초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
10톤 이상 대형 수소 전기트럭의 수소전지를 기반으로 친환경 냉매를 사용하며, 외기온도 30℃에서 고내온도 –30℃이하로 유지 할수 있는 초저온 친환경 대형 트럭용 냉동기 개발

○ 전체 내용
◈ 수소트럭의 수소전기를 이용한 10톤 이상 트럭용 7,000w급 냉동기 개발
◈ 기존의 핀튜뷰형 구조의 단점을 보완한 PF구조로 된 응축기(Condenser), 멀티형의 증발기(Evaporator), 연속제어 알고리즘을 내장한 전자식 밸브형 냉동. 온도 제어기 등 시스

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
10톤 이상 대형 수소 전기트럭의 수소전지를 기반으로 친환경 냉매를 사용하며, 외기온도 30℃에서 고내온도 –30℃이하로 유지 할수 있는 초저온 친환경 대형 트럭용 냉동기 개발

○ 전체 내용
◈ 수소트럭의 수소전기를 이용한 10톤 이상 트럭용 7,000w급 냉동기 개발
◈ 기존의 핀튜뷰형 구조의 단점을 보완한 PF구조로 된 응축기(Condenser), 멀티형의 증발기(Evaporator), 연속제어 알고리즘을 내장한 전자식 밸브형 냉동. 온도 제어기 등 시스템 고효율을 위한 부품 개발
◈ 10톤이상 수소 트럭을 위한 전기 냉동기용의 전도율이 낮은 단열패널을 이용하여 낮은 열관류율 갖고 최소 무게를 위한 냉동탑 개발
◈ 다중 압력/온도 센서, 속도가변형 압축기, PF형 응축기, 멀티 증발기, 연속제어형 팬 및 전자식 밸브, 냉동제어기를 이용한 10톤 이상 수소전기 냉동기 통합
◈ 대형트럭용 냉동기의 국제 규제분석 및 대응/ 제품의 사용자 니즈 분석 및 사업화 지원(전기냉동기 성능 표준화)

○ 1단계
● 목표
7톤 수소전기트럭용 냉동기 요소 부품 개발 및 시스템 통합

● 내용
◈ 7톤 수소 트럭용 단열재를 이용한 냉동탑 설계 및 제작
◈ 7톤 수소트럭용 수소전지 기반의 압축 모듈 개발
◈ PF형 응축기 및 속도 가변형 7톤 트럭용 응축기 및 증발기 모듈 기술 개발
◈ 고효율 냉동기를 위한 7톤 수소트럭용 냉동기 충전용 태양광 모듈 개발
◈ 7톤 트럭용 요소 컴포넌트를 이용한 냉동기 시스템 통합 및 성능평가 기술 개발
◈ 7톤 트럭용 전자밸브 기반 냉동 제어기의 설계 제작 기술 개발
◈ 7톤 트럭용 냉동기의 전장 구동을 위한 DC-DC컨버터 개발
◈ 사용자 편의를 고려 냉동기 모니터링 조작을 위한 유저제어기 개발
◈ 세계 시장 진출을 위한 대응 전략 수립
◈ 기술 개발단계에서 필요기능 니즈분석/피드백 및 제품 사업화 지원
◈ 세계 수소연료전지 스택 시장 동향 조사 및 자료 발간

○ 2단계
● 목표
10톤 수소전기트럭용 냉동기 요소 부품 개발 및 시스템 통합/인증

● 내용
◈ 10톤 수소트럭용 냉동탑 최적화 설계 및 제작
◈ PF 구조 및 연속제어 10톤 트럭용 열교환기 모듈 최적화 기술 개발
◈ 10톤 수소트럭의 수소연료전지를 이용한 압축모듈 개발
◈ 10톤 차량용 요소 컴포넌트를 이용한 7kw급 냉동기 통합 및 성능평가 기술 개발
◈ 10톤 트럭용 냉동기의 전자밸브 기반 냉동 온도제어기의 최적 설계 제작 기술 개발
◈ 사용자 편의를 고려 10톤 트럭용 유저제어기 최적화 개발
◈ 10톤 트럭용 냉동기의 전장 구동을 위한 DC-DC컨버터 개발
◈ 냉동차 시장 및 수소연료전지 스택 시장 통합 보고서 발간
◈ 개발 제품에 대해 사업화 지원
◈ 환경분석과 현재 R&D수준의 갭을 분석하여 장기적인 친환경 냉매 사용 냉동차량 시스템의 중장기 R&D전략을 수립
◈글로벌 수출을 위한 CE, ATP 인증관련 전략수립, 보고서작성 및 인증업무 지원

□ 연구개발성과
◈ 10톤 수소트럭용 냉동탑 최적화 설계 및 제작
◈ PF 구조 및 연속제어 10톤 트럭용 열교환기 모듈 최적화 기술 개발
◈ 10톤 수소트럭의 수소연료전지를 이용한 압축모듈 개발
◈ 10톤 차량용 요소 컴포넌트를 이용한 7kw급 냉동기 통합 및 성능평가 기술 개발
◈ 10톤 트럭용 탑크기, 냉매량, 최적열량 대비 냉동기 설계제작 및 통합기술 개발
◈ 10톤 트럭용 냉동기의 전자밸브 기반 냉동 온도제어기의 최적 설계 제작 기술 개발
◈ 사용자 편의를 고려 10톤 트럭용 유저제어기 최적화 개발
◈ 10톤 트럭용 냉동기의 전장 구동을 위한 DC-DC컨버터 개발
◈ 냉동차 시장 및 수소연료전지 스택 시장 통합 보고서 발간
◈ 개발 제품에 대해 사업화 지원
◈ 관련 특허 6건 출원

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
[ 활용계획]
○ 본 개발성과는 첫 번째는 국내 현대자동차의 수소전기트럭의 탑차 냉동기로 활용될 것이며 또한 수소경제 시대에 개발이 되고 있는 일본, 미국, 중국 등의 수소전기 트럭에도 활용됨
○ 본 제안 기술은 수소 트럭용 뿐만 아니라 향후 수소연료전지를 이용한 냉동컨테이너, 자동창고 시스템에 활용이 가능하며 또한 엔진을 탑재한 대형 서브형 냉동차량에도 냉동탑 기술, 사이클 제어기 기술은 그대로 이용이 가능하여 냉동차량의 에너지 절감 효과를 이룰 수 있음

[ 기대효과 ]
○ 본 과제 개발제품 대체 시 기존 디젤엔진형 대형 트럭용 냉동기 제품 대비 10%이상 에너지 절감효과가 있음
○ 기존 단순한 트럭용 냉동시스템 제어방식만을 최적 제어 방식으로 도입하여 제어 기술을 향상시켜 제어기 부분 시장 선도 가능할 것으로 기대됨
○ 향후 수소경제시대에 맞는 수소전기트럭용 고효율 트럭용 냉동기를 개발하여 기존 환경오염을 유발하는 시스템 및 성능이 부족한 축냉식, 디젤엔진식을 대체하는 신사업화 모델화 가능
○ 환경오염에 특히 민감한 유럽, 미국, 일본과 대기 오염에 대한 규제가 강한 중국에서도 비즈니스 창출 가능함
○ 본사의 기존 제품인 주행엔진에 벨트로 압축기를 구동하는 메인형, 별도의 디젤엔진을 사용하는 서브형 트럭용 냉동기에서 미래 제품인 수소연료전지 기반의 전기식 냉동기를 개발함으로써 과제종료 후 20% 이상의 매출 증대가 기대됨
○ 차량의 대기오염 및 CO2 배출 저감의 관심이 높아져 가고 있는 시대에 효율이 증대되는 측면뿐만 아니라 친환경 냉동차량의 시장 선점이 가능할 것으로 기대됨

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 1) 연구개발과제의 최종 목표 ... 15
• 2) 연구개발과제의 단계별 목표 ... 16
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 18
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 74
• 1) 연구수행 결과 ... 74
• 2) 목표 달성 수준 ... 89
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 91
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 91
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용계획 ... 92
• 1) 연구성과 총괄 ... 92
• 2) 연구개발성과의 향후 5년간(활용보고서 제출기간) 성과활용 목표·계획 ... 93
• 끝페이지 ... 95