"프로토타입"의 두 판 사이의 차이

2025년 12월 16일 (화) 23:30 판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 회전 손잡이 및 펼쳐지는 보조바퀴를 갖는 캐리어

영문 : Carrier with Rotary Handle and Auxiliary Wheel Frame

과제 팀명

프로토타입

지도교수

000 교수님

개발기간

2025년 9월 ~ 2025년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 신소재공학과 20204500** 이**(팀장)

서울시립대학교 신소재공학과 20204500** 가**

서울시립대학교 신소재공학과 20204500** 황**

서울시립대학교 신소재공학과 20224500** 김**

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

본 과제는 캐리어의 주행 방식을 '세워서 밀기(4륜형)', ‘기울여서 당기기(2륜형)’에서 '눕혀서 당기기(카트형)'로 전환하는 역발상 설계를 통해, 사용자 피로도 감소, 추가 적재 공간 제공, 주행 안정성 향상의 세 가지 핵심 가치를 제공하는 것을 목표로 한다. 이는 기존 캐리어 시장에 없던 새로운 사용성을 제안하는 것이므로 기술적 차별성 확보와, 그를 통한 특허 출원을 할 수 있을 것으로 기대된다.

본 프로젝트의 핵심 아이디어는 캐리어의 가장 넓은 면(기존 캐리어 기준 옆면)이 바닥을 향하도록 하고, 이 면에 4개의 바퀴를 매립형으로 설치하는 것이다. 기존 캐리어가 좁은 측면이나 바닥면에 바퀴를 다는 것과는 근본적으로 다른 접근으로, 이러한 설계를 통해 사용자는 캐리어를 눕힌 상태에서 손잡이를 잡고 앞에서 당기는 방식으로 이동시킬 수 있다. 이는 기존의 캐리어 구동 방식과 정반대의 사용성을 제공한다. 이를 구현하기 위하여 필요한 부분이 회전 손잡이부와 펼쳐지는 바퀴부이다. 각각의 구체적인 구동 방식에 대해서는 본 보고서의 아.상세설계안에서 다루었다.

개발 과제의 배경

팀 구성원 중 두 명이 교환학생 경험이 있었고, 공통적으로 이야기했던 불편함이 크게 두 가지였다. 먼저 20kg 이상 적재된 캐리어를 끌고 혼자 장시간 이동할 때 손목과 팔에 하중이 집중되어 금방 피로해지고, 통증을 겪었다. 또한 캐리어를 두개 이상 동시에 옮겨야 해 양손이 자유롭지 못함으로써 지도를 확인하는 등 다른 행위를 하는 데에 어려움을 겪었다. 이러한 경험을 기반으로 사용자의 편리함을 증대시키고자 하는 데에서 본 프로젝트가 개발되기 시작하였다. 기존 캐리어는 크게 4륜형 구동과 2륜형 구동으로 나눌 수 있다. 4륜형의 경우 매끄러운 평지에서는 이동이 용이하지만 사용자가 뒤에서 캐리어를 미는 방식으로 구동하기 때문에 조향 안정성이 낮다. 반면 2륜형의 경우 조향 안정성은 더 높지만, 기울여 이동하는 방식 때문에 사용자가 캐리어의 하중을 손목과 팔로 견뎌야 해 장시간 이동이 어렵다. 따라서 본 프로젝트에서는 손잡이를 회전시킬 수 있고, 그에 따라 펼쳐지는 보조바퀴를 탑재한 캐리어를 설계하여 이러한 기존 캐리어 구동의 단점을 보완하고자 하였다.

개발 과제의 목표 및 내용

주요 기능 및 기대효과

1) 손목과 팔의 피로도 감소 기존에 보편적으로 사용되던 2륜형과 비교하였을 때, 본 설계안은 4개의 바퀴가 캐리어의 모든 무게를 지탱한 채 수평으로 구동되므로 하중이 바퀴로 분산된다. 따라서 사용자는 수평으로 당기는 힘만 가하면 되므로, 캐리어의 무게를 팔로 지탱할 필요가 없다. 이는 장거리 이동 시 사용자의 피로도를 획기적으로 줄여줄 수 있다. 2) 적재 효율성 증대 탈부착식 적재부를 제작하여 캐리어 윗부분을 실제로 활용할 수 있는 공간으로 만들고자 한다. 캐리어를 수평으로 눕혀 카트형 캐리어로 구동할 때, 넓은 윗면에 존재하는 적재부를 펼쳐 다른 캐리어나 물품을 추가로 적재할 수 있다. 따라서 여러 개의 짐을 편리하게 운반할 수 있어 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다. 3) 주행 안정성 향상 두 가지 측면에서 주행 안정성을 향상시키고자 한다. 먼저, 사용자가 캐리어의 '앞'에서 이동 방향을 선도한다는 것이다. 기존의 4륜형의 세워서 미는 방식은 사용자가 뒤에서 조작하므로 캐리어의 진행 방향을 예측하고 제어하기 어렵다. 반면, 본 설계안의 당기는 방식은 사용자가 나아가는 방향대로 캐리어가 즉각적으로 따라오게 된다. 두번째로로, 무게중심 측면에서 기존의 4륜형 방식보다 본 설계안의 카트형 방식의 경우에 무게중심이 더 낮아 안정성이 높다. 이는 사용자에게 직관적인 조향 을 가능하게 하여, 복잡한 환경에서도 사용자가 원하는 대로 안정적인 제어를 할 수 있게 한다.

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====
-** 주요 기능 및 기대효과
+*주요 기능 및 기대효과
 ) 손목과 팔의 피로도 감소
 기존에 보편적으로 사용되던 2륜형과 비교하였을 때, 본 설계안은 4개의 바퀴가 캐리어의 모든 무게를 지탱한 채 수평으로 구동되므로 하중이 바퀴로 분산된다. 따라서 사용자는 수평으로 당기는 힘만 가하면 되므로, 캐리어의 무게를 팔로 지탱할 필요가 없다. 이는 장거리 이동 시 사용자의 피로도를 획기적으로 줄여줄 수 있다.