미래 운송수단과 기술

서울대학교 기계항공공학부

이 동 준

• 하늘을 나는 로봇 - 드론 서울대 기계항공공학부 이동준

• 자율주행 자동차 현황과 전망 서울대 기계항공공학부 이경수

• 미래 자동차 기술 연구 서울대 기계항공공학부 민경덕

이번 시간에는!

하늘을 나는 로봇 - 드론

서울대학교 기계항공공학부

이 동 준

[ 학 습 목 차 ]

• 드론의 종류

• 드론의 구조

• 드론 비행원리

• 드론 제어원리

• 드론의 센싱: 회전

• 드론의 센싱: 고도/속도

• 드론의 센싱: 위치

• 드론의 미래

1. 드론의 정의

• 탑승 조종사 없이, 지상으로부터 제어되는,

특히 폭탄 투하나 감시에 사용되는 비행체 an aircraft that does not have a pilot but is controlled by someone

on the ground, used especially for dropping bombs or for surveillance

• 탑승 조종사 없이 지상에 있는 사람이 제어하는,

특히 취미생활에 쓰이는 비행체 an aircraft without a pilot that is controlled by someone

on the ground, used especially as a hobby

드론 (Drone*)

#1

general Atomics MQ-1 Predator

* Cambridge Dictionary에서 발췌 DJI Phantom 4 (2016)

#3

Parrot AR.Drone (2010) #2

2. 드론의 종류

고정익 드론

#4

#5

- 프로펠러나 엔진으로 구동

- 고정된 날개(翼)에서 양력발생

- 조종익면(control surface)으로 제어

- 빠른 비행 속도

- 긴 비행시간

- 사진촬영 등에 필요한 호버링 불가

2. 드론의 종류

#7 #8-10

#6

회전익 드론

- 회전하는 큰 날개(메인로터)로 양력발생

- 스와시판(swash plate)으로 제어

• collective pitch: 상승/하강 비행

• cyclic pitch: 전후/좌우 비행

- 꼬리로터: 반력모멘트 상쇄

- 호버링 가능

- 조종/제어 어려움

2. 드론의 종류

멀티로터 드론 - 여러개 로터(프로펠러+모터)로 양력발생

- 각 로터 속도 조절하여 비행제어

- 호버링 가능

- 비행역학 단순 쉬운 조종/제어

- 짧은 비행시간 (5-20분)

- 작은 가반하중(payload: 수십-수백g)

- 쿼드(4)/헥사(6)/옥타(8)콥터...

#3

#2

#11 #12

3. 드론의 구조

- 로터: 프로펠러 + brush-less DC(BLDC) 모터

- 변속기(ESC): 모터속도 제어

- 관성센서(IMU)

= 각속도계(gyro) + 가속도계 + 지자기센서(compass)

- GPS (global positioning system)

- 기압계, 초음파센서, 카메라

- 비행제어장치(FCU): 센서 처리 각 모터 제어입력 결정

- 무선통신(WiFi, 블루투스), 원격조종기

- 리튬-폴리머 배터리

#13 #14

#16

#15

4. 드론 비행 원리

- 대칭로터 설계

로터추력 회전속도 자승

반력모멘트/자이로힘 상쇄

동일 추력 유지하며 회전 가능 비행역학 단순화

- 추력 방향은 몸체에 항상 수직

직선운동을 위해서는 회전이 필요

#17

#18

#19

5. 드론 제어 원리

- 추력 방향 몸체에 항상 수직: 비행을 위해서는 회전 필요

- 구동부족(under-actuation)

직선운동/회전운동 독립적 제어 불가 비행 중 안정한 영상촬영 짐벌 필요

- 드론제어 = 고속 회전제어 + slower 직선운동제어

hovering translating

#20

6. 드론 센싱: 회전 추정

- 각속도계(gyroscope)

• 몸체 각속도 w 측정, 각도는 모름

• 각속도 제어로 드론 각도 제어해야 함

• 3축 자이로드론 조종 어려움(자율 호버링 불가)

- 가속도계(accelerometer)

• 몸체 선가속도 + 중력 측정

• 중력방향 기준 각도 측정/제어 + yaw 각속도제어

• 6축 자이로드론 헤딩방향 제어 불가

#21 #22

7. 드론 센싱: 회전 추정

- 지자기센서(magnetometer)

• 지구 자기장(남북) 측정

• 나침반(compass)

- 센서융합(sensor fusion)

자이로 빠른 적분 + 가속도계/지자계 느린 보정 빠른 각도추정, 정밀 회전제어 가능

- 관성센서(IMU) = 자이로 + 가속도계 + 지자기센서

- 9축 자이로드론 자율 각도제어 가능

#21 #22

IMU-기반 회전추정

8. 드론 센싱: 고도/속도 추정

- 기압계(barometer)

고도에 따른 기압 측정

- 초음파(ultrasonic)센서

초음파 펄스 쏜 후 반사 시간 측정 거리 추정 장애물 회피에도 사용

- Optical flow

움직임에 따른 카메라 영상 차이 이용 상대속도 추정 자이로/고도센서/각도추정으로 보정

#23 #24

#25

#26

optical flow실험

9. 드론 센싱: 위치 추정 - GPS

- GPS(Global Positioning System)

• GPS 위성: 정확한 위치/시간 측정

• 4대 이상 위성에서 거리/시간 측정 드론 위치 추정

• 자율비행, way-point비행, follow-me 기능에 필수

• 느린 업데이트 (1Hz), 제한된 정확도 (수m)

• 건물 옆, 다리 밑, 계곡, 실내환경 사용 불가

#27

#28 #31 #30 #29

GPS-IMU 센서융합 자율비행

10. 드론 센싱: 위치 추정 - 카메라

DJI Phantom 4 (2016)

- 단안카메라(monocular vision)

epipolar기하학 기반 위치추정 거리정보 없음 scale보정

- 쌍안카메라(stereo vision)

거리 측정 가능, 많은 계산량 충돌회피, active tracking

- 느린 업데이트(20-30Hz)

camera-IMU 센서융합 자율비행

- SLAM: simultaneous localization & mapping

단안카메라-IMU 센서융합 자율비행

단안카메라기반 SLAM

#32

11. 드론의 미래

#35

#33

드론레이싱

영상촬영 배송/운송

#34

#36 #3 #29 DHL배송드론 ehang 184 드론택시

작업/조작

안전

배터리

디자인

자료 출처 #1 General Atomics MQ-1 Predator, https://en.wikipedia.org/

#2 Parrot AR Drone, https://en.wikipedia.org/

#3 DJI Phantom 4, https://www.flickr.com/

#4 MX2, https://en.wikipedia.org/

#5 Edge 540T, https://commons.wikimedia.org/

#6 Robinson R22, https://pixabay.com/

#7 Bell 222, https://en.wikipedia.org/

#8 Helicopter swash plate (Flat), https://commons.wikimedia.org/

#9 Helicopter swash plate (Raised), https://commons.wikimedia.org/

#10 Helicopter swash plate (Tilted), https://commons.wikimedia.org/

#11 헥사콥터, https://www.flickr.com/

#12 옥타콥터, https://www.flickr.com/

#13 T-motor MT3506, https://commons.wikimedia.org/

#14 BLDC모터의 내부구조, https://en.wikipedia.org/

#15 비행제어장치(FCU), https://commons.wikimedia.org/

#16 Drone telemetry (SteadiDrone QU4D), https://vimeo.com/

#17 자이로스코프, https://commons.wikimedia.org/

#18 자이로 휠, https://en.wikipedia.org/

자료 출처 #19 자전거 동역학, https://en.wikipedia.org/

#20 DJI Phantom, https://en.wikipedia.org/

#21 관성센서(IMU), https://commons.wikimedia.org/

#22 관성센서(IMU, 9DOF Click), https://vimeo.com/

#23 기압계, https://www.flickr.com/photos/

#24 초음파센서, https://www.flickr.com/

#25 Optical flow

#26 곤충(파리매류)의 눈, https://commons.wikimedia.org/

#27 Satelite constellation, https://en.wikipedia.org

#28 위성항법 시스템(GPS), https://en.wikipedia.org

#29 드론 택배(DHL), https://www.flickr.com

#30 드론을 이용한 탐색 구조, https://vimeo.com/

#31 AirDog, https://www.flickr.com/

#32 Epipolar geometry, https://upload.wikimedia.org/

#33 DJI S800, https://en.wikipedia.org/

#34 드론 레이싱, https://vimeo.com

#35 드론 레이싱, https://vimeo.com

#36 드론 택시(Ehang 184)

자율주행 자동차 현황과 전망(1)

서울대학교 공과대학

이 경 수

[ Overview]

• 자동차와 자동차산업

• 자동차 안전, 운전자지원시스템과 자율주행

자동차

$5,000억 $1,000억 $1,000억 $800억

우리나라 년간 총수출

자동차산업 수출액

석유수입

자동차산업 무역수지 흑자 80조원 =160만원/명 (우리나라 5천만 명)

16% 국민총 생산 15% 고용

우리나라 자동차산업

850만대/년간 1대/3초

세계 5위

독일 Volkswagen

미국 GM

일본 Toyota

프랑스 Renault Nissan

한국 Hyundai-Kia

우리나라 자동차산업: 현대자동차

석유에너지

환경오염, 미세먼지, 이산화탄소

안전

교통체증

주행 성능 좋고, 승차감 좋고 경제적이고 “안전한” 자동차

Fuel efficient, comfort, safe, pleasurable, easy to use, dynamic handling, fun to drive, . . .

21 Century 자동차와 교통

100만 명/년

2,800명/일

114명/시간

매시간 대형 비행기 1대씩 추락 전원 사망

자동차 사고

3,069

13,429

5,229

3,369

3,890

2,044

10,236

Number

Expected

#1

9,057 Total

Pedestrian

Road Fatalities 5,229

Injury Accidents 341,391

Killed per 100,000 inhabitants 10.7

Korea Key Road Safety Data for 2011

Trends of Road Traffic Fatalities: 우리나라

#2

도로-자동차 교통환경의 변화

#3

노인 운전자 사고 증가 (우리나라)

• 운전자 실수 / 부주의 교통사고 제 1원인

• Driver Assistance / Safety Features** 에 대한 요구급증

교통사고원인통계 #4

다양한 형태의 운전자 부주의 #5

자동차사고

Other causes 1.2%

Technical defects 0.7%

Human failure 93.5%

Environment/Weather conditions

4.6%

From

Driver Assistance

to

Automated Driving

자동주행 Adaptive Cruise Control and

Traffic-Jam Assistants

자동주차 Self-Parking 차선유지 Lane Keeping

비상자동제동 Autonomous Emergency Braking

운전자지원시스템 DAS Driver Assistance Systems

운전지원에서 자율주행으로

ROAD Map

Human Assisted driving in simple

scenarios #6

Human Assisted driving in complex

scenarios

Partially Automated driving at lower speed in simple scenarios

Highly Automated driving at lower speed in simple scenarios

Fully Automated driving at higher speed in complex

scenarios

HAVEit DARPA

Urban Challenge PRORETA 3

*Managed Lanes and Connected/ Automated Vehicles, Automated Vehicles Symposium 2016 20 July, 2016 -- San Francisco Joe Rouse, California Department of Transportation.

군집주행 Managed Lanes

#7

NAHSC 1997 Demo in San Diego

Automated Bus Demonstration 2003

반자율주행 Semi-autonomous Platooning 2012

#8

Mercedes Self-Driving Car Bertha Comes to California, 2015

BMW's Chinese Robocar Tests Will Use Baidu's Maps

#10“Future Truck 2025”

#9 The UK Oks Self-Driving Cars on Its Roads Soon

University of Michigan Urban Test Track

Self-driving Audi RS7 aims for 149 mph in driver-free race lap

produces self-driving vehicles

Tesla

Aims to “90% Autopilot” By 2015

Self-Driving Car Prototypes

Apple 자율 주행자동차 개발 시작 2015년도

자동주행 안전 자동차 Automated Driving Worldwide

자료 출처

#1 Trends of Road Traffic Fatalities, KOROAD(2011) 도로교통공단

#2 도로-자동차 교통환경의 변화, http://www.newsweek.com/

#3 노인 운전자 사고 증가, KOROAD 도로교통공단 – 안전한 교통 – 통계로 본 세상

#4 교통사고원인통계, RESPONSE 3, eSafety Forum, 2006

#5 다양한 형태의 운전자 부주의, ITS America, View on driver distraction, Roderick MacKenzie, Chief Technology Officer, ITS America

#6 운전지원에서 자율주행으로, https://www.kurumaerabi.com/

#7 군집주행, Managed Lanes and Connected/ Automated Vehicles, Automated Vehicles Symposium 2016 20 July, 2016 -- San Francisco Joe Rouse, California Department of Transportation.

#8 반자율주행, http://thestory.chosun.com/

#9 The UK Oks Self-Driving Cars on Its Roads Soon, http://spectrum.ieee.org/cars-that-think/transportation/self-driving /the-uk-grants-licenses-to-selfdriving-cars

#10 Future Truck 2025, https://www.mercedes-benz.com/

#11 Apple Autonomous Vehicle, http://www.trustedreviews.com/

자율주행 자동차 현황과 전망(2)

서울대학교 공과대학

이 경 수

[ Overview]

• 자동차 안전, 운전자지원시스템과 자율주행

• 자율주행자동차와 미래 교통

• 결론

자율주행 시스템

Automated Driving: System and control

경로계획 Navigation/Choice of Route

차선 주행 Guidance/Choice of course & velocity

제어 Control/Steering wheel & pedal operation

운전/주행 Driving

Environment Sensor Control Vehicle

MDPS

DGPS LRF

ESC/ EMS

V2X

MDPS

DGPS LRF

ESC/ EMS

V2XMDPS

DGPS LRF

ESC/ EMS

V2X

MDPS

DGPS LRF

ESC/ EMS

V2X

MDPS

DGPS LRF

ESC/ EMS

V2X

MDPS

DGPS LRF

ESC/ EMS

V2X

Lidar

Camera

Vehicle Sensors

RadarIntegrated Perception

Surrounding Environment

- Road Geometry Estimation- All-around target vehicle state estimation/recognition

- Multi-target vehicle tracking

Road Friction Estimation

Dynamic Task Decision

Mode Decision

- Normal Mode- Emergency Mode- No Control / Warning

Risk Assessment

- Collision Risks- Lane Departure

- Vehicle Stability

Motion Planning

- Risk management

- Desired dynamics decision

Vehicle Control

Control Input

IRM based Automated Driving Algorithm Vehicle

System Health Monitoring

- Operation condition check- Sensor system check- Actuator check

Vehicle State Estimation

K7

V2X

GPS/Map

Self-Adaptive Throttle/Brake Control

- Throttle Gain Adaptation- Brake Gain Adaptation

- Road Disturbance Estimation

Self-Adaptive Steering Control

- Yaw-rate Gain Adaptation

- Lateral Disturbance Estimation

Long range Radar( Delphi : 77GHz )

Vision Sensor ( Mobileye : C2-170 )

Autobox & ECU

Camera : 영상 취득용

Laser Scanner( IBEO )

Rear-side Radar( Delphi : 24GHz )

자율주행시스템 Automated Driving System

자율주행자동차 Automated Driving Levels

Driverless Fully

automated

Navigation Choice of Route

Guidance Choice of course &

velocity

Control Steering wheel & pedal operation

Driving Task

Highly automated

Partly automated Assisted

Informed

Level of Automation Human System

Level 0 Level 1 Level 2 Level 3 Level 4 Level 5

Steering Throttle Brake

Steering Throttle Brake

Steering Throttle Brake

Steering Throttle Brake

Steering Throttle Brake

Steering Throttle Brake

Driverless Fully

automated

Navigation Choice of Route

Guidance Choice of course

& velocity

Control Steering wheel & pedal operation

Driving Task

Highly

automated Partly

automated Assisted Informed

Level of Automation Human System

Level 0 Level 1 Level 2 Level 3 Level 4 Level 5

Steering Throttle Brake

Steering Throttle Brake

Steering Throttle Brake

Steering Throttle Brake

Steering Throttle Brake

Steering Throttle Brake

Fail-Active System • Driver Monitors • Take over

Fail-Operational System

자율주행자동차 Automated Driving Levels

자동주행 Super Smart Cruise

Adaptive Cruise Control and Traffic-Jam Assistants 자동주차 Parking Assist/auto valet

차선유지 Lane Keeping Assist 비상자동제동 Autonomous Emergency Braking

Assist Level 1

Full automated Level 4

Assist Level 1

Partly automated Level 2 Auto valet Level 4

운전자지원시스템 및 자율주행 Levels

Automated Driving Levels

Level 3 Level 4

서울대학교

기계항공공학부 자율주행자동차 기술 연구 개발

Vehicle Dynamics and Control Lab.

2016.5.21 MBC 뉴스데스크 보도

고속도로 자율주행 성공

2016.5.9 자율주행자동차시험운행 허가

#1

2016.5.20 경부-영동고속도로 시험주행 성공

Fully Autonomous

Multi-traffic Participant - All-around Target Vehicle - Cut-in Vehicle

Curved Road Driving w/o Lane

• Total Travel Length : 3.0 km

• Max. Velocity : 60 kph

Traffic Signals

도심자율주행 Automated Driving on City Roads (Seoul, Korea)

• Drivable Area Decision / Optimal Motion Planning / Vehicle Test

영동대로 무인 자율주행 COEX, Seoul : Major Urban Road Automated Driving

서울대 순환도로 자율주행 Automated Driving with Integrated Risk Management

전망 및 결론

From: 사고대응 Passive To: 사고예방 Active

From: 운전지원 Driver Assistance To: 자율주행 Automated Driving

From: 인간운전자 주행 자동차

To: 전자안전제어시스템 자동차

자동차의 변화는 대세

Has any technology been stopped by one accident? *Prof. Cliff Nass, Stanford, Second Annual Workshop on Vehicle Automation, July 2013

패러다임의 변화 Paradigm Changes*

2035년 신차의 75% 9,500만대 자율주행자동차

#2

40

20

0

(Veh

icle

s M

illio

ns)

Autonomous Vehicles Sales by Region, World Markets : 2015~2035

2015 2020 2025 2030 2035

120

80

60

100

North America

Western Europe

Eastern Europe

Asia Pacific

Latin America

Middle East & Africa

미래의 자동차: 사고 없는 안전한 자율주행 자동차 Connected Smart Autonomous Eco-Vehicles

#3 #4

미래자동차교통 : 전기-자율-공유 자동차

#5

Electrification

Automation Shared Mobility

SAVs

자동차사고예방기술 Vision zero

산업체-정부-대학연구기관 협력

ICT 산업 및 미래 교통의 패러다임변화에 파급효과

장기적인 기술기반, 세계최고 인력양성을 위한 장기계획 및 실행

결론

자료 출처

#1 자율주행시험주행 뉴스 자료, MBC, 뉴스데스크. 2016.5.21, URL: https://www.youtube.com/

#2 Autonomous Vehicles Sales by Region, Schrank, D., Eisele, B., and Lomax, T. (2012). TTI’s urban mobility report. Texas A&M Transport. Inst., Texas A&M Univ., TX, Tech. Rep.

#3 미래의 자동차 (1), 2011 IEEE ITSC, Washington DC, USA Shelley Row, Director Research and Innovative Technology Administration, USDOT

#4 미래의 자동차 (2), LTE and 5G: Cellular Technologies Pave the Way to Intelligent Transportations, Automated Vehicles Symposium 2016 19 July, 2016 -- San Francisco Thierry E. Klein, Ph.D

#5 미래자동차교통, Updates on Research, Pilot Programs, and Testing Sites, Automated Vehicles Symposium 2016 20 July, 2016 -- San Francisco Susan Shaheen, Ph.D. (sshaheen@berkeley.edu)

미래 자동차 동력원

서울대학교 기계항공공학부

민 경 덕

[ 학 습 목 차 ]

• 자동차 동력원 변천사

• 자동차 동력원 소개

• 미래의 자동차 동력원 선택

#1 #2 #3 #4

#5 #6 #7 #8

#9 #10 #11

#12 #13 #14

#15 #16

#17

#18 #19 #20

#21 #22 #23

1) 하이브리드차 (HEV*)

서로 다른 2종류의 동력을 사용하는 자동차

2. 자동차 동력원 소개

#25 Copyright ⓒ by Hyundai Motor Group

모터 발전기 엔진

배터리 연료탱크

HEV

#24

*: Hybrid Electric Vehicle

감속 가속

2. 자동차 동력원 소개

1) 하이브리드차 (HEV) – 주행구간별 작동 방식

시동 및 저속시 정속 주행 정지

엔진시동 없이 모터로 필요한 동력 전달

#26

Copyright ⓒ by Hyundai Motor Group

감속

2. 자동차 동력원 소개

1) 하이브리드차 (HEV) – 주행구간별 작동 방식

엔진시동 없이 차량 구동에 필요한 하이브리드 시스템 준비

엔진과 모터를 동시에 구동하여 가속 및 등판 시 강력한 파워 제공

시동 가속 정속 주행 정지

#26

Copyright ⓒ by Hyundai Motor Group

감속

2. 자동차 동력원 소개

1) 하이브리드차 (HEV) – 주행구간별 작동 방식

엔진 또는 모터로 구동되며 배터리 잔량이 적정 수준 이하일 경우 충전

시동 가속 정속 주행 정지

엔진시동 없이 차량 구동에 필요한 하이브리드 시스템 준비

엔진과 모터를 동시에 구동하여 가속 및 등판 시 강력한 파워 제공

#26

Copyright ⓒ by Hyundai Motor Group

2. 자동차 동력원 소개

1) 하이브리드차 (HEV) – 주행구간별 작동 방식

엔진을 정지하고 회생제동 시스템을

통해 제동 시 발생되는 에너지를 회수하여

배터리 충전

시동 가속 정속 주행 감속 정지

엔진 또는 모터로 구동되며 배터리 잔량이 적정 수준 이하일 경우 충전

엔진시동 없이 차량 구동에 필요한 하이브리드 시스템 준비

엔진과 모터를 동시에 구동하여 가속 및 등판 시 강력한 파워 제공

#26

Copyright ⓒ by Hyundai Motor Group

2. 자동차 동력원 소개

1) 하이브리드차 (HEV) – 주행구간별 작동 방식

정차 혹은 신호대기 시 엔진 및 모터를 정지시켜 배출가스 및

연료소모가 없음

시동 가속 정속 주행 감속 정지

엔진을 정지하고 회생제동 시스템을

통해 제동 시 발생되는 에너지를 회수하여

배터리 충전

엔진 또는 모터로 구동되며 배터리 잔량이 적정 수준 이하일 경우 충전

엔진시동 없이 차량 구동에 필요한 하이브리드 시스템 준비

엔진과 모터를 동시에 구동하여 가속 및 등판 시 강력한 파워 제공

Copyright ⓒ by Hyundai Motor Group

#26

*: Plug-in Hybrid Electric Vehicle

2. 자동차 동력원 소개

Household Electricity

Battery

Fuel Tank

Fuel Station

2) 플러그인 하이브리드차 (PHEV*)

HEV에서 외부 전원을 이용한 배터리 충전이 가능한 자동차

#27

Engine

Motor

충전포트

모터 발전기 엔진

배터리 연료탱크

HEV

2. 자동차 동력원 소개

3) 전기차 (EV*)

배터리에 충전된 전기에너지로만 구동하는 자동차

Household Electricity

Battery Motor

#28

충전포트

*: Electric Vehicle

모터 발전기 엔진

배터리 연료탱크

HEV

2. 자동차 동력원 소개

4) 수소연료전지차 (FCEV*)

수소를 연료로 하여 생성된 전기로 구동하는 자동차

전

해

질

막

음

극

양

극

e

H H

H

H

H

H

H

H

H +

H +

H +

H +

H +

H +

H +

H +

수소 저장 시스템

고전압 배터리

연료전지 스택

전기구동모터

Copyright ⓒ by Hyundai Motor Group

전력 변환장치

#29

< 1V

+ 수소 𝑯𝟐

산소 (1/2)𝑶𝟐 ⇒ 물

𝑯𝟐𝑶

*: Fuel Cell Electric Vehicle

단위 전지

수소 탱크

모터

배터리 연료전지 스택

공기 공급시스템

열관리장치

2. 자동차 동력원 소개

4) 수소연료전지차 (FCEV*)

수소를 연료로 하여 생성된 전기로 구동하는 자동차

수소 저장 시스템

고전압 배터리

연료전지 스택

전기구동모터

전력 변환장치

#29

+ 수소 𝑯𝟐

산소 (1/2)𝑶𝟐 ⇒ 물

𝑯𝟐𝑶

Copyright ⓒ by Hyundai Motor Group

*: Fuel Cell Electric Vehicle

2. 자동차 동력원 소개

5) 친환경 차량의 장점과 해결 과제

#30

#34

#32 #33

배출가스 저감 및 없음

편의성 확보 (충전시간 감소, 내구 향상 등) 인프라 구축 비용 저감

CO2 친환경 차량 #31

높은 효율

EV

Gas station

친환경 차량

Gasoline

Diesel

CO2 Diesel Gasoline

연비 [km/l]

적용 기술들 2000년 2006년 2010년 2025년

XD (12.3)

HD (13.8)

MD (16.5)

가변 밸브 타이밍 기술

가솔린 직분사 기술

가변 압축비 기술 (VCR)

앳킨슨 사이클

마찰 저감 기술

신 연소 기술

XD에서 MD, 10년 사이

연비 34% 향상

GDI

VVT

2. 자동차 동력원 소개

예시 기종 : Hyundai Avante #35

#36

#37

#38

6) 가솔린 엔진 차량 발전 및 전망

연비

예시 기종 : Hyundai Santa Fe, diesel 2.0

2004 연비 10.0 km/l 배기(NOx)* 0.5 g/km

2007 연비 12.6 km/l 배기(NOx)* 0.25 g/km

2013 연비 13 km/l 배기(NOx)* 0.18 g/km

2016 연비 13.8 km/l 배기(NOx)* 0.08 g/km * Euro 3,4,5,6 기준

배기

2. 자동차 동력원 소개

#39

#40

#41

#42

Common rail injection

Diesel Particulate Filter

LNT/SCR

신연소 폐열회수 가변밸브

초고압 연료분사

Future

#42

12년 사이 연비 38% 향상, 배기 80% 이상 감소

7) 디젤 엔진 차량 발전 및 전망

현재

미래

3. 미래의 자동차 동력원

디젤차

가솔린차

전기차

하이브리드차

플러그 인 하이브리드차

연료전지차

#43

전기차

하이브리드차

디젤차

가솔린차

플러그 인 하이브리드차

연료전지차

자료 출처

#1 Karl Benz, https://commons.wikimedia.org/

#2 Motorwagen, https://commons.wikimedia.org/

#3 Rudolf Diesel, https://commons.wikimedia.org/

#4 Diesel Engine, https://commons.wikimedia.org/

#5 Thomas Parker, https://commons.wikimedia.org/

#6 Parker’s Electric car, https://commons.wikimedia.org/

#7 Ferdinand Porsche, https://commons.wikimedia.org/

#8 Mixte, https://commons.wikimedia.org/

#9 H.Ford et sa Ford T, https://commons.wikimedia.org/

#10 Bentley MK VI DE-14-32, https://commons.wikimedia.org/

#11 2001 Bentley Continental R420 Mulliner in Morges 2013, https://commons.wikimedia.org/

#12 Battery Picol icon, https://commons.wikimedia.org Money bag emoji, https://commons.wikimedia.org/ Plug, https://pixabay.com/ Weight Picol icon, https://commons.wikimedia.org/

#13 Ferrari 360 Modena, https://commons.wikimedia.org/

#14 Hyundai i30, https://commons.wikimedia.org/

#15 Warszawski smog, https://commons.wikimedia.org/

자료 출처

#16 Global warming, https://pixabay.com/

#17 Eco car, https://pixabay.com/

#18 Genesis EQ900, https://commons.wikimedia.org/

#19 Kia 2010 Sportage R, https://commons.wikimedia.org/

#20 Hyundai Ioniq, https://commons.wikimedia.org/

#21 Hyundai SONATA PHEV, https://commons.wikimedia.org/

#22 Hyundai Ioniq Electric, https://commons.wikimedia.org/

#23 Toyota Mirai 2015, https://commons.wikimedia.org/

#24 Hyundai ioniq Kappa 1.6 GDi Engine & Electric motor, http://www.hyundai.com/

#25 Hyundai SONATA Hybrid structure, http://blog.hyundai.com/

#26 현대 NGV e-CarTech 컨텐츠 활용

#27 Toyota Prius 2012 Plug-in hybrid, https://commons.wikimedia.org/

#28 Tesla Model S, https://www.flickr.com/

#29 Hyundai Tucson ix Fuel Cell structure, http://www.hyundai.com/

#30 Car vector graphic, https://pixabay.com/

자료 출처

#31 Car silhouette, https://pixabay.com/

#32 Sedan silhouette, https://pixabay.com/ Hundred dollar bills, http://kellythekitchenkop.com/

#33 Blank map of South Korea, https://commons.wikimedia.org/ Gas pump, https://upload.wikimedia.org/

#34 Clock vector graphic, https://pixabay.com/ Gas pump vector graphic, https://pixabay.com/

#35 Hyundai 2004 Elantra GLS, https://commons.wikimedia.org/

#36 Hyundai Avante 2010, https://commons.wikimedia.org/

#37 Hyundai 2011 Elantra GLS, https://commons.wikimedia.org/

#38 Hyundai Avante 2016, https://commons.wikimedia.org/

#39 Hyundai Santa Fe 2004, https://en.wikipedia.org/

#40 Hyundai Santa Fe 2007, https://commons.wikimedia.org/

#41 Hyundai Santa Fe 2013, https://commons.wikimedia.org/

#42 Hyundai 2016 Santa Fe Sport, http://www.garberbayroad.com/

#43 Gavel Image, https://commons.wikimedia.org/