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SUMMARY

CONTENTS

목차

제1장 연구개발의 개요 22

제1절 연구의 배경 및 목적 23

1. 연구 추진 배경 23

2. 연구 추진 목적 24

제2절 연구개발의 중요성 및 정부지원 필요성 26

1. 연구개발의 중요성 26

2. 정부지원 필요성 29

제3절 연구개발 범위 34

1. 연구단 최종목표 34

2. 세부별 연구 목표 37

3. 연구대상 및 범위 49

제4절 연구추진체계 및 전략 55

1. 단계별 연구목표 55

2. 최종목표의 성격 및 설정근거 58

제2장 국내외 기술 개발 현황 67

제1절 고강도 강판적용 및 구조개선을 통한 경량화 및 적재용량 향상 트레일러 기술 69

1. 트레일러 기술개발 동향 69

2. 선도기업(제조) 동향 95

제2절 화물차 운행 중 연료저감을 위한 공기저항 및 공기와류 저감장치 기술 108

1. 국가 연구개발사업 동향 108

2. 관련 기술 현황 및 동향 108

3. 국내외 관련 기술 수준 및 특허 동향 110

제3절 운송장비 연비저감을 위한 무동력/에너지 고효율 온도유지 운송용기 기술 111

1. 주요 기술 동향 111

2. 선도기업(제조) 동향 123

3. 시사점 127

제3장 연구 수행 내용 및 성과 129

제1절 고강도 강판적용 및 구조개선을 통한 경량화 및 적재용량 향상 트레일러 기술 131

1. 경량 평판트레일러 기술 개발 131

2. 경량 벌크트레일러 기술 개발 181

3. 적재용량 확장 좌우독립축 트레일러 기술 개발 218

제2절 화물차 운행 중 연료저감을 위한 공기저항 및 공기와류 저감장치 기술 270

1. 연구 수행 방법 270

2. 사이드 스커트를 통한 공기저항 저감 및 운행안정성 향상 기술 개발 276

3. 보트 테일을 통한 공기저항 저감 및 운행안정성 향상 기술 개발 291

4. Gap fairing을 통한 운행안정성 향상 기술 개발 298

5. Vortex generator를 이용한 운행안정성 향상 기술 개발 305

6. Trailer full aero. package를 이용한 연비 향상 기술 개발 314

7. 테스트베드 구축 및 실용화 320

제3절 운송장비 연비저감을 위한 무동력/에너지 고효율 온도유지 운송용기 기술 332

1. 차량용 적재함 탈부착식 온도조절 장치 기술 개발 332

2. 온도조절 항공화물 컨테이너 개발 335

3. 접이식 경량 롤 컨테이너 개발 338

4. 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 개발 357

5. 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 개발 374

제4장 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 403

제1절 성과점검기준표 405

1. 1세부(고강도 강판적용 및 구조개선을 통한 경량화 및 적재용량 향상 트레일러 기술) 405

2. 2세부(화물차 운행 중 연료저감을 위한 공기저항 및 공기와류 저감장치 기술) 411

3. 3세부(운송장비 연비저감을 위한 무동력/에너지 고효율 온도유지 운송용기 기술) 415

제2절 연구성과 목표 및 달성도 420

1. 고강도 강판적용 및 구조개선을 통한 경량화 및 적재용량 향상 트레일러 기술 420

2. 화물차 운행 중 연료저감을 위한 공기저항 및 공기와류 저감장치 기술 421

3. 운송장비 연비저감을 위한 무동력/에너지 고효율 온도유지 운송용기 기술 422

제3절 관련 분야 기여도 423

1. 고강도 강판적용 및 구조개선을 통한 경량화 및 적재용량 향상 트레일러 기술 423

2. 화물차 운행 중 연료저감을 위한 공기저항 및 공기와류 저감장치 기술 424

3. 운송장비 연비저감을 위한 무동력/에너지 고효율 온도유지 운송용기 기술 425

제5장 연구개발성과의 활용계획 427

제1절 고강도 강판적용 및 구조개선을 통한 경량화 및 적재용량 향상 트레일러 기술 429

1. 경량 평판트레일러 기술 개발 429

2. 경량 벌크트레일러 기술 개발 432

3. 적재용량 확장 좌우독립축 트레일러 기술 개발 433

제2절 화물차 운행 중 연료저감을 위한 공기저항 및 공기와류 저감장치 기술 434

제3절 운송장비 연비저감을 위한 무동력/에너지 고효율 온도유지 운송용기 기술 436

1. 접이식 경량 롤 컨테이너 436

2. 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 436

3. 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 437

제6장 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 439

제1절 고강도 강판적용 및 구조개선을 통한 경량화 및 적재용량 향상 트레일러 기술 441

1. 국내외 연구동향 및 학술적 흐름 분석 441

2. 주요 연구실적 444

제2절 화물차 운행 중 연료저감을 위한 공기저항 및 공기와류 저감장치 기술 446

1. 해외 연구 동향 및 학술적 성과 446

2. 해외 특허 동향 449

제3절 운송장비 연비저감을 위한 무동력/에너지 고효율 온도유지 운송용기 기술 452

1. 국내외 연구 동향 및 학술적 흐름분석 452

2. 국외 주요 논문 457

3. 표준화 동향 458

제7장 연구개발성과의 보안등급 459

제8장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 463

제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 467

제10장 연구개발과제의 대표적 연구 실적 471

참고문헌 481

[별권 1] 고강도 강판적용 및 구조개선을 통한 경량화 및 적재용량 향상 트레일러 기술 개발 최종보고서(내용없음) 8

[별권 2] 화물차 운행 중 연료저감을 위한 공기저항 및 공기와류 저감장치 기술 개발 최종보고서(내용없음) 8

[별권 3] 운송장비 연비저감을 위한 무동력/에너지 고효율 온도유지 운송용기 기술 개발 최종보고서(내용없음) 8

〈표 1-1〉 국가물류기본계획(2016-2025)의 추진전략 및 추진과제 31

〈표 2-1〉 기존 소재를 대체할 수 있는 경량신소재별 경량화 효과 76

〈표 2-2〉 고강도강판의 분류 79

〈표 2-3〉 경량 신소재의 특장점 비교 83

〈표 2-4〉 국외 부품 생산업체 107

〈표 2-5〉 공기저항 저감기술 유사 연구 108

〈표 2-6〉 화물차 운행 중 연료저감을 위한 공기저항 및 공기와류 저감장치 기술개발수준 110

〈표 2-7〉 유통물품의 품목별 적용기준(일반적) 119

〈표 3-1〉 경량평판트레일러 설계요구사항 131

〈표 3-2〉 경량벌크트레일러 설계요구사항 132

〈표 3-3〉 ATOS80소재의 물성치 133

〈표 3-4〉 주요 고강도소재 사용대안 물성 비교 134

〈표 3-5〉 연구성과목표 도달 기여 항목 및 최종 성과 135

〈표 3-6〉 사이드레일부 기존 및 개선대안 설계 136

〈표 3-7〉 사이드가드부 기존 및 개선대안 설계 136

〈표 3-8〉 목재박스부 기존 및 개선대안 설계 137

〈표 3-9〉 서스펜션부 기존 및 개선대안 설계 137

〈표 3-10〉 연구성과목표 도달 기여 항목 및 최종 성과 139

〈표 3-11〉 메인빔부 기존 및 개선대안 설계 139

〈표 3-12〉 상판부 기존 및 개선대안 설계 140

〈표 3-13〉 크로스멤버부 기존 및 개선대안 설계(수량감소) 140

〈표 3-14〉 연구성과목표 도달 기여 항목 및 최종 성과 141

〈표 3-15〉 크로스멤버부 기존 및 개선대안 설계(타공) 142

〈표 3-16〉 메인빔부 기존 및 개선대안 설계 142

〈표 3-17〉 엔드플레이트부 기존 및 개선대안 설계 142

〈표 3-18〉 평판트레일러 부분별 중량 비교표 143

〈표 3-19〉 처짐량 측정 결과(좌우평균) 148

〈표 3-20〉 응력 측정 결과 150

〈표 3-21〉 안전율(안전계수 2) 150

〈표 3-22〉 평판부 TEST 대안별 하중시험결과 153

〈표 3-23〉 WHVC 모드 연비 개선 효과 157

〈표 3-24〉 구간별 연비 개선 효과 157

〈표 3-25〉 시나리오 설정내역 168

〈표 3-26〉 시나리오별 기대효과 분석결과 169

〈표 3-27〉 경제성 분석을 위한 대안 및 시나리오 설정 169

〈표 3-28〉 시나리오별 경제성 분석 결과(경량 2축 평판트레일러) 170

〈표 3-29〉 시나리오별 경제성 분석 결과(경량 3축 평판트레일러) 170

〈표 3-30〉 단계별 마케팅 전략 171

〈표 3-31〉 해외 트레일러 시장 지역별 시장여건 172

〈표 3-32〉 수출지원기관별 지원제도 활용 173

〈표 3-33〉 최종목표 실현 가능성 요약 176

〈표 3-34〉 경량벌크트레일러 설계요구사항 181

〈표 3-35〉 경량콤비트레일러 설계요구사항 182

〈표 3-36〉 적재용량 확장형 트레일러 설계요구사항 182

〈표 3-37〉 탱크호퍼 기존 및 개선대안 설계 187

〈표 3-38〉 Body structure 기존 및 개선대안 설계 187

〈표 3-39〉 벌크탱크 기존 및 개선대안 설계 187

〈표 3-40〉 Vent line hose 기존 및 개선대안 188

〈표 3-41〉 리어 프레임 기존 및 개선대안 설계 188

〈표 3-42〉 프론트 프레임 기존 및 개선대안 설계 189

〈표 3-43〉 벌크탱크 기존 및 개선대안 설계 189

〈표 3-44〉 탱크앵글(탱크내부) 기존 및 개선대안 설계 190

〈표 3-45〉 인터널링(탱크내부) 기존 및 개선대안 설계 190

〈표 3-46〉 개발된 경량 벌크트레일러 제원 및 기존제품과의 비교 191

〈표 3-47〉 부위별 1차 응력측정 결과 194

〈표 3-48〉 부위별 2차 응력측정 결과 195

〈표 3-49〉 벌크트레일러 구매시 고려하는 중요 요인에 대한 중요도 201

〈표 3-50〉 신규 경량 2축 벌크트레일러에 대한 구매의향 조사 결과 202

〈표 3-51〉 신규 경량 2축 벌크트레일러 수요의 가격탄력성 분석 결과 202

〈표 3-52〉 콤비트레일러 구매시 고려하는 중요 요인에 대한 중요도 203

〈표 3-53〉 신규 경량 2축 콤비트레일러에 대한 구매의향 조사 결과 204

〈표 3-54〉 경량 콤비트레일러 수요의 가격탄력성 분석 결과 204

〈표 3-55〉 경량 벌크트레일러 구매 가능 수요 208

〈표 3-56〉 시나리오 설정내역 209

〈표 3-57〉 시나리오별 기대효과 분석결과 210

〈표 3-58〉 경량 벌크트레일러 개발에 따른 장래 예측 및 전환대수 산정 결과 210

〈표 3-59〉 편익 추정결과 211

〈표 3-60〉 대안별 비용추정 결과(정부출연금) 211

〈표 3-61〉 경제성 분석 종합 결과 212

〈표 3-62〉 화물자동차 등록 통계의 차종 유형 구분 개선 방안 215

〈표 3-63〉 적재용량 확장형 트레일러 및 경량 덤프트레일러 설계요구사항 218

〈표 3-64〉 모델링 적용 소재 물성치 222

〈표 3-65〉 응력 측정값 235

〈표 3-66〉 센서류 및 데이터 수집장치 243

〈표 3-67〉 생성된 Z, Y 축 블록내구모드 245

〈표 3-68〉 다축 내구시험 블록 내구모드 250

〈표 3-69〉 시나리오 설정내역 264

〈표 3-70〉 시나리오별 기대효과 분석결과 265

〈표 3-71〉 적재함 트레일러 장래 예측 및 전환대수 산정 결과 266

〈표 3-72〉 편익 추정결과 267

〈표 3-73〉 대안별 비용추정 결과(정부출연금) 267

〈표 3-74〉 경제성 분석 종합 결과 267

〈표 3-75〉 구매의향 민감도 분석 결과 268

〈표 3-76〉 모델별 격자의 셀 개수 275

〈표 3-77〉 15톤 화물차의 사이드 스커트의 유무에 따른 항력계수 비교 279

〈표 3-78〉 40ft 화물차의 사이드 스커트의 유무에 따른 항력계수 비교 280

〈표 3-79〉 사이드 스커트를 부착한 15 톤 화물차 모델의 공기저항 계수 개선량 281

〈표 3-80〉 사이드 스커트를 부착한 40ft 화물차 모델의 공기저항 계수 개선량 282

〈표 3-81〉 TEST BED 현황 290

〈표 3-82〉 보트 테일의 유무에 따른 항력계수 비교 294

〈표 3-83〉 보트 테일의 유무에 따른 항력계수 비교 295

〈표 3-84〉 화물차 종류별 최소 항력계수를 갖는 기존 보트 테일 모델 297

〈표 3-85〉 G 보트 테일 모델을 장착한 15톤 화물차의 항력계수 및 항력계수 감소율 297

〈표 3-86〉 G + B 보트 테일 모델을 장착한 15톤 화물차의 항력계수 및 항력계수 감소율 297

〈표 3-87〉 Vortex generator 형상과 크기에 따른 항력계수(CD) 및 항력계수 저감... 307

〈표 3-88〉 Vortex generator 형상 및 개수에 따른 항력계수(CD) 및 항력... 308

〈표 3-89〉 Vortex generator 형상 및 설치 위치변화에 따른 항력계수... 310

〈표 3-90〉 시험결과 320

〈표 3-91〉 제작 시제품 321

〈표 3-92〉 PG 실차시험 연비결과 323

〈표 3-93〉 PG실차시험 배출가스결과 323

〈표 3-94〉 연비시험 목표대비 성과 323

〈표 3-95〉 차대동력계 시험결과 324

〈표 3-96〉 차대동력 시험을 통한 연비저감 목표대비 시험결과 324

〈표 3-97〉 원단위 효과분석 시나리오 325

〈표 3-98〉 사회적 비용편익 분석 시나리오 327

〈표 3-99〉 차량용 적재함 탈부착식 온도조절 장치 경제성 분석 결과 335

〈표 3-100〉 온도조절 항공화물 컨테이너의 경제성 분석 결과 337

〈표 3-101〉 접이식 경량 롤 컨테이너 제1차 테스트베드 결과 343

〈표 3-102〉 접이식 경량 롤 컨테이너 실용화 기술 선정 및 정의 347

〈표 3-103〉 접이식 경량 롤 컨테이너의 실용화 강화를 위해 선택된 개발 기술 348

〈표 3-104〉 접이식 경량 롤 컨테이너 실용화를 위한 핵심 개발 기술 요약 349

〈표 3-105〉 접이식 경량 롤 컨테이너 기존 대비 성능 비교 352

〈표 3-106〉 접이식 경량 롤 컨테이너 비용, 수입항목 설정 355

〈표 3-107〉 접이식 경량 롤 컨테이너 사업성 분석결과 356

〈표 3-108〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 제1차 테스트베드 결과 362

〈표 3-109〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 실용화 기술 선정 및 정의 366

〈표 3-110〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너의 실용화 강화를 위해 선택된 개발 기술 367

〈표 3-111〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 실용화를 위한 핵심 개발 기술 요약 368

〈표 3-112〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 기존 대비 성능 비교 371

〈표 3-113〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 비용, 수입항목 설정 372

〈표 3-114〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 개발을 위한 핵심 개발 기술 요약 376

〈표 3-115〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 시작품 제원 383

〈표 3-116〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 1차 보완설계 388

〈표 3-117〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 1차 시제품 제원 389

〈표 3-118〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 2차 보완설계 392

〈표 3-119〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 2차 시제품 제원 393

〈표 3-120〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 비용, 수입항목 설정 400

〈표 6-1〉 관련 키워드 논문 검색 결과 441

〈표 6-2〉 국내/외 논문 주제 현황 442

〈표 6-3〉 국내/외 대표 논문 현황 445

〈표 6-4〉 화물차 운행 중 연료저감을 위한 공기저항 및 공기와류 저감장치 기술 관련 키워... 446

〈표 6-5〉 유효특허 선별기준 449

〈표 6-6〉 도로운송부문 장비 경량화 및 연비 개선 기술의 유효특허 선별 결과 450

〈표 6-7〉 경쟁자 landscape 450

〈표 6-8〉 공기저항 감소를 위한 운송장비 지원 기술(AC)의 유효특허 선별 결과 451

〈표 6-9〉 Temperature Control 키워드 국내외 논문 현황 454

〈표 6-10〉 Temperature Control 키워드 국내외 대표 논문 455

〈표 6-11〉 General Management 키워드 국내외 논문 현황 455

〈표 6-12〉 General Management 키워드 국내외 대표 논문 456

〈그림 1-1〉 국가물류기본계획(2016-2025) 비전, 목표 및 추진전략 32

〈그림 1-2〉 도로화물 운송 효율화를 위한 트레일러 경량화, 공기저항저감 및 운송용기... 36

〈그림 1-3〉 고강도 강판적용 및 구조개선을 통한 경량화 및 적재용량 향상 트레일러... 37

〈그림 1-4〉 화물차 운행 중 연료저감을 위한 공기저항 및 공기와류 저감장치 기술개발의... 42

〈그림 1-5〉 연구 개발의 비전 및 연구목표 45

〈그림 2-1〉 European emission standards(EURO) 70

〈그림 2-2〉 파워 트레인 70

〈그림 2-3〉 공기 저항 저감 기술 예 71

〈그림 2-4〉 경량 소재(알루미늄) 적용 예 71

〈그림 2-5〉 경량 구조 설계 예 72

〈그림 2-6〉 유한요소해석 통한 트레일러 구조 강성 평가 예 72

〈그림 2-7〉 가변형 트레일러; 벌크 트레일러(좌), 평판 트레일러(우) 73

〈그림 2-8〉 세계 100대 부품 업체 국가별 점유율 74

〈그림 2-9〉 합성 소재 제조 프로세스 77

〈그림 2-10〉 샌드위치판넬 사용 모형 77

〈그림 2-11〉 알루미늄 첨가에 따른 강판의 비중 변화 81

〈그림 2-12〉 샌드위치 강판의 구조 81

〈그림 2-13〉 트레일러 구조 경량화의 사례 84

〈그림 2-14〉 Honda Fit의 각 차체 부분별 경량화 사례 84

〈그림 2-15〉 Roll 성형기술을 이용한 두성특장차社의 벌크 트레일러 제작사례 85

〈그림 2-16〉 위상최적화를 통한 부품 설계 개념도 86

〈그림 2-17〉 섀시 트레일러의 상용 프로그램을 이용한 응력 집중 부위 해석 87

〈그림 2-18〉 평판트레일러 타공을 통한 경량화 사례 87

〈그림 2-19〉 평판 트레일러의 크로스 멤버 수 감소 88

〈그림 2-20〉 상용프로그램을 이용한 벌크 트레일러의 응력 집중 부위 해석 88

〈그림 2-21〉 섀시 트레일러의 경량화 및 다목적 탈부착 기술 89

〈그림 2-22〉 탈부착을 통한 운송 장비 경량화 및 운송효율 향상 사례(Cassette system) 90

〈그림 2-23〉 탈부착을 통한 운송 장비 경량화 및 운송효율 향상 사례(Fontaine Evolution) 91

〈그림 2-24〉 세미 트레일러의 티핑기술 적용사례 92

〈그림 2-25〉 세미 트레일러의 적재편의 향상기술 적용사례 92

〈그림 2-26〉 세미 트레일러의 트레일러 운행 안정성 향상 기술적용사례 93

〈그림 2-27〉 기타 트레일러 편의사양 기술 적용사례 94

〈그림 2-28〉 미국 Fontaine Trailer Company의 경량 트레일러 96

〈그림 2-29〉 LeciTrailer社의 파형 강재를 이용한 경량 트레일러 96

〈그림 2-30〉 SSAB社 고장력강을 이용한 다양한 경량 트레일러 97

〈그림 2-31〉 Samson Agro社의 고강도강판을 이용한 경량화 제품 97

〈그림 2-32〉 Tremac社의 다양한 경량 트레일러 98

〈그림 2-33〉 Wielton社의 경량 적재함 98

〈그림 2-34〉 EPL Composite Solutions社의 특수 플라스틱 소재를 이용한 경량 트레일러 99

〈그림 2-35〉 Marx Drop and Go Flatbeds社의 트랙터에 부착된 접이식 평판 샤시 99

〈그림 2-36〉 경량 소재 및 구조 개선을 통한 경량화 트레일러 예시 100

〈그림 2-37〉 폴리우레탄 경량 트레일러 바디 100

〈그림 2-38〉 emons cargo社의 2win trailer 개념 101

〈그림 2-39〉 ㈜두성특장차의 트레일러 장비 101

〈그림 2-40〉 ㈜두성특장차社의 구조해석 및 성능시험을 위한 시뮬레이션 예시 102

〈그림 2-41〉 ㈜동우특장차의 경량 트레일러 및 샤시 103

〈그림 2-42〉 ㈜한국특장차의 트레일러 103

〈그림 2-43〉 다임폴라특장㈜社의 알루미늄 LNG 탱크 103

〈그림 2-44〉 한국차체(주)社의 하이브리드 복합경량소재를 이용한 고효율 냉동 VAN 104

〈그림 2-45〉 한국차체(주)社의 경량 복합소재를 적용한 5톤 가변축 어퍼바디 104

〈그림 2-46〉 다임러오토모티브社의 보조축을 이용한 경량화 트레일러 제품 105

〈그림 2-47〉 ICP社의 알루미늄 경량 평판 트레일러 제품 105

〈그림 2-48〉 라잇노어社 알루미늄 평판 트레일러 106

〈그림 2-49〉 이스트社 알루미늄 상판 106

〈그림 2-50〉 기술적 요인에 따른 물류 패키징 특징 분석 111

〈그림 2-51〉 저온유통시스템용 PCM 모듈 119

〈그림 2-52〉 축냉식 냉동탑차 시스템의 1 cycle/day 운전모드 120

〈그림 2-53〉 자연대류형 축냉식 냉동탑차 120

〈그림 2-54〉 강제대류형 축냉식 냉동탑차 121

〈그림 2-55〉 수동형 CRB 시스템 121

〈그림 2-56〉 능동형 CRB 시스템 121

〈그림 2-57〉 CRB 시스템의 운용 컨셉트 122

〈그림 2-58〉 트레일러의 공간 분할을 통한 다양한 온도영역 확보 기술 123

〈그림 2-59〉 Envirotainer社의 RKN 123

〈그림 2-60〉 SLC Shelf Trolleys 124

〈그림 2-61〉 Box Pallet Trolleys 124

〈그림 2-62〉 SLC Platform Dolly 124

〈그림 2-63〉 Insulated Roll의 매장 내 unloading process 124

〈그림 2-64〉 Insulated Container의 운송 124

〈그림 2-65〉 축냉식 냉동탑차 125

〈그림 2-66〉 선반 부착형 롤테이너(탈착가능) 126

〈그림 2-67〉 접이식 메쉬 컨테이너 126

〈그림 2-68〉 접이식 메쉬 컨테이너의 접이방법 126

〈그림 3-1〉 경량소재 134

〈그림 3-2〉 평판트레일러 경량소재 적용설계 파트(사이드레일, 목재박스,... 135

〈그림 3-3〉 평판트레일러 구조변경 경량화 설계 파트(메인빔, 상판, 크로스멤버) 138

〈그림 3-4〉 평판트레일러 타공 설계 파트(크로스멤버, 메인빔, 엔드플레이트) 141

〈그림 3-5〉 3D 상세설계 - 사이드레일, 크로스멤버 143

〈그림 3-6〉 3D 상세설계 - 메인빔, 엔드플레이트 144

〈그림 3-7〉 3D 상세설계 - 메인빔 144

〈그림 3-8〉 3D 상세설계 - 프레임 144

〈그림 3-9〉 구조해석 수행 145

〈그림 3-10〉 최초 설계안 구조해석 결과 145

〈그림 3-11〉 최초 설계안 구조해석 결과 (확대) 146

〈그림 3-12〉 개선 1안 구조해석 결과 146

〈그림 3-13〉 개선 2안 구조해석 결과 147

〈그림 3-14〉 개선 3안 구조해석 결과 147

〈그림 3-15〉 개선 4안(최종 대안) 구조해석 결과 147

〈그림 3-16〉 처짐량 측정 부위 148

〈그림 3-17〉 기존품 및 개발품의 처짐량 비교 149

〈그림 3-18〉 응력 측정 부위 149

〈그림 3-19〉 TEST 1안: 기존 26mm 목재 151

〈그림 3-20〉 TEST 2안: 목재 16mm + EX메탈 151

〈그림 3-21〉 TEST 3안: 목재 22mm + SUS T2 CAP 151

〈그림 3-22〉 TEST 4안: 목재 22mm + SUS T1.5 CAP 152

〈그림 3-23〉 경량평판트레일러 통합설계(사면도) 153

〈그림 3-24〉 경량평판트레일러 시작품 154

〈그림 3-25〉 도로주행을 위한 구비서류 발급 155

〈그림 3-26〉 경량평판트레일러 유지보수 매뉴얼 155

〈그림 3-27〉 구매 주체별 평판 프레일러 구매 결정 요인 선호도 159

〈그림 3-28〉 경량화 평판트레일러 제품의 포지셔닝맵 160

〈그림 3-29〉 개발기술 홍보를 위한 전시행사 참가 165

〈그림 3-30〉 효율적인 연구성과 홍보를 위한 브로슈어, 동영상 및 시작품 모형 제작 166

〈그림 3-31〉 기술실시계약 체결 166

〈그림 3-32〉 사업성 및 경제성 분석 수행과정 167

〈그림 3-33〉 해외시장 진출 유형 결정의 고려사항 171

〈그림 3-34〉 경량벌크트레일러 탱크부 기초 설계 182

〈그림 3-35〉 경량벌크트레일러 프론트&리어 프레임 부 기초 설계 183

〈그림 3-36〉 3D 상세설계 184

〈그림 3-37〉 Front frame 위상최적설계 결과 185

〈그림 3-38〉 Front frame 응력분포 해석 185

〈그림 3-39〉 Center frame 위상최적설계 결과 185

〈그림 3-40〉 Center frame 응력분포 해석 185

〈그림 3-41〉 Rear frame 위상최적설계 결과 186

〈그림 3-42〉 Rear frame 응력분포 해석 186

〈그림 3-43〉 경량 벌크트레일러 통합설계(사면도) 191

〈그림 3-44〉 경량벌크트레일러 시작품 제작 191

〈그림 3-45〉 경량 벌크트레일러 유지보수 매뉴얼 192

〈그림 3-46〉 경량벌크트레일러 응력테스트 운행구간 194

〈그림 3-47〉 1차 측정 부위 및 2차 측정 선정부위 194

〈그림 3-48〉 2차 응력측정부위 195

〈그림 3-49〉 CH003부위 연속 응력값 변화 195

〈그림 3-50〉 영차운행 Testbed 운행기록지 양식 198

〈그림 3-51〉 1차 운행 테스트 조사 결과 199

〈그림 3-52〉 2차 운행 테스트 조사 결과 199

〈그림 3-53〉 기술실시계약 체결 207

〈그림 3-54〉 다양한 기타트레일러 유형 213

〈그림 3-55〉 Stub axle 및 완충장치 부 기초설계(부품 구성도) 219

〈그림 3-56〉 적재공간 확충 차체 기초설계 220

〈그림 3-57〉 Stub axle 3D 기초 설계(액슬바디 및 완충장치부 포함) 221

〈그림 3-58〉 불필요부위 제거 및 설계공간 설정 222

〈그림 3-59〉 하중경계조건 추정 222

〈그림 3-60〉 위상최적설계 적용 운전조건 223

〈그림 3-61〉 하중조건 적용 시 문제발생부위 및 암서포트 구조변경 224

〈그림 3-62〉 설계 모델 응력분포분석 결과 224

〈그림 3-63〉 질량 유지조건 별 위상최적설계 및 응력분포 225

〈그림 3-64〉 액슬프레임바디 설계 226

〈그림 3-65〉 완충장치 & 제동장치 설계 226

〈그림 3-66〉 적재부 하부공간구조 설계 227

〈그림 3-67〉 액슬서스펜션 하우징 설계 228

〈그림 3-68〉 차체구조 설계 228

〈그림 3-69〉 가변형 상판 및 지지구조 설계 229

〈그림 3-70〉 높낮이 조절용 구동부 설계 229

〈그림 3-71〉 Stub axle 및 완충장치 부 통합설계(2D) 230

〈그림 3-72〉 적재용량 확장 좌우독립축 다용도 카고 트레일러 통합설계(2D) 230

〈그림 3-73〉 Stub axle 및 완충장치 부 통합설계(3D) 231

〈그림 3-74〉 적재용량 확장 좌우독립축 다용도 카고 트레일러 통합설계 (3D) 231

〈그림 3-75〉 적재용량 확장 좌우독립축 다용도 카고트레일러 시작품 제작 232

〈그림 3-76〉 적재용량 확장 좌우독립축 다용도 카고 트레일러 유지보수매뉴얼 233

〈그림 3-77〉 Stub axle 안전성 시험 응력측정부위, 지그제작도면 및 시험수행 235

〈그림 3-78〉 응력 그래프 235

〈그림 3-79〉 경량덤프트레일러 메인빔 부 기초 설계 236

〈그림 3-80〉 경량덤프트레일러 적재함 부 기초 설계 237

〈그림 3-81〉 경량덤프트레일러 기초 설계 (전체) 237

〈그림 3-82〉 구조강도 시험평가 결과(육안 및 응력 검토) 238

〈그림 3-83〉 정강도 해석 수행 결과 239

〈그림 3-84〉 피로내구 해석 결과 240

〈그림 3-85〉 다축 및 단축 하중적용 결과 241

〈그림 3-86〉 내구시험 프로세스 242

〈그림 3-87〉 횡, 수직축 캘리브레이션 시험 수행사진 242

〈그림 3-88〉 댐퍼 특성 시험을 통한 스트레인게이지 캘리브레이션 시험 242

〈그림 3-89〉 트레일러 RLDA 시험 차량 243

〈그림 3-90〉 RLDA 시험 결과 데이터 244

〈그림 3-91〉 블록 내구모드 개발 프로세스 245

〈그림 3-92〉 초기 설계 개선안 및 취약부 분석 245

〈그림 3-93〉 위상 최적화 모델링 기법 246

〈그림 3-94〉 위상최적화를 통한 Stub Axle 시제품 설계개선 246

〈그림 3-95〉 최종 주물설계 도면 247

〈그림 3-96〉 최종설계모델 구조안정성 검증 해석 247

〈그림 3-97〉 Load Case 적용 내구해석평가 프로세스 248

〈그림 3-98〉 내구해석결과 248

〈그림 3-99〉 내구시험을 위한 지그 설계 및 제작 249

〈그림 3-100〉 정강도 시험 결과 249

〈그림 3-101〉 다축 내구시험 세팅 250

〈그림 3-102〉 현상액 도포 및 주요부위 점검 250

〈그림 3-103〉 차체 장착부 해석 환경(DAFUL) 251

〈그림 3-104〉 장착부 강도 해석 결과 252

〈그림 3-105〉 전차량 동역학 해석모델 및 해석결과 비교검증 253

〈그림 3-106〉 전복 안정성 해석 결과 254

〈그림 3-107〉 선회 안정성 해석평가 결과 254

〈그림 3-108〉 영차운행 Testbed 운행기록지 양식 256

〈그림 3-109〉 테스트베드 운행(1차) 결과 및 운행 구간 257

〈그림 3-110〉 적재용량 향상 다용도 트레일러 제품의 포지셔닝맵 259

〈그림 3-111〉 연구성과 논문 게재 261

〈그림 3-112〉 개발기술 홍보를 위한 전시행사 참가 261

〈그림 3-113〉 연구성과 홍보를 위한 시제품 모형 제작 262

〈그림 3-114〉 연구성과 홍보를 위한 브로셔 제작 262

〈그림 3-115〉 기술실시계약 체결 263

〈그림 3-116〉 Yaw angle 조절을 위한 turn table 개략도 272

〈그림 3-117〉 실험 대상 화물차 모델 및 사양 273

〈그림 3-118〉 수치해석 풍동과 경계조건의 예시(15ton 화물차량) 275

〈그림 3-119〉 Surrogate Management Framework의... 275

〈그림 3-120〉 표준형 및 플랩 사이드 스커트의 항력 감소 효과 276

〈그림 3-121〉 표준형 및 플랩 사이드 스커트의 항력 감소 효과 277

〈그림 3-122〉 기본 모델의 시간 평균 압력장 278

〈그림 3-123〉 플랩(angled flap) 사이드 스커트 부착 모델의... 278

〈그림 3-124〉 기본 모델의 시간 평균 압력장 279

〈그림 3-125〉 플랩(angled flap) 사이드 스커트 부착 모델의 시간... 279

〈그림 3-126〉 Yaw angle에 따른 15톤 화물차량에 작용하는 (a)항력(FD) 및...(이미지참조) 283

〈그림 3-127〉 Yaw angle에 따른 15톤 화물차량에 작용하는 (a)측력(Fs) 및...(이미지참조) 283

〈그림 3-128〉 Yaw angle에 따른 40ft 트레일러에 작용하는 (a)항력(FD) 및...(이미지참조) 284

〈그림 3-129〉 Yaw angle에 따른 40ft 트레일러에 작용하는 측력(Fs)(左) 및...(이미지참조) 285

〈그림 3-130〉 Yaw angle Φ＝10°조건에서 사이드... 286

〈그림 3-131〉 Yaw angle Φ＝10°조건에서 사이드 스커트 미부착... 286

〈그림 3-132〉 Yaw angle Φ＝10°조건에서 사이드... 287

〈그림 3-133〉 Yaw angle Φ＝10°조건에서 사이드 스커트 미장착한... 287

〈그림 3-134〉 15톤 화물차에 장착한 사이드 스커트 각도에... 288

〈그림 3-135〉 40ft 화물차에 장착한 사이드 스커트 각도에... 289

〈그림 3-136〉 보트 테일의 항력 감소 효과 291

〈그림 3-137〉 LIAD(Lower Inclined Air Deflector) 설치로 인한... 292

〈그림 3-138〉 보트 테일의 항력 감소 효과 293

〈그림 3-139〉 기본 모델의 시간 평균 압력장 293

〈그림 3-140〉 보트 테일 부착 모델의 시간 평균 압력장 294

〈그림 3-141〉 기본 모델의 시간 평균 압력장 295

〈그림 3-142〉 보트 테일 부착 모델의 시간 평균 압력장 295

〈그림 3-143〉 보트 테일 G + B 모델에 대한 길이와 각도의 정의 296

〈그림 3-144〉 40ft SCANIA 화물차 모델에 부착한 gap fairing의 길이와 각도변화에... 298

〈그림 3-145〉 40ft TRAGO 화물차에 부착한 gap fairing의 길이와 각도변화에 따른... 299

〈그림 3-146〉 (a) 40ft 화물차 운전석(cab) 상부에 장착하는 aero cab... 300

〈그림 3-147〉 Yaw angle에 따른 40ft TRAGO 화물차의 항력계수(CD) 및 항력 저감... 301

〈그림 3-148〉 Yaw angle에 따른 40ft TRAGO 화물차 모델의 횡풍 측력계수(CS)... 301

〈그림 3-149〉 (a) 40ft 화물차에 장착한 gap fairing 길이와... 302

〈그림 3-150〉 Gap fairing을 부착하지 않은 40ft 화물차의 컨테이너... 302

〈그림 3-151〉 Gap fairing을 부착한 40ft 화물차의 컨테이너 중간평면을... 303

〈그림 3-152〉 Gap fairing을 부착하지 않은 40ft 화물차의... 303

〈그림 3-153〉 Gap fairing을 부착한 40ft 화물차의... 303

〈그림 3-154〉 Gap fairing 부착 유무에 따른 40ft 화물차에... 304

〈그림 3-155〉 Gap fairing 부착 여부에 따른 40ft... 304

〈그림 3-156〉 Vortex generator의 형상 305

〈그림 3-157〉 난류 경계층 두께 수치해석 결과 306

〈그림 3-158〉 Vortex modifier의 형상 및 설계 변수 306

〈그림 3-159〉 Yaw angle 변화에 따른 15ton 화물차 모델의 항력계수(CD) 및 항력계수... 310

〈그림 3-160〉 Yaw angle에 따른 15ton 모델의 측력계수(CS) 및 횡풍 측력계수... 311

〈그림 3-161〉 15ton 화물차에 장착한 vortex generator 개수와... 312

〈그림 3-162〉 Vortex modifier 부착하지 않은 15ton 화물차의... 312

〈그림 3-163〉 Vortex modifier 부착하고 15ton 화물차의... 312

〈그림 3-164〉 Vortex modifier 부착하지 않은 (좌) 및 부착하고(우)... 313

〈그림 3-165〉 Vortex modifier 부착 전, 후 15ton... 314

〈그림 3-166〉 Vortex modifier 부착 전, 후... 314

〈그림 3-167〉 40ft 화물차 모델에 trailer full aero. package를 부착한 모델 316

〈그림 3-168〉 풍속 변화에 따른 40ft 화물차의 항력(FD) 및 항력계수(CD)의 변화 317

〈그림 3-169〉 Trailer full aero. package를 장착한 40ft TRAGO 화물차의 yaw angle에... 317

〈그림 3-170〉 Trailer full aero. package를 장착한 40ft 화물차의 yaw angle에 따른... 318

〈그림 3-171〉 Trailer full aero. package가 부착되지 않은... 318

〈그림 3-172〉 Trailer full aero. package를 장착한 40ft... 319

〈그림 3-173〉 Trailer full aero. package를 부착하지 않은... 319

〈그림 3-174〉 Trailer full aero. package를 부착한 40ft... 319

〈그림 3-175〉 Trailer full aero. package 부착 여부에 따른 40ft 화물차에... 320

〈그림 3-176〉 Gap fairing 길이 최적화 322

〈그림 3-177〉 Gap fairing 각도(5°) 최적화 322

〈그림 3-178〉 한국형스마트웨이 프로그램 개념도 329

〈그림 3-179〉 본 기술개발 과제에 대한 S.W.O.T.분석 결과 330

〈그림 3-180〉 차량용 적재함 탈부착식 온도조절 장치 구조 해석 결과 332

〈그림 3-181〉 차량용 적재함 탈부착식 온도조절 장치 상세 설계서 333

〈그림 3-182〉 차량용 적재함 탈부착식 온도조절 장치 PILOT 시제품 333

〈그림 3-183〉 차량용 적재함 탈부착식 온도조절장치 및 PCM 장치 334

〈그림 3-184〉 차량용 적재함 탈부착식 온도조절 장치의 잠열량 및 축냉시간 측적... 334

〈그림 3-185〉 국내 항공기 기술표준품 인증절차 336

〈그림 3-186〉 온도조절 항공화물 컨테이너 기초 설계 2D 도면 337

〈그림 3-187〉 온도조절 항공화물 컨테이너 기초 설계 3D 도면 337

〈그림 3-188〉 접이식 경량 롤 컨테이너 구조해석 결과 339

〈그림 3-189〉 접이식 경량 롤 컨테이너 상세 설계 339

〈그림 3-190〉 접이식 경량 롤 컨테이너 시제품 정면 사진 340

〈그림 3-191〉 접이식 경량 롤 컨테이너 통합성능테스트 결과 340

〈그림 3-192〉 접이식 경량 롤 컨테이너 KCL 성능검증 결과(시험성적서 등) 341

〈그림 3-193〉 접이식 경량 롤 컨테이너 테스트베드 프로세스 342

〈그림 3-194〉 접이식 경량 롤 컨테이너 1차년도 시제품 342

〈그림 3-195〉 접이식 경량 롤 컨테이너 제2차 테스트베드... 343

〈그림 3-196〉 접이식 경량 롤 컨테이너 제3차... 344

〈그림 3-197〉 접이식 경량 롤 컨테이너에 대한 전반적인 만족도 346

〈그림 3-198〉 접이식 경량 롤 컨테이너에 대한 대체... 347

〈그림 3-199〉 접이식 경량 롤 컨테이너 최종설계 350

〈그림 3-200〉 접이식 경량 롤 컨테이너 완제품 사진 351

〈그림 3-201〉 접이식 경량 롤 컨테이너 구조해석 결과 352

〈그림 3-202〉 접이식 경량 롤 컨테이너 특허 출원서 356

〈그림 3-203〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 구조해석 결과 358

〈그림 3-204〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 상세 설계 358

〈그림 3-205〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 PILOT 시제품 359

〈그림 3-206〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 KCL 성능검증(시험성적서 등) 360

〈그림 3-207〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 테스트베드 프로세스 361

〈그림 3-208〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 1차년도 시제품 361

〈그림 3-209〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 제2차 테스트베드 현장사진 362

〈그림 3-210〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너에 대한 전반적인 만족도 365

〈그림 3-211〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 최종설계 369

〈그림 3-212〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 완제품 사진 370

〈그림 3-213〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 구조해석 결과 370

〈그림 3-214〉 접이식 경량 돌리 랙 겸용 컨테이너 특허 출원서 373

〈그림 3-215〉 신규용기 구매 시 필요 중요 요인(중복선택) 375

〈그림 3-216〉 접이 구조 컨셉 도면 377

〈그림 3-217〉 2중 실링 구조 기초 설계 377

〈그림 3-218〉 2중 실링 구조 상세 설계 378

〈그림 3-219〉 운송차량 및 물류환경에 정합한 치수 설계 379

〈그림 3-220〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 본체의 응력분포 381

〈그림 3-221〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너... 381

〈그림 3-222〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 내부온도 변화 전체 382

〈그림 3-223〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 내부온도 변화 전체 383

〈그림 3-224〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너... 384

〈그림 3-225〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 시작품... 385

〈그림 3-226〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 시작품 3D 도면 386

〈그림 3-227〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 테스트베드 물류 파트별 주요 점검... 386

〈그림 3-228〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너의... 387

〈그림 3-229〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너... 390

〈그림 3-230〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 1차 시제품 온도유지 측정 그래프 391

〈그림 3-231〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 최종 설계 도면 396

〈그림 3-232〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 SWOT분석 397

〈그림 3-233〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 포지셔닝 맵 397

〈그림 3-234〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 비즈니스 모델 398

〈그림 3-235〉 접이식 모듈형 경량 온/냉장 겸용 컨테이너 특허 출원 문서 401

〈그림 6-1〉 연도별 국내외 논문 발행 건수 및 비중 442

〈그림 6-2〉 분야별 국내외 논문 발행 건수 및 비중 443

〈그림 6-3〉 분야별 국내외 논문 발행 건수 추이 443

〈그림 6-4〉 실험에 사용된 class 8 vehicle 및 부착된 항력감소 장치 448

〈그림 6-5〉 운행 중 공기저항 감소기술의 시대별 점유증가율 분석 452

〈그림 6-6〉 국내외 키워드별 논문 발행 현황 453

〈그림 6-7〉 국내외 키워드별 논문 발행 현황 454