 할로겐램프의 시장퇴출 가속화에 따른, 글로벌 A/F마켓에서의 교체형 LED램프대체 수요 급증
■ 현 중국 및 대만산의 저가형 차량용 LED벌브가 시장의 주류를 이루고 있으나, 잦은 기술적 문제(방열, 열에의한 전압강하, 팬에의한 2차 손상 및 화재외:)로 인해 요구스펙에 미치지 못하는 저품질 제품에 대한 불만 또한 폭증.
○ xEV의 활성화 및 LED일체식 헤드라이트 고급형 차량 적용에 따른 제품소형화 추세
■ LED광원 적용
개발목표 및 내용
1. 기술개발개요
○ 글로벌 환경규제이슈에 의한 기존 차량용 할로겐램프의 시장퇴출 가속화에 따른, 글로벌 A/F마켓에서의 교체형 LED램프대체 수요 급증
■ 현 중국 및 대만산의 저가형 차량용 LED벌브가 시장의 주류를 이루고 있으나, 잦은 기술적 문제(방열, 열에의한 전압강하, 팬에의한 2차 손상 및 화재외:)로 인해 요구스펙에 미치지 못하는 저품질 제품에 대한 불만 또한 폭증.
○ xEV의 활성화 및 LED일체식 헤드라이트 고급형 차량 적용에 따른 제품소형화 추세
■ LED광원 적용 가속화에 따라, 헤드램프의 소형화 가속화가 되고 있어, 소비자의 안전과 편의성을 강조하기 위한 신기술의 적용과 더불어 램프의 소형화가 급속하게 진행
○ 차량구매 소비자의 자동차 구매의사결정시, 자동차의 디자인에서 램프의 중요성 증가
■ 차량용 헤드램프의 브랜드 정체성을 표현하고, 차량의 이미지를 결정하는 주요수단으로서 램프의 역할이 차지하는 비중이 높아지고 있음. 중/저가형 신규차량에 LED형교체 벌브시 자동차의 디자인 형상은 지금보다 자유롭게 구현이 가능
○ 차량용 헤드램프의 전자제어 기술의 급속도입에 따른 전장화 추세에 있음.
■ 자동차의 다른 부품에서 진행되고 있는 것과 마찬가지로 차량용 램프파트에서도 다양한 전자기술이 적용되고 중에 있음.(가시광센싱외)
○ 기존의 할로겐, HID에 이어 LED가 새로운 광원 소재로 주목받고 있으며, 자유로운 램프디자인 구현 및 긴수명, 우수한 전력효율 및 친환경성에 강점을 가지고있는 신광원
2. 당해연도 개발내용 및 결과
[주관 : (주)씨에스전자]
○ 본 사업계획서에 명시된 부분보다 더 확장된 형태로, 1차년도 초도 설계를 기반으로, 특성평가를 위한 시작품을 제작. 이를 기반으로 최적화된 솔루션을 도출하여, H7형에 대해 선제적으로 설계를 진행하고 이에 대한 시작품을 제작. 이를 기반으로 H형 시제품을 제작하고, 이를 기반으로 H8, H11 형 헤드라이트 벌브 시제품 제작을 진행하도록 함
■ Ver2, 3, 4형 시작품 제작 및 분석 : 열 특성을 분석, ROD PCB 형태 선정(면 형상), 구조 선정, 형상 사이즈 선정을 진행
■ ROD PCB 제작 : LSUB Thin film base H7, H8, H11 적용 PCB 제작
■ MSP CAN BUS 드라이버 제작 : 할로겐 벌브(55W)와 유사한 밝기를 제공하기 위한 20W급 드라이버 개발
■ H7, H8, H11 형 시제품 제작
[참여 : (주)오투마]
○ 기존 완성차 제조사별 할로겐 벌브 기준 차량헤드램프 벌브의 형상 및 크기에 따른 ROD PCB 설계 및 이에 따른 전원 장치 개발
■ H형 Ver.2~4형에 따른 평가용 PCB 패턴 제작
■ 시제품 제작 H7형을 위한 ROD PCB 패턴 제작
■ H7형 기준, H8, H11형 ROD PCB 패턴 제작
■ 교체형 벌브 시제품을 위한 전원 동작(MSP CANBUS) 드라이버 제작
■ 3차년 비상 기동 동작 MSP CANBUS용 IC 제작
[참여 : (주)피티지]
○ 고분자 복합소재계(BNNT, AIN외) 및 탄소계(CNNT외) 소재를 光기술과 융합 한,대면적 나노섬모방열구조체를 지닌 차량 할로겐벌브 교체형 LED벌브 및 이를 포함한 헤드램프 소재계 제작
■ ROD PCB 복합체증 설계 및 CT 배합 및 해석
■ 하부 방열체 소재 배합 및 샘플 제작
■ 방열모 소재 샘플 제작
- 방열체 소재 및 샘플 제작
[참여 : 자동차융합기술원]
○ 원천 소재(방열모)관련 열전도성 특성시험 및 분석, 해석완료
■ 방열모 및 내부 방열 소재 변경에 따른 시뮬레이션
○ 주관기관 설계완료 시제품 관련 열전도메커니즘 분석 및 해석
○ 진동 및 내환경 시험용 지그 제작
3. 당해연도 기술 및 경제적 성과
[2차년도 기술개발목표 : 정량적 목표 달성완료] < 부록 1. 시험 성적서 >
○ 벌브요구성능 : 정량적 목표 달성
■ 광효율@6154K 981m/W
■ AECQ-101 만족 광원 적용 상태에서 방열 성능 90.8도 만족
○ 램프요구성능 : 정량적 목표 달성/시험성적서 첨부(공인 시험성적서 12.02일 발행예정)
■ 기구적으로 할로겐 벌브 교체 형상 만족 - 국토해양부 고시 제2011호-337호에 따라 배광 법규 규정과 동등하도록 고시됨
■ 배광 법규 만족
■ 할로겐 대비 유사 밝기(<80) 만족
[당해연도 수행 기술개발]
○ 1차년 설계한 Ver.2~4형에 대한 시작품 제작을 진행하고, 이에 대한 분석 및 평가를 통한 적용 기술 선정
○ H7형 시제품 제작을 위한 벌브 실시 설계 진행, ROD PCB 설계 및 제작, MSP 드라이버 설계 및 제작, CNNT 계열 섬모 방열체 설계 및 시제품 제작
○ 실시 설계된 H7형 벌브에 대한 열적 시뮬레이션 및 테스트
○ 완성된 H7형 시제품 분석을 통한 H8, H11 형 시제품 제작
[경제적 성과]
○ [해외수출화, 국내사업화] 국방 전시회(ADEX) 참석을 통한 국방 물자 용 할로겐 벌브
교체 수요 확인 및 진출 방안 모색 < 부록 2. 국방벤처 협약 및 ADEX 참석 >
■ 국제 행사 ADEX 전시회를 통한 홍보 및 국방 관련 유통 기회 마련
○ [해외수출화, 국내사업화] 다임러 벤츠, BMW, 현대 공급 물량 확대 < 부록 3. 실적내역 >
■ 전체 물량 13% 상승
○ [해외수출화, 국내사업화] ALPS SQ 인증 < 부록 4. SQ 인증 >
○ 친환경자동차 클러스터내 차량용 등화조명관련 융복합-A/F마켓 공동 컨소시엄 구성
■ 공동컨소시엄 대상기업 : 대경AT(헤드램프), 팜파스, CS전자(LED벌브)
- 광기술원 친환경자차 융합기술 풀 활동
○ [해외수출화, 국내사업화] 2019년 광융합 로드쇼를 통한 국내외 진출 방안 모색< 부록 >
■ 국제 행사를 통한 제품 홍보 및 국내 투자자 모색
○ [해외수출화] 국제 전장부품인증마크 E-MARK 사전분석 및 시험항목 평가분석
■ 유럽의 까다로운 시험항목을 사전 준비
○ [국내사업화] KAPA(대체품인증)인증 취득위한 교체형 LED벌브 표준기준 마련
■ 광주그린카진흥원 공동으로 할로겐벌브 교체형 LED벌브 KAPA표준기준안 준비
■ E-MARK취득을 위한 진동 테스트 진행
○ [국내사업화] 대체품 인증 제도 간소화에 따른 KAPAMALL 활성화 가능성 타진
■ 벌브의 경우 15개 헤드램프 군중 12개 테스트 통과 시 KAPA 인증 가능
■ 대경AT의 헤드램프 KAPA 인증 확인
4. 차년도 개발내용
[3차년도 기술개발목표 : 정량적 목표]
○ 벌브요구성능(lm/W) : 광효율@6000K(오차범위 250K) 기준시,>1101m/W
○ 방열성능(℃) : <125도미만
○ 색온도(K) : 6000K±250K
○ 고온동작테스트 : AEC Q101만족 인증취득 광원사용
○ 적용타입 : H형 3종
○ 배광법규 : PASS(전조등 및 안개등 배광기준 만족)
○ E-MARK 인증
○ 비상기동 동작 확인
○ 할로겐램프대비밝기 : >100%
[3차년도 기술개발 내용]
○ 방열/배광 최적화를 통한 광효율 극대화
○ 3종 배광 설계, 시제품 제작 및 목형제작 및 방열/배광/설치평가
○ H형 3종 LED벌브 시제품(H1-H3-H4형)
○ ECE R112, R19 표준차량 배광측정 및 분석
○ ROD 패턴 PCB+비상 기동 회로 설계 및 시제품 제작
○ MSP-내외장 드라이버 비상 기동 회로 설계 및 시제품 제작
○ 열전도메커니즘 분석 및 해석, 설계외
○ 방열모, 방열체 연결 필렛 소재 최적화 및 시제품 제작
○ 3종 진동 테스트
(출처 : 초록 4p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제출서 ... 2
- 제출문 ... 3
- 초록 ... 4
- 기술개발사업 주요 연구 성과 ... 8
- 목차 ... 9
- 제 1 장 서 론 ... 10
- 제 1 절 개발기술의 개요 및 필요성 ... 10
- 제 2 절 국내·외 관련 기술의 현황 ... 19
- 제 3 절 기술개발 시 예상되는 기술적·경제적 파급 효과 ... 23
- 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 25
- 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 25
- 제 2 절 연차 목표 및 평가 방법 ... 26
- 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발범위 ... 27
- 제 3 장 기술개발결과 및 차년도 계획 ... 52
- 제 1 절 기술개발 결과 ... 52
- 가. 총 연구개발 추진일정 ... 52
- 나. 당해연도 연구 개발기술 추진 완료 ... 53
- 다. 주관 및 참여기관별 추진 내역 ... 54
- 제 2 절 차기 연차 개발계획 ... 56
- 제 4 장 사업성과관리 ... 59
- 제 1 절 연구성과(지재권, 논문, 고용등 유·무형 성과전체 기재) ... 59
- 제 2 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 59
- 제 3 절 사업화를 위한 수요기업과의 연계협력 실적 및 계획 ... 59
- 부록1. 시험 성적서 ... 60
- 부록2. 국방벤처 협약 및 ADEX 참석 ... 75
- 부록3. 실적 내역 ... 77
- 부록4. SQ 인증 ... 78
- 부록5. 광융합 로드쇼, 수출상담회 참석 ... 79
- 부록6. 개발 기술 평가 방법 ... 80
- 끝페이지 ... 98
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