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2025년 6월 18일 (수) 02:39 판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 한글: 버스 도어와 연동된 자동 전개식 우천 보호 장치

영문 : Automatic Rain Shield Linked to Bus Door Movement

과제 팀명

Mat4ward

지도교수

홍완식 교수님

개발기간

2025년 3월 ~ 2025년 6월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 신소재공학과 20194500** 김*환(팀장)

서울시립대학교 신소재공학과 20194500** 장*혁

서울시립대학교 신소재공학과 20194500** 박*근

서울시립대학교 신소재공학과 20194500** 진*욱

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

본 프로젝트는 버스 도어와 연동된 자동 전개식 우천 보호 장치를 개발하는 것을 목표로 한다. 본 장치는 별도 전력 없이, 버스 출입문 개폐에 따라 비가림막이 자동으로 전개 및 복귀되며, 우천 시 승객이 비에 젖지 않고 안전하게 승·하차할 수 있도록 돕는다. 또한 간단한 구조를 통해 유지보수를 용이하게 하며, 대중교통 환경의 편의성과 안전성을 개선한다.

개발 과제의 배경

버스 탑승 전, 승객은 우산을 접거나 준비하는 과정에서 비에 젖는 경우가 많으며, 이는 특히 장거리 통근자나 노약자에게 불편을 초래한다. 이러한 불편을 해결하기 위해 실제 승하차 구간에서 승객을 보호하는 물리적 장치의 필요성이 제기되었다. 이에 따라, 버스 도어와 직접 연동되는 비가림막 시스템이 대안으로 제안되었다.

개발 과제의 목표 및 내용

목표

본 과제의 핵심 목표는 크게 다섯 가지로 정리된다. 첫째, 버스 도어의 개폐 동작만으로 비가림막이 자동으로 전개되고 복귀되는 무동력 작동 방식을 구현하는 것이다. 이를 통해 외부 전력 공급 없이도 안정적으로 작동하는 장치를 만들고자 하였다. 둘째, 와이어와 도르래 등 단순한 기계적 연동 구조만으로 작동하는 시스템을 설계함으로써, 부품 수를 최소화하고 제작 및 유지보수의 효율성을 높이는 것을 목표로 하였다. 셋째, 문이 닫혀있을 경우 수직 상태로 거치되고, 반복적인 전개 및 복귀 동작을 통해 이물질이 자연스럽게 탈락되도록 하고, 자석 고정 방식과 힌지 구조 등을 도입하여 장치의 내구성과 작동 안정성을 동시에 확보하고자 하였다. 넷째, 승객이 우천 시 비에 맞지 않고 안전하게 승하차할 수 있도록 하여, 대중교통 이용 시의 편의성을 향상시키는 사용자 중심의 기능을 실현하는 것을 중요한 목표로 설정하였다. 마지막으로, 다양한 버스 차종이나 운송 환경에서도 적용 가능하도록 비가림막의 구조를 모듈화 설계하여, 도시 전체 교통 인프라에 유연하게 도입할 수 있도록 고려하였다.

내용

1. 시스템 구조 및 설계 본 우천 보호 장치는 기계적 연동 메커니즘을 핵심으로 하는 단순한 구조로 설계되었다. 버스 도어의 개폐 동작을 와이어-도르래 시스템을 통해 비가림막의 전개 및 복귀 동작으로 직접 전환하는 방식을 채택하였다.

주요 구성 요소는 다음과 같다:

연동 메커니즘: 버스 도어와 연결된 와이어 및 도르래 시스템

비가림막: 방수 소재로 제작된 접이식 차양막 구조

지지 프레임: 힌지 구조를 포함한 경량 알루미늄 프레임

고정 장치: 자석 기반 고정 시스템

2. 작동 원리 장치의 작동은 다음과 같은 순서로 진행된다:

도어 개방 시: 버스 도어가 열리면서 연결된 와이어가 당겨져 도르래를 통해 비가림막이 자동으로 전개된다.

보호 상태 유지: 전개된 비가림막이 승하차 구역을 덮어 승객을 비로부터 보호한다.

도어 폐쇄 시: 버스 도어가 닫히면서 와이어의 장력이 완화되고, 스프링 복원력에 의해 비가림막이 자동으로 접혀 원위치로 복귀한다.

3. 핵심 기술 특징

3.1 무동력 시스템 별도의 전력 공급 없이 버스 도어의 기계적 에너지만을 활용하여 작동하는 완전 무동력 시스템이다. 이를 통해 전력 소모량을 제로화하고 시스템의 신뢰성을 향상시켰다.

3.2 자가 청소 기능 비가림막의 반복적인 전개 및 복귀 동작을 통해 표면에 축적된 먼지, 낙엽 등의 이물질이 자연스럽게 탈락되는 자가 청소 메커니즘을 구현하였다.

3.3 내구성 확보 힌지 구조: 강풍이나 외부 충격에 대한 내성을 높이는 다중 힌지 설계

자석 고정: 강력한 네오디뮴 자석을 활용한 안정적인 고정 시스템

4. 모듈화 설계 다양한 버스 차종에 적용 가능하도록 표준화된 모듈 구조를 적용하였다:

표준 모듈: 일반적인 시내버스용 기본 규격

확장 모듈: 대형 버스나 굴절 버스용 확장 가능한 구조

소형 모듈: 마을버스나 소형 버스용 축소 버전

5. 유지보수 효율성 단순한 기계적 구조로 인해 최소한의 유지보수만 필요하다:

정기 점검: 월 1회 와이어 장력 및 힌지 상태 확인

부품 교체: 연간 와이어 교체 (필요시)

이러한 설계를 통해 대중교통 운영사의 유지보수 비용을 최소화하면서도 높은 신뢰성을 확보할 수 있다.

내용

구성원 및 추진체계

내용

설계

설계사양

제품의 요구사항

내용

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

내용

완료작품의 평가

내용

향후계획

내용

특허 출원 내용

내용

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 ====개발 과제의 목표 및 내용====
-목표
+'''목표'''''
 본 과제의 핵심 목표는 크게 다섯 가지로 정리된다.
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 마지막으로, 다양한 버스 차종이나 운송 환경에서도 적용 가능하도록 비가림막의 구조를 모듈화 설계하여, 도시 전체 교통 인프라에 유연하게 도입할 수 있도록 고려하였다.
-내용
+'''내용'''
 . 시스템 구조 및 설계