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2025년 6월 9일 (월) 10:37 판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 지휘통제 연동형 자동 카운팅 탄피받이

영문 : Auto Counting Catridge Case Collector with Command and Control Integration

과제 팀명

열라룽지

지도교수

김현식 교수님

개발기간

2025년 3월 ~ 2025년 6월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 신소재공학과 20204500** 유*빈(팀장)

서울시립대학교 신소재공학과 20204500** 김*영

서울시립대학교 신소재공학과 20204500** 손*한

서울시립대학교 신소재공학과 20194500** 윤*현

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

군 사격 훈련 환경에서는 탄피 회수의 불확실성과 회수 지연으로 인해 훈련의 효율성과 안전성이 저하되고 있다. 일반적으로 훈련 후 병사들은 수동으로 탄피를 확인하고 수거하며 지휘통제실에서는 전체 탄피 회수 현황을 실시간으로 확인할 수 없어 관리에 어려움이 따른다. 특히, 기존의 탄피받이는 구조적 한계로 인해 일부 탄피가 수거되지 않거나, 사격 직후 튀어나온 탄피가 약실로 다시 유입되어 총기 기능 고장을 유발하는 사례가 자주 발생하고 있다. 이로 인해 훈련이 지연되거나 장비를 분해해야 하는 등의 추가적인 조치가 필요하게 되며, 이는 훈련의 효율성을 떨어뜨리는 주요 요인이 된다.

더 나아가 탄피 하나의 분실은 실탄 분실로 간주되어 보안과 안전 문제로 확대될 수 있으며, 사수 개인의 실수뿐 아니라 지휘체계 내에서의 통제가 어려워 현장 지휘관 및 관리자에게 심리적 부담을 가중시킨다. 병력 감소가 지속되는 상황에서 이러한 수작업 중심의 방식은 효율성과 정확성을 동시에 만족시키기 어려운 실정이다. 이에 본 프로젝트는 사격 직후 탄피를 자동으로 감지하고 수량을 실시간으로 카운팅하여 디스플레이와 지휘통제실에 정보를 동시 제공할 수 있는 자동 카운팅 탄피 시스템을 개발하고자 한다. 또한, 본 시스템은 어플리케이션을 기반으로 한 실시간 정보 연동 기능을 포함하며, 탄피 누락을 방지하고 실시간으로 통제할 수 있게 구현함으로써 훈련의 효율성과 군 장비 운용의 자동화를 도모하는 데 목적이 있다.

개발 과제의 배경

현재 군 훈련에서 사용되는 탄피받이는 단순 수동 회수용 구조물로, 카운팅 기능이나 피드백 기능이 존재하지 않는다. 탄피 하나의 분실은 실탄 분실로 간주되며, 사고 발생 가능성이 있어 엄격히 관리되어야 한다. 하지만 훈련자가 수거 여부를 개별적으로 확인해야 하고, 지휘통제실에서 이를 실시간으로 모니터링할 수 없어 전체 훈련 효율과 병사의 심리적 안전성 모두 저해되고 있다.

개발 과제의 목표 및 내용

본 프로젝트의 최종 목표는 다음과 같다.

- 로드셀을 이용한 탄피의 실시간 무게 기반 카운팅 시스템 개발

- 디스플레이를 통한 사수(훈련자) 시각 피드백 제공

- 통신 모듈을 이용한 지휘통제실 실시간 정보 연동

- Snap-fit 구조를 적용한 탄피받이 상단 설계로 역유입 즉시 대응 가능

본 프로젝트의 주요 구성 내용은 다음과 같다.

- 로드셀 센서 + 증폭 모듈(HX711)을 활용하여, 탄피가 수거될 때 발생하는 무게 변화를 감지하고 실시간으로 누적 계수

- 계수된 수치를 소형 디스플레이를 통해 탄피받이 후면에 시각적으로 출력

- 디스플레이 모듈과 연동된 ESP32 모듈이 Wifi 무선 통신을 기반으로 해당 정보를 지휘통제실 단말기에 실시간 전송

- 탄피가 약실로 다시 들어가 문제가 발생할 경우, Snap-fit 방식의 상부 뚜껑 구조를 통해 빠르게 열고 내부를 정비할 수 있는 구조 설계

- 전체 시스템은 일체형 탈부착 장비로 구현하여 사수의 활동에 지장을 주지 않도록 소형화 및 경량화 고려

관련 기술의 현황

시장상황에 대한 분석

경쟁제품 조사 비교

◇ 일반형 탄피받이 (도깨비닷컴)

특징/성능
실제로 군에 보급되는 군용 탄피 회수기는 보안 및 군수 관련 정보 보호의 이유로 정확한 단가가 공개되어 있지 않다. 다만, 시중에서 판매되고 있는 모의총기용 탄피 회수기는 약 28,900원에 구매할 수 있으며, 이는 주로 에어소프트건이나 교육용 모형 총기에 사용되는 제품이다.

본 제품과의 비교
스트랩과 벨크로를 이용하여 탈부착하는 형태의 탄피받이이다. 본 제품은 탄피 회수 기능을 가질 뿐 다른 추가적인 기능은 없다.

사용 대상자
- 사격훈련을 받는 군인 및 예비군
- 경찰 훈련기관
- 민간 실탄 사격장 이용객

마케팅 전략 제시

◇지휘통제 연동형 자동 카운팅 탄피받이 장치의 마케팅 전략은, 군수 및 훈련 시장의 특성과 보수적인 군 조직 문화를 충분히 고려한 B2G(Business to Government) 방식으로 수립되어야 한다. 군 조직의 특성상 신기술 도입에 대한 결정 권한은 주로 고위 간부에게 집중되어 있으므로, 마케팅 활동 역시 이들의 니즈를 충족시키는 방향으로 설계해야 한다. 특히 고위 간부들은 사격 훈련 시 인명사고 방지를 가장 중요한 요소로 인식하고 있는 만큼, 본 장치는 훈련 안정성 확보에 기여할 수 있는 솔루션임을 중점적으로 강조하는 것이 효과적이다.

SWOT 분석

STP 분석

◇S(Segmentation): 군부대(훈련소, ROTC, 사단), 경찰 훈련기관, 민간 사격장

◇T(Targeting): 초급 병사 교육 부대 및 탄약 관리가 엄격한 부대 우선

◇P(Positioning): 정확한 탄 소모 파악을 통한 실시간 훈련 통제 및 사고 예방

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

(1) 로드셀을 기반으로 한 정확한 탄피 실시간 카운팅 시스템 확보

(2) 디스플레이와 통신 연동으로 사용자 및 관리자 동시 정보 확인 가능

(3) 어플리케이션 기반 실시간 시각 피드백 시스템으로 훈련 통제력 향상

(4) 기계적 구조 개선을 통한 탄피 역류 방지 및 즉각 대응 가능성 확보

경제적, 사회적 기대 및 파급효과

(1) 사격 훈련의 중단 없이 탄피 수거 및 카운팅 가능 -> 훈련 효율성 향상

(2) 탄피 분실 예방을 통한 군 보안성 강화 및 사고 방지

(3) 인적 자원 감소에 따른 자동화 대응 기술 확보

(4) 향후 군사 장비의 디지털화 및 지능형 장비 기반 체계로 확장 가능

기술개발 일정 및 추진체계

개발 일정

구성원 및 추진체계

유*빈(팀장): 자재 구매 총괄, 증빙 서류 작성, 탄피받이 제작 (Maker)

김*영: 선행 기술 조사 및 탄피 받이 디자인, 3D 모델링 (3D Design)

손*한: 회로 코드 설계, 알고리즘 구현, Arduino 코딩 총괄 (Circuit Design)

윤*현: 산학협력 관련 업체 컨택, 3D 모델링 및 시뮬레이션, 탄피받이 제작 (3D Design & Maker)

설계

설계사양

제품의 요구사항

800픽셀

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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 ===설계사양===
 ====제품의 요구사항====
-: 1. 무게 센서를 통해 탄피 수 증가를 정확하게 계수할 것
+[[파일:요구사항사진.jpg|800픽셀]]
-: 2. 센서 및 배터리 모듈이 작고 가벼우며 견고할 것
-: 3. 탄피 수가 실시간으로 Wifi를 통해 실시간으로 전송될 것
-: 4. 탄피 수는 사로 번호와 함께 지휘통제실 단말기에서만 확인 가능할 것
-: 5. 센서 시스템은 사격 훈련 환경에서 24시간 이상 동작 가능할 것
-: 6. 총기에서 쉽게 탈부착 가능한 구조로 설계할 것
 ====설계 사양====