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차량용 전장부품의 접지부 부식에 따른 접촉저항 변화가 EMI 특성에 미치는 영향 분석

Analysis of EMI Characteristics According to Contact Resistance Variation Caused by Automotive Ground Corrosion

  • 조거환 (아주대학교 IT융합대학원)

초록/요약

차량의 전장화 및 EV（Electric Vehicle） 보급 확대에 따라 고출력 전장부품 적용 비중이 증가하고 있으며, 이에 따른 차량 전자기 적합성（Electromagnetic Compatibility, EMC） 및 전기적 성능 평가의 중요성이 지속적으로 증가하고 있다[1]-[2]. 특히 차량 샤시 접지부는 주행 중 수분, 염분 및 진동 환경에 지속적으로 노출되며, 장기 누적 주행 시 부식 발생 가능성이 존재한다. 이러한 접지부 부식은 접촉저항 증가 및 Ground Return Path 특성 변화를 유발할 수 있으며, 결과적으로 차량용 전장부품의 전기적 성능 저하 및 EMI（Electromagnetic Interference） 특성 변화의 원인이 될 수 있다[3], [10]. 본 연구에서는 차량용 샤시 접지 구조를 기반으로, 접지부 부식에 따른 접촉저항 변화가 차량용 전장부품의 전기적 성능 및 EMI 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 부식 모사 시편과 ASTM B117 기반의 실제 염수 부식 시편을 제작하였으며, 차량용 전장부품으로 전조등을 선정하여 시험을 수행하였다. 시험 결과, 부식 모사 시편 및 실제 염수부식 시편 모두 일정 수준의 접촉저항 증가까지는 전조등의 출력 성능이 유지되었으나, 10 Ω 이상의 고저항 조건에서는 구동전류 감소 및 조도 저하가 발생하였다. 또한 출력 성능이 유지되는 접촉저항 범위에서는 약 20 MHz 이하 주파수 대역에서 Ground Return Path Noise 와 전도·복사방출 노이즈가 증가하는 경향이 확인되었다. 반면, 출력 성능이 저하된 고저항 조건에서는 노이즈 레벨이 상대적으로 감소하는 경향이 나타났다. 따라서 본 연구를 통해 차량 누적 주행 환경에 따른 접지부 열화 및 접촉저항 변화가 차량용 전장부품의 전기적 성능 및 EMI 특성 변화에 영향을 미침을 확인하였다. 또한 현재 차량 EMC 평가는 주로 개발 및 양산 전 초기 상태 중심으로 수행되고 있으나, 실제 차량 내구 열화를 고려한 전자기 신뢰성（Electromagnetic Reliability, EMR） 관점의 관리 필요성이 존재함을 제시하였다[4].

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목차

제 1 장 서론 1
제 1 절 연구 배경 및 필요성 1
제 2 장 차량 접지부 부식에 따른 특성 변화 및 시험 방법 6
제 1 절 차량 접지 부식에 따른 전기적 특성 변화 6
제 2 절 차량 접지부 부식에 따른 EMI 특성 변화 8
제 3 절 부식 시편 구성 및 시험 케이스 정의 9
제 1항 부식 모사 시편 구성 9
제 2항 실제 부식 시편 구성 10
제 3항 부식 모사 시편 시험 케이스 정의 및 접촉저항 측정 12
제 4항 실제 부식 시편 시험 케이스 정의 및 접촉저항 측정 13
제 4 절 시험 환경 및 장비 구성 16
제 3 장 부식 시편 적용에 따른 전기적 성능 및 EMI 특성 분석 27
제 1 절 부식 시편 적용에 따른 전장부품 출력 특성 분석 27
제 2 절 Ground Return Path Noise 특성 분석 30
제 3 절 Conducted Emission （전도성 노이즈） 특성 분석 33
제 1항 부식 모사 시편 적용에 따른 CE-V 특성 분석 33
제 2항 실제 부식 시편 적용에 따른 CE-V 특성 분석 37
제 4 절 Radiated Emission （복사방출 노이즈） 특성 분석 41
제 1항 부식 모사 시편 적용에 따른 RE 특성 분석 41
제 2항 실제 부식 시편 적용에 따른 RE 특성 분석 46
제 4 장 결론 51
참고 문헌 54

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