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2024년 12월 18일 (수) 20:36 판
프로젝트 개요
기술개발 과제
국문 : 충돌 방지 쇼핑카트
영문 : A shopping cart for preventing collisions
과제 팀명
E1I4
지도교수
홍완식 교수님
개발기간
2024년 9월 ~ 2024년 12월 (총 4개월)
구성원 소개
서울시립대학교 신소재공학과 20194500** 전*현(팀장)
서울시립대학교 신소재공학과 20184500** 김*성
서울시립대학교 신소재공학과 20194500** 강*우
서울시립대학교 신소재공학과 20194500** 김*찬
서울시립대학교 신소재공학과 20204500** 류*용
서론
개발 과제의 개요
개발 과제 요약
현대 대형마트와 쇼핑몰 환경에서는 쇼핑카트로 인한 충돌 사고가 빈번하게 발생하며, 이는 고객의 안전과 매장 운영에 심각한 문제를 야기한다. 특히 고객의 발 부상을 비롯해 주차된 차량, 진열된 상품과의 충돌로 인해 경제적 손실과 고객 불만이 증가하고 있다. 따라서 본 과제에서는 충돌을 감지하고 충돌 발생 시 브레이크를 작동하여 카트의 속도를 줄여 사용자와 진열 상품의 피해를 줄일 수 있는 충돌 방지 쇼핑카트를 개발하고자 한다.
개발 과제의 배경
쇼핑카트와 관련된 충돌 사고는 대형마트와 쇼핑몰에서 가장 빈번히 발생하는 안전 문제 중 하나로, 고객의 안전과 매장의 이미지를 크게 저하시키는 요인으로 작용한다. 이러한 사고는 고객의 부주의, 카트 디자인의 한계, 매장의 혼잡한 환경 등 다양한 이유로 발생하며, 그로 인해 고객의 발을 치거나 진열된 상품과 주차된 차량에 충돌하는 사례가 자주 발생한다. 이는 고객에게 신체적 부상과 물질적 손상을 초래하고, 쇼핑몰 전반에 부정적인 영향을 준다.
개발 과제의 목표 및 내용
본 과제의 목표는 충돌 발생 시 브레이크를 작동하여 카트의 속도를 줄여 사용자와 진열 상품의 피해를 줄이는 것이다. 이를 통해 고객의 안전과 매장의 경제적 효율성, 고객 만족도를 동시에 향상시킬 수 있을 것이다. 또한 매장은 고객들에게 보다 안전하고 신뢰할 수 있는 쇼핑 환경을 제공하며, 사고로 인한 경제적 손실을 줄이고 운영 효율성을 높이게 될 것이다..
관련 기술의 현황
관련 기술의 현황 및 분석(State of art)
- 전 세계적인 기술현황
◇ 쇼핑카트
쇼핑카트란 소비자가 백화점, 슈퍼마켓, 할인점, 쇼핑센타 등에서 소비자가 구입한 상품을 넣고 직접 밀어서 운반할 용도로 사용되는 손수레를 말한다. 20세기 초 자동차와 냉장고 등이 가정에 보급되면서 사람들이 많은 양의 물건을 사고 보관할 수 있게 되었다. 이에 따라 소비자가 마트에서 물건을 구매할 때 한번에 더 많은 물건을 들 수 있게 하는 쇼핑카트의 제작이 이루어졌다. 초기에는 철제 의자에 바퀴를 단 모양의 쇼핑 카트가 제작되었고, 시간이 지나면서 더 많은 양의 물건을 보관하고, 여러 대의 카트를 겹쳐서 보관하는 카트, 어린이를 태울 수 있는 쇼핑카트 등 다양한 방면으로 발전이 이루어졌다.
◇ 브레이크 방식
일상에서 기계적 성질을 이용한 브레이크 방식으로는 림 브레이크, 디스크 브레이크, 드럼 브레이크 등의 방식이 있다. 본 개발 과제에서는 림 브레이크 방식을 사용한다. 브레이크는 물체의 속도를 늦추기 위한 제동기로, 림 브레이크는 바퀴 테 일부에 평면을 만들고 브레이크 패드로 양쪽에서 압착하여 제동하는 방식이다. 림 브레이크는 가볍고 단순한 구조를 가지고 있고, 제동력이 우수하기 때문에 충돌상황에서 쇼핑카트의 제동을 안정적으로 할 수 있다.
- 특허조사 및 특허 전략 분석
◇ 쇼핑카트용 브레이크장치(공개특허, 20-2000-0002902)
해당 발명은 쇼핑카트용 브레이크장치에 관한 것으로 핸들부에 브레이크유닛이 마련되어 충돌이 일어나는 상황에서 사용자가 브레이크를 작동하여 멈추는 방식이다. 급정지가 용이하여 손이나 허리에 무리한 힘을 가할 필요가 없기 때문에 사용자의 인체에 손상을 입히지 않고, 다른 사람 또는 물건이 쇼핑카트에 부딪히지 않도록 한다.
◇ 카트 제어 장치 및 방법(공개특허, 10-2013-0056879)
해당 발명은 쇼핑카트를 사용하는 사용자의 편리성을 향상시키고, 카트로 인한 사고 발생 위험을 감소시키는 카트 제어 장치이다. 카트 손잡이를 잡고 있는 손의 힘 크기와 힘의 방향을 감지하여 카트의 방향을 판정하고, 카트의 제동상태를 제어하는 전자 브레이크 장치를 가진다. 이를 통해 사용자의 편의성을 향상시키고 사용자가 손잡이에서 손을 놓치거나 카트 주행속도가 빠를 경우 카트의 주행 속도를 제어하여 사고 위험성을 줄인다.
- 기술 로드맵
◇ 충격 흡수 – 범퍼를 통해 충격 흡수
◇ 속도 제어 – 충돌상황에서 브레이크 작동
◇ 브레이크 조절 – 충돌 시 작동, 충돌 후 해제
시장상황에 대한 분석
- 경쟁제품 조사 비교
내용
- 마케팅 전략 제시
내용
개발과제의 기대효과
기술적 기대효과
충돌 완화 및 제동 안정성
충격 범퍼를 통해 충격 에너지를 흡수하여 카트가 물리적으로 주변 물체나 사용자에게 가하는 피해를 줄이고, 림 브레이크 방식으로 쇼핑카트를 제동함으로서 충격 발생 시 즉각적으로 제동하여 쇼핑카트의 이동을 멈추고, 기계적 방식으로 작동하기 때문에 안정적으로 작동할 수 있다.
고장 가능성 저하
림 브레이크와 충격범퍼는 기계적 시스템에 기반하는 장치들이기 때문에 센서 고장, 배터리 방전 등의 문제를 가진 전기장치보다 단순한 구조를 가지고, 다양한 외부 환경에 노출되는 쇼핑카트에서 전기장치보다 고장의 가능성이 적다.
경제적, 사회적 기대 및 파급효과
제작 비용 감소
림 브레이크 시스템은 전자식 브레이크에 비해 부품 비용이 저렴하고, 설계가 단순하기 때문에 같은 목적성을 가지더라도 더 적은 비용으로 제작이 가능하다.
사용자와 상품의 보호
충격범퍼와 림 브레이크의 조합을 통해 쇼핑카트 사용자와 주변인과의 사고 위험을 줄일 수 있고, 카트 내 상품의 손상을 줄일 수 있다.
사용의 간편성
특별한 장치가 설치되어 사용 시 복잡한 방식이 필요로 하는 방식이 아니기 때문에 누구나 쉽게 사고 위험에서 벗어날 수 있다.
기술개발 일정 및 추진체계
개발 일정
구성원 및 추진체계
팀장 : 전재현 / 팀원 : 강설우, 김민성, 김원찬, 류성용
전재현 : 예산 관련 회계 서류 작업 및 종합적인 설계 지휘, 충돌방치 및 브레이크 관련 물품 구매 등등
강설우 : 진행 상황에 대한 회의록 기재 및 상세 설계안 점검
김민성 : 상세 설계안 제시 및 작업 수행, 브레이크 관련 자문
김원찬 : 상세 설계안 제시 및 작업 수행, 충돌방지 관련 자문
류성용 : 기본적인 설계방향에 대한 전체적인 틀을 제시, 및 부피가 큰 물품 구매
공통사항 : 아이디어 구체화 및 재료 선정, 제작 시연 및 평가, 프로젝트 관련 서류 작성
설계
설계사양
제품의 요구사항
설계 사양
내용
개념설계안
내용
이론적 계산 및 시뮬레이션
내용
상세설계 내용
내용
결과 및 평가
완료 작품의 소개
프로토타입 사진 혹은 작동 장면
내용
포스터
관련사업비 내역서
완료작품의 평가
내용
향후계획
내용
특허 출원 내용
내용
