ER유체를 적용한 가변형 댐퍼의 성능해석

초록

현가 장치는 차량의 중량을 지지하며, 노면에 의한 차륜의 진동과 충격을 흡수, 완화하여 차체로 직접 전달되는 것을 방지하는 기구로 조정 안정성과 승차감의 향상에 중요한 기능을 담당한다. 초기 자동차에 관한 연구는 주행과 조향, 정지 등의 기본적인 개념이 주축을 이루었으나 생활 수준의 향상에 따라 승차감과 조정 안정성등 차량의 성능향상에 연구의 초점을 두게 되었다. 따라서, 차량의 성능향상에 중요한 역할을 하는 현가 장치에 대한 연구가 현재 활발히 진행되고 있다. 현가 장치는 제어방식에 따라 수동형과 능동형, 반능동형으로 구분된다. 스프링과 댐퍼로 구성된 수동형 현가 장치는 단순하고 저가이나 감쇠 특성이 단일하여 외부 조건의 다양한 변화에 적절하게 반응할 수 없다. 능동형 현가 장치는 외부의 에너지원과 작동기를 사용함으로써 우수한 성능을 구현할 수 있지만 구조가 복잡하고, 에너지 소비가 크며, 고가인 단점을 가진다. 이에 반해 반능동형 현가 장치는 에너지의 소모가 적고 구성요소가 단순하며 저가이면서도 적절한 제어알고리즘을 적용함으로써 능동형 현가 장치에 가까운 성능을 구현할 수 있어 이에 대한 많은 연구가 수행중이다. 이런 연구의 일환으로 Petek은 전기유동유체 (ER 유체)를 적용한 반능동형 현가 장치를 제안한 바 있다. 본 연구에서는 본드 그래프를 방법으로 ER 댐퍼를 모델링하고, 제작하여 유체의 종류에 따른 성능 시험을 수행하며 또한 ER 댐퍼의 제어성능을 고찰하고자 한다.