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프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 가변 트랙을 갖는 공간절약형 강아지 실내 운동기구

영문 : Space-Saving Dog Runner with Expandable Track

과제 팀명

시그널

지도교수

홍완식 교수님

개발기간

2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 신소재공학과 20174500** 김*준(팀장)

서울시립대학교 신소재공학과 20174500** 박*승

서울시립대학교 신소재공학과 20174500** 박*정

서울시립대학교 신소재공학과 20198600** 박*희

서울시립대학교 화학공학과 20173400** 윤*현

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

대형견과 소형견이 모두 사용할 수 있는 강아지 실내 운동기구를 개발한다. 이를 위해 트랙 전체 길이는 변화시키지 않으면서 상단에 노출되는 트랙의 길이는 변화시키기 위해 트랙의 경로를 추가한다. 트랙의 경로를 추가하기 위해서 두 개의 축을 가진 기존의 런닝머신에 추가적으로 2개의 보조 축을 배치하였다. 또한 상단 트랙의 길이가 줄어들거나 늘어나는 만큼 측면 프레임도 길이를 변화시키기 위해 프레임을 이단으로 나누어 요철 모양과 요철에 결합될 수 있는 모양으로 제작하였다.

개발 과제의 배경

 최근 날씨나 코로나 19 등 특수 상황과 관계없이 반려견의 운동을 도울 수 있어, 실내 산책이나 재활 치료를 목적으로 하는 강아지용 런닝머신이 많이 사용되고 있다. 이에 실내에 런닝머신을 보관할 경우 기기 보관에 따른 자리차지가 불편으로 떠오르게 되었다. 또한, 반려견의 몸집에 따라 다른 크기의 런닝머신을 사용해야 하는 점도 이슈가 될 수 있다.
 예를 들어, 대형종 강아지가 어린 시절 사용하던 작은 런닝머신은 성견이 되면 사용할 수 없어 큰 런닝머신을 새롭게 구매해야 한다. 본 과제는 대형종 강아지가 성견이 되어서도 사용하던 런닝머신을 그대로 사용할 수 있으면서 보관 면적을 최소화 할 수 있도록 하는 런닝머신을 구현하고자 한다.
 기존 런닝머신의 구동 방식에 베어링을 추가하고 프레임을 변화시켜 벨트의 교체없이 편리하게 사이즈를 바꾸어 구동 및 보관할 수 있도록 한다. 이는 작은 강아지들이 사용하기 좋은 (이하 소형견 모드) 사이즈와 큰 반려견이 사용하기 좋은 (이하 대형견 모드) 사이즈 모두 구동이 가능하여 강아지의 몸집에 관계없이 사용할 수 있으며, 소형견 모드의 작은 사이즈로 보관할 수 있는 기대효과를 가진다.

개발 과제의 목표 및 내용

- 대형견 모드와 소형견 모드에서 각각 구동이 가능하도록 한다. 
- 운동기구의 전체 길이를 약 40% 감소시켜 보관 면적을 최소화한다. 

[해결하고자 하는 과제]

기존의 강아지 실내 운동기구 제품들이 소형 견종에 맞춰져 있거나 대형 견종에 맞춰져 있다. 또한 대형견이 사용하는 운동기구의 경우 그 보관 면적이 크다. 본 발명은 이 문제점에서 착안하여, 강아지의 크기 구분을 두지 않고 하나의 운동기구만을 사용할 수 있게 하면서, 동시에 기구의 보관 면적 또한 최소화 하고자 한다. 

[과제의 해결 수단]

기존의 런닝머신은 트랙을 구동하기 위해 전 후방에 하나의 큰 베어링 축만을 배치한다. 이와는 다르게 본 제품은 트랙 길이 변화를 위해 운동기구 내부에 작은 보조 베어링 축 2개를 넣었다[도 1]. 모터와 직접 맞닿는 맨 앞의 큰 베어링 하나와 바로 뒤에 위치한 작은 베어링 하나는 고정시킨 채, 뒤의 큰 베어링과 작은 베어링이 앞의 바퀴 쪽으로 움직인다[도 2]. 이러한 작동 원리를 통해 트랙의 벨트 전체 길이는 변하지 않지만, 경로의 길이를 늘여서 더 짧은 트랙을 가진 런닝머신을 구현할 수 있다.

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[도 1]

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[도 2]

 발판 프레임을 2개로 나누어 프레임의 이동에 따라 발판 프레임의 총 길이가 변하도록 설계한다[도 3, 4]. 또한 발판 프레임은 고정 프레임과 이동 프레임에 각각 하나씩 고정하여 설치한다. 이를 통해 프레임이 이동하게 되면 발판 프레임이 동시에 이동하게 된다. 즉, 사용자의 외력이 프레임에 작용하면 발판에도 동시에 작용하게 하여 길이 변화가 용이하게 한다.

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[도 3]

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[도 4]

기존 런닝머신의 중앙 하단부에 베어링 두 개를 추가하여 별도의 벨트 교체 과정 없이도 런닝머신 구동력과 벨트의 길이를 그대로 유지한 채 사이즈를 변화시킬 수 있도록 한다. 전체적인 프레임은 대형견 구동모드에서 소형견 구동모드로 전환 시 줄어드는 길이만큼 쉽게 줄어들 수 있도록 슬라이딩으로 겹쳐지게 설계하며, 소비자가 적은 힘으로 프레임이 사이즈를 변화시킬 수 있도록 한다. 또한 하단에는 바퀴를 설치하여 지면과의 마찰을 적게 하고자 한다.
프레임 중앙부, 발판 아래 부분에 두 개의 보조 베어링을 위 아래로 설치한 뒤, 해당 보조 베어링에 런닝머신 벨트를 감아 배치한다[도 5]. 이때, 대형견 모드에서 소형견 모드가 될 때 상단에 있는 보조 베어링은 고정하고, 하단에 있는 보조 베어링은 이동한다. 그러면서 감긴 벨트의 길이가 길어지게 하여 실제 상단에 드러나 강아지가 밟는 벨트의 면적은 줄어들면서도 구동이 가능하도록 한다. 이 때 벨트가 서로 맞닿지 않으면서 구동하게 하여 소형견 모드에서도 안전하게 사용할 수 있도록 한다.
프레임 하단에 고정가능한 바퀴를 설치하여 강아지 런닝머신의 이동이 수월해지도록 한다. 이 때, 앞면과 뒷면 외에 중간에도 바퀴를 설치하여 하중이 바퀴에 의해 안정적으로 지지되도록 한다[도 6]
서랍 레일을 프레임 하단에 설치하여 길이 조절 시 마찰을 최소화하였다. 이 때 서랍 레일을 중앙부에 설치하여 바퀴와 위치가 겹치지 않게 한다[도 7].

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[도 5]

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[도 6]

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[도 7]

관련 기술의 현황

관련 기술의 현황 및 분석(State of art)

- 현재, 강아지의 몸집에 따라 시중에서 판매하는 제품들이 크게 소형/중형/대형견용으로 구분되어 있으며, 크기가 다른 강아지가 모두 사용할 수 있는 제품은 존재하지 않음

접히는 런닝머신은 이미 상용화된 제품이 있지만, 해당 제품은 접은 상태에서 구동할 수 없음


1.1 국내 사례

스마트 애완견 런닝머신 강아지 애견 러닝머신 산책

구매 링크 – https://shopping.interpark.com/product/productInfo.do?prdNo=9729374710&dispNo=016001&bizCd=P12782&utm_medium=affiliate&utm_source=daum&utm_campaign=shop_20211015_shoppinghow_p12782_cps&utm_content=conversion_47

가격 - 67만원


1.2 해외 사례

1) Lifepro Model-106648

구매 링크 - https://www.walmart.com/ip/Dog-Treadmill/369207446

가격 – 350$


2) PETSITE Dog Treadmill

구매링크 (구매링크 사이트가 블랙리스트에 포함된 외부 사이트)

가격 – 360$


1.3 관련기술 1. 특허번호 – US6722316B1 (기초적인 강아지 런닝머신의 형태에 대한 특허) 2. 특허번호 – US20130092096A1 (접어서 보관가능한 강아지 런닝머신에 대한 특허)

시장상황에 대한 분석

  • 경쟁제품 조사 비교

PetRun PR725 Dog Treadmill

구매 링크 - https://www.walmart.com/ip/PetRun-PR725-Dog-Treadmill/28936811?tag=marathonhandb-20

가격 약 1800$

대형견 전용 러닝머신


  • 마케팅 전략 제시

- 대형견 및 소형견을 동시에 기르는 견주

- 다양한 견종이 함께하는 유기견 보호소

등 여러 크기의 러닝머신과 최소화된 보관 면적을 필요로 하는 곳을 주 고객으로 하여 대형견 전용 러닝머신 대비 저렴한 가격으로 납품

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

- 간단한 보조 장치를 통해 기술적으로 큰 효과(트랙 길이를 유지하면서 노출되는 길이만을 감소시킴)를 얻을 수 있음을 통해 기술 개발에 대한 관심을 유도할 수 있음

- 강아지의 안전을 위한 여러 방안들을 도입함으로서, 기술 개발간에 안전의 중요성을 강조할 수 있는 기회가 될 수 있음.

경제적, 사회적 기대 및 파급효과

- 본 제품은 여러 대의 런닝머신을 제작할 필요 없이 단 하나로 수요를 해결할 수 있어 사이즈별 런닝머신 제작에 들어가는 재료나 에너지 소모량을 없애 환경오염 감소 등에 기여할 수 있음.

- 구매층인 견주의 입장에서, 런닝머신 구매에 필요한 비용이 절반 이상 감소할 수 있어 다른 부분에 소모할 금액이 증가할 수 있는 효과가 있음.

- 강아지 산책과 관련된 본 제품의 편리성을 강조하면서 동시에 강아지 산책(운동)의 중요성을 언급하여 반려동물에 대한 책임감의 중요성을 사회적으로 알릴 수 있음.

기술개발 일정 및 추진체계

개발 일정

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구성원 및 추진체계

◇ 조장 - 회의 진행 및 회의록 작성

◇ 조장/조원 - 의견 및 피드백 제시, 아이디어 설계 및 추진, 제작 참여

설계

설계사양

제품의 요구사항

제품의요구사항.png

설계 사양

◇ 평가 기준

1. 구동간에 런닝머신 전체의 흔들림 정도

2. 사이즈를 조절할 때 필요한 힘

◇ 평가 내용

1. 런닝머신이 정지한 상태에서 길이 조절 기능을 작동하여 트랙의 길이를 원하는 길이만큼 조절할 수 있는지 여부를 확인한다.

2. 런닝 머신 길이를 줄인 상태에서, 강아지 정도의 무게를 가지는 물체가 흔들림 없이 앞뒤로만 이동을 하는지 확인하고, 이때 런닝머신의 각 부분이 고장이나 부서짐 없이 잘 구동되는지 확인한다.

3. 런닝머신의 벨트가 굴곡 없이 원활하게 구동하는지, 적절한 속도를 유지하며 구동하는지를 확인한다.

4. 런닝 머신을 사용하지 않을 때, 접을 수 있게 할 수 있는지를 확인하고, 접은 트랙을 펼쳐서 런닝머신을 사용할 때, 앞서 구동했을 때와 동일하게 구동하는지 확인한다.

개념설계안

1. 런닝머신의 트랙을 구동하는 베어링 축의 위치 변화

큰 베어링 지지대 2개만으로 구동했던 기존 런닝머신과는 다르게, 내부에 작은 보조 베어링 축 2개를 추가하였다. 모터와 직접 맞닿는 앞 상단 큰 베어링 하나와 같은 프레임에 위치한 작은 베어링 하나는 고정시킨 채, 뒤의 큰 베어링과 아래 작은 베어링이 안쪽으로 움직이도록 한 작동 원리를 통해 벨트 전체 길이는 변하지 않지만, 벨트가 지나는 경로의 길이를 늘려 더 짧은 길이 가진 런닝머신을 구현할 수 있도록 설계하였다.

2. 런닝머신의 길이 조절을 위한 발판 프레임의 자유로운 길이 변화

프레임과 발판을 두 부분으로 나누어 슬라이딩하는 구조를 사용함으로써 프레임이 이동하게 되면 발판 또한 동시에 이동하게 되는 구조를 설계하였다. 따라서, 총 기기의 길이 변화가 용이하도록 하였다.

3. 가변 트랙을 활용하여 런닝머신의 보관 공간 최소화

별도의 벨트 교체 과정 없이도 런닝머신 구동력과 총 벨트의 길이를 그대로 유지한 채 사이즈를 변화시킬 수 있도록 한다. 전체적인 프레임은 모드 전환 시 줄어드는 길이만큼 쉽게 줄어들 수 있도록 슬라이딩으로 겹쳐지게 설계하며, 소비자가 적은 힘으로 프레임의 사이즈를 변화시킬 수 있도록 하였다. 또한 하단에는 바퀴를 설치하여 지면과의 마찰을 적게 해 런닝머신의 이동의 편리성을 더하였다. 베어링 축에 런닝머신 벨트를 감아 지지대의 움직임에 따라 프레임 내에서 트랙이 겹쳐지는 정도가 변화할 수 있도록 하였다. 이때, 크기 변경 시 보조 베어링은 고정하고, 하단에 있는 보조 베어링은 이동시켜 실제 상단에 드러나 강아지가 밟는 벨트의 면적은 줄어들면서도 동일한 조건으로 구동이 가능하도록 하였다. 감긴 벨트가 서로 맞닿지 않으면서 구동하게 하여 소형견 모드에서도 안전하게 사용할 수 있도록 설계하였다.

4. 레일 구조 도입으로 인한 매끄러운 슬라이딩 구현

하단 프레임에 서랍에 주로 사용되는 레일 구조를 도입하여 많은 외력을 가할 필요없이 손쉽게 사용자가 대형견 및 소형견 모드를 전환할 수 있도록 설계하였다.

이론적 계산 및 시뮬레이션

모터는 12V 90각 120W 사양을 사용하였다. 이때 DC 전환을 위한 어댑터와 토크를 높이기 위한 감속기도 동시에 배치하였다. 이때, 15:1의 감속비를 가지는 감속기를 이용하여 약 10.5배의 토크 향상률을 구현했다.


본 제작 당시 모터는 3000rpm을 사용하였으며, 15:1 감속기를 사용하여 이론적으로 200rpm으로의 감속을 계산하였다. 모터의 동력이 기어와 외부재에 완전히 전달됨을 가정하면 초당 3.33회의 회전수임을 알 수 있다.

모터와 맞닿아 있는 베어링 축의 외경은 약 3.5cm이다.

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식(1)


r : 베어링 축의 외경 rps(revolutions per second) : 초당 회전수

(1)식을 통해 계산하면 약 72.534cm 즉, 73cm/s의 속력을 가짐을 계산해내었다. 이는 일반인의 평균 보행속도인 1.2m/s보다 약간 낮은 수준으로 실제 반려견과 산책하는 속도와 유사하다.


개념설계 당시 앞, 뒤 프레임 제외 180cm에서 110cm까지 70cm의 길이 감소를 예상하였으나, 프레임 두께와 모터 부피 등을 고려하여 최종 런닝머신 길이는 196.4cm에서 126.5cm로 약 35.6%가량의 변화율을 보였다.

상세설계 내용

1. 런닝머신의 트랙을 구동하는 지지대의 위치 변화

런닝머신의 트랙을 구동하기 위해 기존의 런닝머신에서 큰 베어링 지지대 2개만으로 구동했던 런닝머신과는 다르게, 내부에 작은 보조 베어링 지지대 2개를 추가한다. 모터와 직접 맞닿는 맨 앞의 큰 베어링 하나와 가장 아래에 위치한 작은 베어링 하나를 이동 베어링으로 두고 뒤의 큰 베어링과 가운데 작은 베어링이 고정된다. 이러한 작동 원리를 통해 트랙의 벨트 전체 길이는 변하지 않지만, 경로의 길이를 늘여서 더 짧은 트랙을 가진 런닝머신을 구현할 수 있다.

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[그림 1] 런닝머신 트랙의 지지대 위치 변화, 내부 측면도


2. 런닝머신의 길이 조절을 위한 발판 프레임의 자유로운 길이 변화

발판 프레임을 2개로 나누어 프레임의 이동에 따라 발판 프레임의 총 길이가 변하도록 설계하였다. 또한 발판 프레임은 고정 프레임과 이동 프레임에 각각 하나씩 고정하여 설치힌다. 이를 통해 프레임이 이동하게 되면 발판 프레임이 동시에 이동하게 되는 구조이다. 즉, 사용자의 외력이 프레임에 작용하면 발판에도 동시에 작용하게 하여 길이 변화가 용이하게 한다. 
         

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[그림 2] 런닝머신 발판 프레임의 위치 변화


3. 트랙을 접어 런닝머신의 보관 공간을 감소

기존 런닝머신의 중앙 하단부에 베어링 두 개를 추가하여 별도의 벨트 교체 과정 없이도 런닝머신 구동력과 벨트의 길이를 그대로 유지한 채 사이즈를 변화시킬 수 있도록 한다. 전체적인 프레임은 대형견 구동모드에서 소형견 구동모드로 전환 시 줄어드는 길이만큼 쉽게 줄어들 수 있도록 슬라이딩으로 겹쳐지게 설계하며, 소비자가 적은 힘으로 프레임이 사이즈를 변화시킬 수 있도록 한다. 또한 하단에는 바퀴를 설치하여 지면과의 마찰을 적게 하고자 한다.
    

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[그림 3] 런닝머신 내의 벨트 구조(녹색으로 표시)


프레임과 강아지가 밟는 발판 사이에 두 개의 보조 베어링을 설치한 뒤, 해당 보조 베어링에 런닝머신 벨트를 감아 배치함. 이때, 대형견 모드에서 소형견 모드가 될 때 상단에 있는 보조 베어링은 고정하고, 하단에 있는 보조 베어링은 이동한다. 그러면서 감긴 벨트의 길이가 길어지게 하여 실제 상단에 드러나 강아지가 밟는 벨트의 면적은 줄어들면서도 구동이 가능하도록 한다. 이 때 벨트가 서로 맞닿지 않으면서 구동하게 하여 소형견 모드에서도 안전하게 사용할 수 있도록 한다.

4. 이론적 계산

위와 같이 프레임 및 베어링의 폭 및 높이를 설정한 후, 길이 감소를 계산하였다. 설계시 이론적 계산 상 전체 프레임의 길이는 196.5cm에서 126.5cm로 이론적으로 충분한 길이 변화율이 나옴을 확인할 수 있음.
3000rpm의 회전수를 갖는 모터를 15:1의 감속비를 가진 감속기와 결합하여 사용한다. 또한 모터의 출력을 전달받아 회전하는 아크릴 외부재의 외경은 7cm이다. 이를 통해 모터가 한 바퀴 도는데 외부재의 외경 둘레만큼 회전하는 것을 바탕으로 1회전 당 이론적 트랙 벨트 이동 길이는 7π임을 알 수 있다. 200rpm을 초당으로 환산하면 초당 3.33를 회전한다. 
즉, 모터의 출력이 완전히 아크릴 외부재로 전달되고, 또 아크릴 외부재의 회전이 완전히 트랙 벨트의 이동으로 이어진다면 본 제품의 트랙 벨트 이동 속도는 초당 73cm(7π X 3.33)이다.



5. 필요한 부품

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[그림 4] 런닝머신 벨트

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[그림 5] 가구 바퀴

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[그림 6] 롤러베어링

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[그림 7] 철제 봉

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[그림 8] 고정/이동 프레임

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[그림 9] 발판

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[그림 10]12V120W모터

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[그림 11]감속기

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[그림 12]모터 톱니 기어

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[그림 13]외부재 톱니 기어

그 외 볼트, 너트 등이 필요함.


6. 조립순서

강아지 런닝머신의 조립순서는 다음과 같다.

1. 외주를 통해 제작한 MDF 합판의 한쪽 프레임을 조립한다.

2. 베어링 축 하나당 철봉과 베어링 3개 그리고 아크릴 외부재를 길이에 맞게 재단한 후 접착시킨다.

3. 이 과정에서 모터의 출력을 전달 받을 최전방 베어링 축의 아크릴 외부재에 외부재 톱니 기어를 접착시킨다.

4. 1에서 조립한 한 쪽 프레임에 규격별로 맞게 조립한 원기둥 봉을 넣는다.

5. 1에서 조립한 프레임에 앞 발판과 뒷 발판을 연결한다.

6. 트랙 벨트를 감싼다.

7. 1에서 조립하지 않은 다른 쪽 MDF합판 프레임을 조립한다.

8. 7에서 조립한 프레임을 본체와 연결한다.

9. 뒷 프레임 밑면과 앞 프레임 밑면을 서랍 레일을 이용해 고정시킨다.

10. 본체를 180도 뒤집고 9에서 제작한 밑면 프레임을 본체와 결합시킨후 바퀴를 고정시킨다.

11. 다시 본체를 180도 뒤집고 뒷 프레임 칸막이를 결합시킨다.

12. 본체 전방부에 모터와 어댑터를 연결한다.

13. 앞 프레임에 전방 칸막이를 결합시킨다.


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[그림 14] 12V 120W 모터와 12V 29A 어댑터

 12V 90각 120W 모터와 모터 구동을 위한 12V 29A 어댑터를 사용하였다. 3000rpm인 모터의 속도를 낮추고 토크를 키우기 위해 15:1 감속기를 구매하여 모터와 결합시켰다.
모터의 출력을 베어링 축에 완전히 전달하기 위해 끝이 ᅌ과 같은 형태인 모터를 사용하였고, 이 규격에 맞는 모터 톱니 기어를 3D 프린팅을 통해 직접 제작하였다. 아크릴 외부재에 맞물리는 톱니는 모터 톱니 기어와 1:1 기어비를 가지면서 아크릴 외부재에 헛돌지 않도록 내부 구조를 변형시켜 3D 프린팅을 제작했다.
베어링 축에 전달된 모터의 출력이 손실없이 트랙 벨트에 온전히 전달되도록 하기 위해서 아크릴 외부재에 사포를 감아 외부재와 벨트사이의 마찰력을 증가시켰다.

결과 및 평가

완료 작품의 소개

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[그림 15] 대형견 모드 전체 사진

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[그림 16] 소형견 모드 전체 사진

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

본 제품의 전체 길이 변화는 대형 모드에서 196.4cm, 소형 모드에서 126.5cm로 약 70cm의 길이가 변화한다. 이 때 기구 전체의 길이 변화율은 35.6%이다.

기구 상단에 노출되는 트랙의 길이는 대형 모드에서 178.3cm, 소형 모드에서 108.6cm로 전체 규격과 마찬가지로 약 70cm 변화하며 변화율은 35.8%이다.

포스터

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관련사업비 내역서

1. 물품검사(수) 내역서

시그널물품검수내역서.png


2. 물품 사진

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[고무 벨트]

런닝머신벨트.png

[런닝머신 벨트]

MDF합판.png

[MDF 합판]

어댑터.png

[12V 5A 어댑터]


3. 활동비 지출내역

- 11.11 LG 엘지 삼성 대우 세탁기 벨트 국산 부품 고무 v 벨트, M 42 구매 - 11.17 가정용 런닝머신 벨트 구매 - 11.23 강아지 실내 운동기구 프레임 MDF 합판 주문 제작 - 12.1 12V 5A 어댑터 구매

완료작품의 평가

시그널완료작품의평가.png

1. 초기 과제의 목표를 달성하였는가?

초기 과제 목표는 크게 2가지였고, 첫번째는 대형견 모드, 소형견 모드에서도 구동이 가능한 런닝머신을 만드는 목표였음. 시연 결과 두 모드에서 원활하게 구동했으므로 목표 달성함. 두 번째 목표는 40%로 길이를 줄이는 것이 목표였으나, 실제 시연 결과 대형견 모드에서보다 35.8% 줄어들어 원하는 수치만큼 길이를 줄이지는 못했으므로 목표를 완전히 달성하지 못함.


2. 프로토 타입이 과제를 잘 나타내는가? 프로토타입에서는 폼보드를 이용해 프레임을 제작했고, 종이를 이용해 벨트를 제작하였음. 결과적으로 프로토타입에서보다 프레임의 구조를 많이 변경했고, 벨트 재질 또한 바뀌었으며, 프로토타입에서는 나타나지 않은 모터가 들어갈 공간 등이 프로토타입에는 반영되지 않았으므로 프로토타입이 과제를 잘 나타낸다고 보기는 힘듦.


3. 심미성이 좋은가? 심미성 측면에서 강아지가 보기에 부적절하거나 거북한 요소는 없었고, 견주 입장에서도 거부감을 일으키는 요소는 없었음. 다만 디자인적으로 단순하고 프레임이나 칸막이에서 별도의 미적 요소가 많이 들어가지 않아 심미성이 뛰어나다고 보기는 어려움.


4. 보는이가 과제를 한눈에 이해할 수 있는가? 제3자의 입장에서 대형견 모드에서 소형견 모드로 작품이 줄어들 때, 어떤 원리로, 어떤 부품이 작동해서 줄어드는 지 작품만 보고 이해하기 쉽지 않고, 모터로 구동한다는 점을 제외하면 과제를 한눈에 이해하기는 쉽지 않아 보임.


5. 조원 모두가 참여하였는가? 조원 모두가 아이디어를 적절히 제안하였으며, 회의를 진행할 때에도 모두가 적극적으로 의견을 내었고, 실제 작품을 제작할 때 설계 과정, 부품 주문 과정, 제작 과정, 발표 과정에서 각자 역할을 특성에 맞게 분담하여 설계를 진행하였음.

향후계획

현재 과제로 제작한 강아지 운동기구 작품은 대형견 모드, 소형견 모드에서 동작하는 데 초점을 두어 많은 기능이 들어가지 않음. 향후 설계 계획에서는 프레임과 베어링 동작을 보완해 크기가 줄어드는 비율을 최대 50%까지 늘리고, 벨트의 재질을 실제 런닝머신에 많이 사용하는 우레탄으로 변경하였을 때 곡률을 반영했을 때 정상적으로 작동하는 운동기구를 설계할 계획임. 또한 이번 작품에서 들어가지 않은 속도 조절 기능은 아두이노를 이용한 회로 설계로 보완할 예정이며, 현재 속도와 작동 여부를 보여주는 디스플레이 역시 아두이노를 이용해 설계할 예정임. 그리고 측면 칸막이 또한 프레임이 들어갈 때 방해를 하지 않게 설계할 예정.

현장조사

1) 필즈모터: 서울 구로구 구로중앙로 198 28동 112호

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[모터]

모터 및 원동기 제조 회사, 본 설계에 사용한 12V 120W 90각 모터, 15:1 비율 감속기 구매 처음 현장 조사에서는 12V 90W 80각 모터 구매하였으며, 이후 출력이 좋지 않아 두 번째 조사에서 120W, 180W 모터 추가 구매, 그 후 답사에서 모터를 치절 타입에서 D타입으로 구매 후 진행하였으나 원하는 결과를 얻지 못하였고, 최종적으로 12V 120W 90각 치절 타입 모터와 15:1 비율의 감속기 구매함.


2) 안전사: 서울 종로구 종로22길 11

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[12V 29A 어댑터]

전기공급, 전기제어장치 회사, 본 설계에 사용한 12V 29A 어댑터 구매. 첫 현장 조사에서는 12V 5A 어댑터(AC/DC) 구매하였으나, 전류가 작아 12V 10A 추가 구매 했으나, 전류가 마찬가지로 작아 12V 29A 어댑터 구매 후 사용함.


3) 3D창작터: 서울특별시 동대문구 서울시립대로 163 21세기관 107호

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[톱니3D 프린팅 도안]


3D 프린터로 제작할 수 있는 학교 공공건물, 본 설계에 사용한 기어(톱니바퀴) 제작하였고, 현장조사에서 PLA 재료 사용한 기어 제작하였으나 외부재와 맞지 않아 기어의 모양을 바꾸어서 제작하였음.


4) 동대문 종합시장: 서울 종로구 종로 272 동대문종합시장 신관 벨트에 사용하는 천 제작함, 현장답사에서 벨트 제작할 천 조사 및 벨트 크기와 길이에 맞추어서 벨트 구매 후 별도로 수선 진행함.

특허 출원 내용

1. 가변 트랙을 갖추어 견종 및 몸집과 상관없이 사용 가능한 실내 운동 기구 개발 - 이를 위해, 두 개의 추가적인 보조 축을 사용하여 트랙 길이를 조절할 수 있음 - 외부에 노출되는 트랙이 178.3cm에서 108.6cm까지 감소하여 최대 35.8%의 변화율을 가짐

2. 트랙의 길이 변화에 맞추어 외부의 지지 프레임 또한 길이가 변해야 함 - 이를 위해, 일체형 프레임이 아니라 2단 프레임을 도입하여 트랙 길이 변화와 동일하게 변화할 수 있도록 제작 - 앞 프레임은 요철, 뒤 프레임은 그 요철에 맞는 구멍을 갖도록 하여 길이 변화를 가능하게함 - 프레임을 포함한 전체 실내 운동기구는 196.4cm에서 126.5cm까지 최대 35.6%의 길이 변화율을 가짐