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■ Catia, 3D Scanner, Dynamometer, DC Supply 등 전기자동차 설계·테스트 장비 갖춰

(주)파워프라자(대표이사 김성호)는 최근 휘발유 차량에 뒤지지 않는 고성능의 전기자동차와 전기자동차용 주요 구성 부품 DC/DC Converter, 배터리팩, 모터, 모터컨트롤러를 연구 개발하고 있다. 이러한 전기자동차용으로 개발중인 제품들은 고성능 친환경 전기자동차 예쁘자나와 전기개조차에 장착해서 지속적으로 테스트 해 오고 있으며 현재까지 주행 테스트에 큰 이상이 없을만큼 성공적으로 개발되고 있다.
이에 당사는 전기자동차 개발에 신뢰성을 강화하기 위하여 더욱 수준높은 설계 시스템과 장비를 도입하였다.

 

1) Automotive Dynamometer

 

최대 1500마력, 속도 322km/h, 204.7 kg.m 토크 범위 내에서 자동차의 동력 측정이 가능한 Dynamometer는 거의 모든 차종의 엔진과 동력전달장치의 진단 및 튜닝과 수리에 완벽한 환경을 제공하여 당사가 개발하는 전기자동차의 출력측정을 하는데 유용하게 사용 될 중요한 장비이다.
60.96cm 직경의 정확한 발란스의 빗살무늬(KNURL)가 새겨진 드럼이 특징인 이 제품은 타이어와 사실상 평면으로 접촉하기 때문에 안정적인 밀착에 의해 불필요한 슬립현상과 타이어의 변형을 방지하고 그 결과 언제나 정확하고 연속적인 측정값을 얻을 수 있는 장점이 있으며, 직진 주행성 평가에 효과적이고 전기차 개발에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있다.

 

2) Catia

 

Catia(Computer-graphics Aided Three - Dimensional Interactive Application)는 CAD /CAM /CAE Software의 대표적인Program으로서 복잡한 기계 가공물의 설계, 디자인, 해석 및 CAM데이터의 생성을 용이하게 해주며, 건축 분야에서도 다양하게 응용할 수 있는 시스템이다.
특히, 3차원 입체 곡면 모델링을 통한 제품 디자인이 용이하며, 그로부터 NC 및 로봇 데이터 생성과 도면의 출도를 능률적으로 처리함으로써 전체적인 제품 개발기간을 현격히 줄일 수 있다.
Mechanical 기능을 사용할 경우 모델링의 부피,질량, 표면적,관성 중심, 관성 모멘트 등의 기계적 성질을 알 수 있으며 사용자 임의로 물성치 변경이 가능하다.
또한 최근에 관심이 집중되고 있는 엔지니어링 데이터베이스의 시스템화 및 네트워크 환경에서의 커뮤니케이션 관리를 통한 CAD/ CAM/ CAE 시스템 구축을 꾀할 수 있으며 모든 산업 분야의 기계 부품 및 조립 부품의 설계, 해석 및 생산에 이르기까지 적용이 가능하다.
Catia는 3차원 모델링을 통한 자유곡면 처리와 그에 대한 NC 가공 과정의 기능이 우수하여 현재 자동차, 항공기, 그리고 중공업 등의 산업계에서는 거의 규격화되어 있을 정도로 널리 사용되고 있으며 전자산업, 기계산업 및 건축분야에서도 적용될 수 있다.

 

* 용어설명
NC : 3D데이터를 입력하여 정말하게 깍는 가공
출도 : 도면을 해당 공정으로 배포하는 과정

3) 3D Scanner

 

당사가 도입한 3차원 측정기 3D Scanner는 이동식 다관절 측정기로서 환경이 완벽하게 갖춰진 측정실뿐만 아니라 실제 작업 현장에서 측정, 검사 그리고 역설계를 해야하는 산업 현장의 필요에 따라 디자인된 장비이다.

3차원 측정기는 프로브(probe)가 장착되어 있어 피측정물의 치수와 기하학적 양을 감지 신호로 받은 시점에서 접촉점의 3차원 공간 좌표값(X,Y,Z)으로 변환하는 작업을 기본 기능으로 하는 측정기라고 정의하며, 이는 측정물의 치수, 위치, 기하편차, 윤곽형상 등의 측정이 현재의 어느 측정기보다도 신속하고 정확하게 측정이 되는 만능 측정기이다.

현재 3차원 측정기는 자동차 산업에서 가장 널리 사용되고 있는 분야로써, 자동차의 외관부터 내부 Engine 까지 매우 광범위하게 사용이 되고 있다.

또한 차량에 장착되는 부품 선정을 위한 차량내부 공간측정과 선정된 부품의 스캔 작업을 통하여 CATIA에서 보다 정확한 data로 시뮬레이션을 가능하게 하여 부품간 간접 체크 용이 및 설계정확도 향상에 크게 기여하는 장비라 할 수 있다.

3차원 측정기는 측정 시간을 크게 단축시켜 측정 능률의 향상과 생산성 제고에 기여하며, 숙련/비숙련에 관계없이 측정력을 항상 일정한 조건으로 유지해 측정의 고정밀화가 가능하게 해 준다. 또한 신속한 측정으로 불량 판정 및 불량 원인의 즉각적인 파악이 가능하게 되어 불량률을 극소화 할 수 있으며 정밀한 측정과 통계적 품질관리를 통해 불량에 대한 예방조치가 가능하게 되어 생산제품의 신뢰성에 기여하는 효과를 볼 수 있다.

 

4) DC Power Supply

 

최근 전기자동차 보조전력공급장치용 및 산업용으로 기획되어 개발중인 NB600과 VCM1200은 전기자동차의 다른 Main Battery 전압 구성에 대응하도록 36~120V범위의 입력 전압을 12V 출력 하도록 개발되었다.
이러한 신제품 개발을 위해 최대 100V, 100A의 넒은 범위 전압과 전류를 출력하는 DC Power Supply 장비를 증설하여 파워서플라이 고전압 고전류 테스트에 사용하고 있다.
이는 DC/DC 컨버터뿐만 아니라 인버터 전압 테스트, 모터 시동 시뮬레이션, 배터리 자동 충전, 전자 제품의 수명 주기 시험등에 사용 가능하여 당사가 연구 개발하고 있는 주요 제품에 대해 테스트가 가능하다.

(주)파워프라자의 김 성호 대표는 "전기자동차와 그와 관련된 제품들은 일반 산업용 기기나 가전기기에 비해 높은 신뢰성을 필요로 하기 때문에 그에 따르는 설계장비와 테스트 장비는 필수적으로 동반되어야 하며 이를 위해 지속적으로 투자할 것"이라고 말했다.
최근 증설한 장비들로 (주)파워프라자가 전기자동차 관련 분야 개발에 전문성을 높여주길 기대한다.