관리번호		2021-패키지-자동차-05			과제유형	■ 통합형 □ 병렬형 □ 일반형
산업기술분류1		대분류	전기·전자		중분류	전기·전자부품	소분류	복합부품
산업기술분류2		대분류	기계·소재		중분류	자동차/철도차량	소분류	전기 및 전자장치
융합분류		□ 산업고도화형 □ 사회문제해결형 ■ 신산업창출형 □ 해당없음
해당여부		□ 표준연계 ■ 해외연계 ■ 특허연계 □ 안전과제
		□ 경쟁형R&D □ 복수형R&D ■ 대형통합형
과제명	총괄	전기차 고효율 복사난방을 위한 고연신 복사히터 소재 및 성형기술 개발
	1세부	자유곡면 성형이 가능한 고연신성 차량용 복사히터 소재 기술 개발
	2세부	3차원 자유곡면형 복사히터 차량 적용성 확보를 위한 성형 공정기술 개발
1. 개요 및 필요성
ㅇ (개요) 동절기 주행거리 및 전력효율 향상을 위한 복사난방용 3차원 자유곡면형의 내장재 일체형 복사히터 난방 모듈용 소재 및 공정기술 개발 - 전기차의 내장 트림 및 디자인에 부합하는 3차원 자유곡면, 복곡면 성형이 가능한 고연신 기능성 소재 및 3차원 성형 기술 개발 - 3차원 성형용 기능성 소재(발열소재, 전극소재, 내장재)를 이용한 3차원 자유곡면 난방모듈 적용 기술 개발 ㅇ (필요성) 복사난방은 빠르고 쾌적한 온열감을 제공할 뿐만 아니라, 동절기 전기차의 난방 에너지 효율을 높임으로써 주행거리 향상에 기여 - 글로벌 완성차 업체의 적극적인 복사난방 기술 도입이 예상되며, 근접 개별 공조를 통해 난방 소모 전력을 약 38%까지 절감할 수 있음 - 동절기 주행거리 및 전력효율 향상은 전기자동차의 핵심 기술에 해당 * KEIT 이슈리포트 09, 전기자동차 공조 및 통합 열관리 기술동향, 2019 * CORDIS, EU research results, https://cordis.europa.eu/project/id/653288 ㅇ (기대효과) 국내 전기자동차 동절기 난방전력 절감을 통한 주행거리 향상 기술 및 산업 경쟁력 강화 - 동절기 전기차 난방전력 최대 50%, 주행거리(all electrical range) 최대 15% 향상 (전기자동차의 핵심 경쟁 분야는 동절기 난방효율 및 주행거리 향상임) - 가중연비 및 가중주행거리의 획기적 개선을 통한 전기차 보급률 및 보급지역 확대 - 가중연비 및 가중주행거리 개선을 통한 2050 탄소중립 및 그린뉴딜 정책에 기여할 뿐만 아니라 대규모 탄소배출권 등의 인센티브 획득 - 환경 및 에너지 규제가 견인하는 글로벌 시장에 대한 국내 산업의 독자 기술 및 경쟁력 확보 - 내연기관 자동차, 무가선 전차 (electric tram), UAM (urban air mobility), 항공기, 군 수송기, 드론, 극지운항 선박(쇄빙선), 건축용 복사난방 등으로 수평전개 가능 - 고효율의 히팅 시스템이 요구되는 반도체팹의 파이프용 히팅시스템, 산업용 히터 등으로 확대 적용이 가능하고 전력소모량의 획기적 절감이 가능 - 국내 전기자동차 및 관련 부품 산업 경쟁력 강화 - 3차원 자유곡면 복사히터 및 모듈용 소재 및 공정기술 확보 - 동절기 전기자동차 주행거리 및 연비 기술 경쟁력 강화 - 국내 전기자동차 및 산업 분야의 기술 및 산업 경쟁력 강화
2. 연구목표
ㅇ 최종목표 : 디자인이 자유롭고, 에너지 효율이 높은 차량용 고연신 복사히터 소재 및 성형 공정기술 개발 (TRL : [시작] 4단계 ~ [종료] 7단계) - 근접복사난방용 3차원 성형이 가능한 고연신 기능성 소재 기술 개발 - 3차원 곡면 복사히터의 난방모듈 적용성 확보를 위한 성형 공정기술 개발 ㅇ 역할 및 기능 - 세부과제 종합관리 및 사업추진방향 조정 - 연구개발을 통해 획득된 유무형의 성과물관리, 사업화 전략 수립지원 - 사업성과(실적)관리 및 총괄 운영 등
3. 지원기간/예산/추진체계
ㅇ 개발기간 : 45개월 내외 (1차년도 개발기간 : 9개월 내외, 2~4차년도 개발기간 : 12개월 내외) ㅇ 정부출연금 : 총 사업비 75.8억원 내외 (1차년도 : 15.2억원 내외, 2~4차년도 : 20.2억원 내외) - 총괄주관 사업비 : 총 정부출연금 0.8억원 내외 (1차년도: 0.2억원 내외, 2~4차년도: 0.2억원 내외) ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업 ㅇ 기술료 징수여부 : 비징수 ㅇ 기타사항 : 동 과제의 1세부과제는 해외연계 과제로 해외기관 참여 필수

관리번호

2021-패키지-자동차-05-01

사업구분

소재부품패키지형

산업기술분류1

대분류

전기·전자

중분류

전기·전자부품

소분류

복합부품

산업기술분류2

대분류

기계·소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

전기 및 전자장치

해당여부

□ 표준연계     ■ 해외연계     ■ 특허연계     □ 안전과제

□ 경쟁형R&D          □ 복수형R&D            ■ 대형통합형

총괄과제명

전기차 고효율 복사난방을 위한 고연신 복사히터 소재 및 성형기술 개발

세부과제명

(1세부) 자유곡면 성형이 가능한 고연신성 차량용 복사히터 소재 기술 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ (개요) 전기자동차의 내장 트림에 맞도록 3차원 자유곡면 성형이 가능한 고연신의 인쇄용 발열 소재 및 전극 소재 개발.

- 탄소나노튜브, 그래핀, 나노 세라믹 입자 등을 활용한 기능성 소재 기술 개발

ㅇ (필요성) 성형 과정시 수반되는 신축/연신으로 인해 기존의 발열, 전극소재는 연신성이 없어 적용되기 어려움

- 이에 고연신의 발열, 전극 소재를 개발함으로써 3차원 성형이 가능한 핵심소재 및 성형 공정 기술 확보가 필요

- 덴소(일) 주도로 자동차 실내용 복사난방 시장선점을 위한 다수 국제특허 출원 중

ㅇ (기대효과) 3차원 자유곡면 성형용 소재 및 성형공정기술 확보를 통한 기술 자립화 강화 및 산업경쟁력 강화

- 자동차, 비행기, 건축물, 생산공장, 군용 수송기, 비행체 결빙 방지 등으로 응용분야 확대 가능

- 3차원 자유곡면 복사히터 및 모듈용 소재 및 공정기술 확보

- 일본, 미국, 독일 등의 선진 기술 대비 열세 기술 극복 및 독자 기술 확보

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 3차원 자유곡면 성형이 가능한 차량용 고연신 기능성 소재 기술 개발

(TRL : [시작] 4단계 ~ [종료] 7단계)

- 저저항, 고연신의 3차원 성형용 나노 카본 면상 발열소재 및 전극소재 개발

- 히터 인쇄를 위한 잉크 최적화 기술 및 인쇄 단위 공정기술 개발

- 개발 소재 및 필름히터의 성능 평가/검증

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	발열소재 면저항	Ω/sq	≤50	-	35 (미국/듀폰)
2	기능성 소재 연신률 (저항변화율 20%이내 기준)	%	≥20	-	15 (일본/덴소)
3	필름히터의 최대온도	℃	≥180	180	135 (일본/덴소)
4	열적안정성 (-40℃,8시간 ↔ 115℃,8시간)	Cycle	10	-	10 (일본/덴소)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 45개월 내외 (1차년도 개발기간 : 9개월 내외, 2~4차년도 개발기간 : 12개월 내외)

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 37.9억원 내외 (1차년도 : 7.6억원 내외, 2~4차년도 : 10.1억원 내외)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업(대기업 주관 가능, 해외기관 참여 필수)

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

관리번호

2021-패키지-자동차-05-02

사업구분

소재부품패키지형

산업기술분류1

대분류

전기·전자

중분류

전기·전자부품

소분류

복합부품

산업기술분류2

대분류

기계·소재

중분류

자동차/철도차량

소분류

공조기술

해당여부

□ 표준연계     □ 해외연계     ■ 특허연계     □ 안전과제

□ 경쟁형R&D          □ 복수형R&D            ■ 대형통합형

총괄과제명

전기차 고효율 복사난방을 위한 고연신 복사히터 소재 및 성형기술 개발

세부과제명

(2세부) 3차원 자유곡면형 복사히터 차량 적용성 확보를 위한 성형 공정기술 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ (개요) 전기자동차의 고효율 복사난방을 위해 3차원 자유곡면 난방모듈 제조공정 기술 개발

- 3차원 구조 복사히터의 난방모듈용 금형 및 성형공정 기술 개발

- 단품 성능 평가 및 신뢰성 확보

ㅇ (필요성) 전기자동차 실내 디자인과 소비전력 저감을 충족할 수 있는 3차원 자유곡면 복사히터 및 적용기술 개발을 통해서 전기자동차의 실내 난방 및 주행거리 기술 경쟁력의 향상이 필요함

- 근접복사난방 기술의 확대를 위해서는 디자인 요소의 훼손을 최소화할 수 있는 필름형 복사히터의 트림 부착 기술 최적화가 필요

ㅇ (기대효과) 난방모듈 적용 기술 확보 및 산업 경쟁력 강화

- 전기자동차 실내 근접복사난방용 3차원 자유곡면 히터의 채용 확대

- 실심미성과 공간 활용성이 우수한 복사히터 난방모듈 적용 기술의 확보

- 동절기 전기자동차 주행거리 및 연비 기술 경쟁력 강화

- 국내 전기자동차 및 산업 분야의 기술 및 산업 경쟁력 강화

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 전기차 적용성 확보를 위한 3차원 성형 공정기술 및 모듈 적용성 검증

(TRL : [시작] 4단계 ~ [종료] 7단계)

- 복사히터의 실내 트림적용을 위한 3차원 성형 공정기술 개발

* 스티어링 휠박스, 글로브박스 커버, 도어트림 등의 적용을 위한 3차원 성형 기술 개발

- 3차원 곡면 필름히터 적용을 위한 기구 설계 및 커버 소재 가공 기술 개발

- 복사히터 모듈 적용성 평가 및 검증

ㅇ 개발목표

성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	내굴곡성 저항 변화율 (곡률반경 10 mm 기준)	%	≤3	5	3 (일본/덴소)
2	발열 유지 균일도 (70℃, 1시간 기준)	%	≥95	90	95 (일본/덴소)
3	복사히터 난방모듈의 원적외선 방사율	-	≥0.86	0.84	0.86 (일본/덴소)
4	복사히터 난방모듈 승온속도 (-7℃ → 25℃)	분(min)	≤2	-	3 (일본/덴소)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 개발기간 : 45개월 내외 (1차년도 개발기간 : 9개월 내외, 2~4차년도 개발기간 : 12개월 내외)

ㅇ 정부출연금 : 총 정부출연금 37.1억원 내외 (1차년도 : 7.4억원 내외, 2~4차년도 : 9.9억원 내외)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업(대기업 주관 가능)

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수