자동차 산업과 공학기술 발전에 따른 신기술 및 연구개발 동향의 학습, 외부전문가 초청 및 관심분야에 대한 대학원생의 연구발표 등을 자유롭게 진행한다
차세대 자동차는 고성능, 고효율, 저연비, 배출가스저감 및 전기전자화로 첨단화를 요구하고, 그 구조는 복잡 다양해지고 있다. 기계공학의 설계지식을 바탕으로 자동차 구성, 동력발생, 동력전달장치(수동변속기, 자동변속기), 제동장치 및 조향장치를 구성하는 주요 구성품에 대한 성능을 이해하고 그 성능을 향상시킬 수 있는 전문설계능력 함양에 기여하고자 한다.
화석연료의 고갈, 이상기온 해결 및 4차 산업혁명에서 예상되는 신에너지의 연료, 하이브리드 자동차, 전기자동차, 스마트 모빌리티, 항공기, 자율비행 자동차(Flying Car), 수소자동차 및 미래형 첨단 자동차의 작동원리와 구성 시스템의 제원에 대하여 학습한다. 인공지능(AI)이 주도하고, 사물 인터넷(IOT)과 빅데이터(BigData) 기술이 융합되어 나타나는 미래의 기술들은 자동차, 모빌리티, 및 미래형 첨단 자동차와 더불어 기술의 혁신이 예상되므로 시스템 응용기술에 대한 보다 전문적인 응용능력을 배양하고자 한다
동적 시스템의 Formulation, 제어시스템의 특성과 Model, Hydrulic 시스템, 제어시스템의 상태공간모델로의 변환, 제어 시스템의 응답특성, 기본제어법의 응용, 시스템의 안정성 해석 및 설계, Multi-variable Control 시스템의 이론 등을 다룬다.
프랑스 기후협약이후 탄소배출, 기후협약 및 신재생에너지를 시대적으로 요구하고 있으며, 화석연료의 고갈로 인해 기업과 각 국가들은 태양광, 풍력, 태양열, 지열, 바이오, 수력, 세일가스 등 및 새로운 에너지원 개발에 주력하고 있다. 국가와 특정지역에 해당되는 신재생에너지을 결정하고 있으며, 친환경 에너지와 더불어 핵융합, 수소 연료전지, 전기자동차 등의 재생에너지와 신에너지의 효율적인 활용을 위해 열역학, 유체역학 및 응용동력공학의 기본개념과 적용사례를 통하여 시스템 응용기술에 대한 보다 전문적인 응용능력을 배양하고자 한다.
학부과정에서의 열역학, 유체역학 및 공업수학의 이론적인 설계지식을 바탕으로 전산응용 설계기술의 적용을 필요로 하고 있으며, 기존의 에너지 변환, 공기조화, 냉동, 동력발생 및 단열 등에 관한 여러 가지 응용기술을 접목시켜 설계, 제작 및 성능을 예측하는 CAE(Computer Aided Engineering)를 사용하고 있다. ANSYS CFX/FLUENT 수치 해석코드에서 형상설계, Pre-Processor, Solver, Post-Processor, Initial Conditions 및 Boundary Conditions의 과정으로 전산응용 전문설계능력을 배양하고자 한다.
자동차, 건물 및 파워플랜트,내의 공기조화 및 관련 기기에 대하여 구성, 원리, 사이클 및 연계시스템의 냉-난방 부하 선정 및 설계에 관한 기술을 학습하고, 이상기체와 실제기체의 상태변화가 다르게 나타나기 때문에 증기의 온도, 기체 및 액체 변화를 나타내는 열역학적 증기특성 선도 Mollier Diagram을 기준으로 최적설계를 할 수 있는 전문능력을 배양하고자 한다
자동차, 항공기, 선박 및 발전소의 부품과 요소설계를 위해서는 열역학, 에너지공학 및 기계공학의 기본개념을 필요로 한다. 내연기관과 외연기관에 대한 동력의 발생, 가솔린과 디젤엔진의 Cycle 해석, 혼합기 형성, 연소시 유해배기의 생성과 대책방안, Suprecharging, Turbocharging에 의한 엔진 출력성능의 영향을 고려한 동력발생장치에 대한 성능평가와 최적 설계능력을 배양하고자 한다.
동력의 발생, 열역학, 에너지 공학, 기계 공학 등의 기본 개념은 자동차, 항공기, 선박, 발전소의 부품과 요소의 설계에 필요하며, 이 과정에서 기본설계와 시제품 제작시 CFD와 CAE를 통해 최적 설계능력을 배양하고자 한다.
자동차, 기계 및 항공기 부품에 발생하는 응력에 대해서 주응력, 최대 전단응력, 조합응력 및 좌굴 등으로 해석하여 공학적인 기술을 실제 현장에서 발생하는 부품 및 구조물에 대하여 적용함과 컴퓨터 응용기술의 적용과 가치를 체험하고, 강도, 강성도 및 최적설계 기능에 대한 종합적인 설계능력을 배양하고자 한다
자동차엔진의 성능향상을 위한 전자엔진제어, 차량성능 매개변수 계측과 탑재된 시스템의 오동작 진단을 위한 계측을 위한 센서와 각종 액추에이터 ECU 간의 신호처리과정 등을 학습한다.
조향장치, 현가장치, 제동장치, 편의장치 및 표시장치 등에 적용되는 각종 섀시제어시스템의 특성과 성능향상을 위한 제어기법에 대하여 학습한다. 섀시장치의 계측을 위한 센서와 각종 액츄에이터 ECU 간의 신호처리과정 등을 학습한다.
센서는 자연계의 여러가지 상태를 전기적인 신호로 변환하는 주요 요소로서 신호의 입력에서 중요한 역할을 한다. 특히, 자동차 또는 산업분야에 사용되는 여러가지 센서들의 종류와 특성, 그리고 중요 이론에 대하여 배운다.
계측시스템은 자연계의 여러 가지 현상을 측정하고 계량화하는 시스템이다. 계측시스템은 측정부, 신호조정부, 표시장치로 구성된다. 각 단계를 자세히 고찰하고, 계측시스템의 설계과정을 학습한다.
전기에너지로 구동되는 전기자동차, 연료전지자동차, 태양-전기자동차에 대한 이해와 설계에 필요한 전문지식을 배운다. 전지자동차를 구성하는 배터리, 충전기, BMS, 모터 및 제어시스템에 대한 상세한 내용과 구성품의 주요 설계요소를 다룬다.
공학적 대상을 수학적으로 표현하여 모델링하고, 수학적 및 수치적 해석기법을 배운다. 이 과정을 통하여 연구-개발 과정에서 대상물에 대한 공학이론적 접근방법 및 이해방법을 높인다.
각종 실험 및 연구개발 과정으로부터 정확한 분석과 결과를 이끌어내기 위한 데이터의 통계적 처리와 분석과정을 배운다. 또한 각종 데이터를 시각화하여 그래프 표시방법 및 해석방법을 연습한다
센서 및 전기적인 신호를 수학 및 통계를 이용하여 처리, 가공하는 방법을 배운다. 이를 바탕으로 데이터의 정확한 해석을 위한 수학적, 통계적 기법들을 연구하고 해석하는 방법을 배운다.
현재, 에너지 발생원으로써 원자력에너지, 신재생에너지 등 다앙한 에너지원이 있지만 여전히 화석연료의 연소에 의한 에너지가 많이 사용되고 있다. 화석에너지의 효율증진 방안, 연소가스 저감 대책 등과 함께 첨단 연소장치 및 기술에 관해 학습한다.
수소연료전지자동차특론(Advanced Hydrogen Fuel Cell Vehicle)
수소연료를 이용한 자동차는 높은 연료효율과 이산화탄소 저감 배출을 이유로 그 필요성이 증가하고 있다. 본 교과목에서는 기존의 내연기관과 비교한 연료전지 시스템의 장점, 연료전지 기술의 특징, 미래 기술 등에 관해 배운다.
열 관련 공학분야에서 열유동 현상에 관한 해석 방법을 배운다. 범용 소프트웨어의 프로그램 코딩에 관한 기초 이론 및 산업적 사용 예를 통해 열관련 해석분야의 지식을 심화한다.
자동차에서 배출되어지는 배기가스의 발생원인과 특징, 배출가스 처리장치 및 기술에 관하여 배운다. 또한 환경연소의 기술동향 및 자동차의 엔진연소가 환경에 미치는 영향과 대책에 관해 학습한다.
일반 연소공학 지식을 기초로 자동차엔진에서 발생하는 연소현상에 관해 배운다. 각 엔진별 연소특성과 배출 오염물질 생성기구, 자동차용 연료의 특성, 자동차연비 개선기술 등에 관하여 학습한다.
발전설비, 냉동, 공기조화, 전자장치, 건물 등에서 발생하는 열전달의 열적특성에 관한 거시적 관점과 분자동역학을 이용한 분자레벨의 미시적 관점으로 열전달 현상에 관한 지식을 배운다.
자동차의 주요 연료인 가솔린, 경유, 천연가스, LPG 등에 관한 이해와 화학적 성질을 배우고 새로운 연료 개발 및 응용 이론을 습득한다. 또한 각 연료가 연소특성에 미치는 영향 등을 학습한다.
수소에너지는 화석연료를 대체할 수 있는 미래에너지 한 분야이다. 본 과정에서는 수소 제조법, 저장 및 수송기술, 수소연료전지자동차와 같은 산업적 응용기술 등에 관해 학습한다.
응력 집중을 해석하고 복소수 함수론을 이용하여, 크랙 부근에서의 응력 해석을 한다. 선형탄성 파괴 이론 및 항복 파괴 역학을 소개하고 파괴 물성치를 구하는 원리를 익힌다.
탄소강, 합금강, 강의열처리, 주철, 비철합금, 복합재료, 기능재료 등 기계구성 재료의 구조, 성질 및 응용방법에 관하여 익힌다
공정의 자동화, 정밀화, 최적화, 생산요소기술 등을 통한 생산성 향상에 필요한 요소를 다룬다.
기계를 기능요소에 따라 분석, 해석하고 기계설계의 기본 통칙과 설계론에서 개념구성, 개념설계 등의 기법을 익힌다.
구조해석과 관련한 유한요소법의 개요를 배우고, 각종 구조해석과 관련한 효율적인 CAE 기법 적용에 대한 관련 기법을 익힌다
기계, 자동차, 항공기 부품의 제조 공정에 필요한 품질관리 기법에 관하여 통계적 기법을 활용하여 품질관리 기법을 익힌다.
다품종 소량생산 등의 새로운 생산요구에 부응하기 위한 유연생산시스템(FMS : Flexible Manufacturing System)의 개념을 NC공작기계의 특성, CAD/CAM시스템, 로봇, 3차원 좌표측 정기, 무인운반차, 데이터베이스 등의 기법을 익힌다.
CAD에 관련된 주요 요소 기술들의 이론, 3D 설계기법, CAD 시스템의 실습 등에 관한 기법을 익힌다.
자동차시스템의 전동화가 가속화되고 있으며 이를 고려한 전기에너지에서 기계에너지로의 변환 원리에 대한 학습이 필수적이다. 본 교과에서는 전기자동차에 적용되는 에너지변환기기에 대해 학습하며 특히, 전동기의 에너지 변환 원리에 대해 학습한다.
자동차의 다양한 부품에 적용되는 전동기의 진동 및 소음은 차량 및 차량의 주행만족도에 영향을 미친다. 본 과정에서는 전동기의 구동 및 구조적인 특징으로 인해 발생하는 진동과 소음의 원인에 대해 학습하고 이를 저감하기 위한 방안에 대해 학습한다.
전기자동차의 보급 확대에 따른 구동모터의 설계에 관한 다양한 기법이 요구되고 있다. 이에 따라 자동차용 전기기계의 해석과 설계에 필요한 전자장기본이론, 공간고조파해석, 유한요소해석 등을 활용하기 위한 전자장 수치해석 기법에 대해 학습한다.
자동차의 여러 가지 부품이 전동화 추세에 따라 전기에너지에 의하여 움직이고 있다. 이에 따라 각종 시스템을 전동화하기 위한 전기모터, 드라이버회로, 제어기 등의 설계에 필요한 전문지식을 배운다.
전기에너지를 주동력원으로 사용하는 전기자동차에 대해 구동모터를 기반으로 차량의 에너지 전환에 대해 학습한다. 모터의 형상에 따른 특성의 변화가 차량의 특성 및 전비에 미치는 영향 등에 관해 학습한다.
전기자동차의 동력원인 전동기 설계와 해석소프트웨어를 이용하여 전동기에서 발생하는 자기장을 해석한다. 또한 전동기 성능향상을 위한 모델링, 시뮬레이션, 해석기법을 배운다.
차량의 주행시에 발생하는 각 구성요소에 작용하는 운동으로부터 발생하는 힘과 역학적인 관계를 다룬다. 이러한 지식으로부터 역학적인 균형, 주행안정성 및 주행성능과의 관계를 파악하고 성능 향상을 위한 주요 설계인자에 관한 고급지식을 배운다.
동적 시스템의 Formulation, 제어시스템의 특성과 Model, Hydrulic 시스템, 제어시스템의 상태공간모델로의 변환, 제어 시스템의 응답특성, 기본제어법의 응용, 시스템의 안정성 해석 및 설계, Multi-variable Control 시스템의 이론 등을 다룬다.
자동차, 기계, 전자장비 등에 사용되는 제어시스템들은 컴퓨터 또는 마이크로프로세서 등의 디지털제어기를 이용하고 있다. 디지털제어시스템에 대한 이해와 신호입력, 데이터처리, 제어신호출력, 시스템응답에 관한 내용을 학습한다.
자동차 제어시스템 및 내장제어시스템의 핵심부품인 마이크로컨트롤러의 구조과 기본동작, 프로그래밍 언어에 대한 전문지식을 배운다. 그리고 마이크로컨트롤러의 주변 하드웨어의 구성과 상호간의 신호체계 등을 알아보고 그 응용시스템을 적용한다.
자율주행차량의 안전운행에 필요한 동력제어, 조향제어 대하여 배운다. 특히 조향제어에 필요한 레이더, 카메라 영상처리 및 분석, 제어 프로그래밍에 대한 전문지식을 학습한다. 제어기 설계는 인공지능(AI) 제어기법을 배운다.
미래자동차에 적용되는 카메라, 라이더 등을 이용한 경로예측과 제어 등과 관련된 고급 소프트웨어 설계기법을 배운다. 또한 자동차 제어용 소프트웨어의 안정성과 보장에 관한 기법을 다룬다. 소프트웨어 설계는 인공지능(AI) 제어기법을 배운다.
자동차설계 및 제작에 있어서 공기역학의 중요성을 소개하며, 유체역학적 이론을 근거로 주행 중에 발생하게 되는 공기역학적 특성치인 양력(Lift Force), 항력(Drag Force)의 발생원인을 규명한다. 이러한 공기역학적 특성을 자동차의 주행안정성 및 운용경제성 측면에서 효율적으로 제어, 활용하기 위한 방법론에 관하여 알아본다. 또한 자동차의 객실내부에서의 쾌적성을 유지하기 위하여 객실내부의 Air-Circulation 및 Ventilation의 문제와 Engine Room 내부에서의 공기순환을 통한 Engine Cooling 문제에 관하여 연구한다.
유체역학특론(Advanced Fluid Mechanics)
유체의 유동과 관련된 유체역학적 현상을 실제 유체유동으로 확대하여 연구하기 위한 과정으로 주로 유동의 지배 방정식을 해석하는 학습을 한다.
검사체적의 개념, 뉴톤유체의 개념, 유체에 적용되는 기본법칙 등에 대하여 학습하고 확립도니 지배방정식을 포텐셜 유동이나 경계층 유동, 층류 유동이나 난류 유동 등에 적용한다.
전지(battery)의 특성과 성능향상에 대하여 학습한다. 특히 전지 내부에서 일어나는 전기-화학적 작용에 의한 발전, 충전, 방전에 관한 전문지식을 배운다.
전지 및 캐패시터를 구성하는 전극 물질, 전해액, 분리막 등의 재료의 특성과 성능향상 방법에 대하여 배운다. 특히 전극을 구성하는 신소재의 성분과 함량에 따른 전기적 특성을 탐구한다.
스마트교통시스템특론(Advanced smart transportation System)