열라룽지
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
관련 기술의 현황 및 분석(State of art)
- 전 세계적인 기술현황
내용
- 특허조사 및 특허 전략 분석
◇ 탄피수거장치
- 등록번호: 2004793010000
- 등록일자: 2016.01.07.
- 기술 내용: 총기에서 배출되는 탄피를 효과적으로 수거할 수 있게 총기의 탄피배출구에 탈부착 가능한 탄피수거장치. 다양한 총기 유형에 장착 가능하며 사격 시, 총기에 밀착되어 방해가 없고, 수거된 탄피를 쉽게 배출할 수 있도록 설계되어있음.
- 한계점: 탄피 계수를 위해 훈련자가 수작업으로 확인해야 함. 또한, 실시간으로 계수 및 정보 전달이 불가능함.
◇ 사격 훈련 통제 시스템
- 등록번호: 10-2271352
- 등록일자: 2021.06.24.
- 기술 내용: 사격 횟수, 시간, 간격 등의 정보를 자동 감지 및 분석하여 훈련자와 관리자가 실시간 모니터링할 수 있도록 설계된 디지털 기반 사격 훈련 시스템.
- 한계점: 사격 시 발생한 총성이나 탄흔 이미지 등의 간접적인 정보를 기반으로 사격 횟수를 유추하기 때문에 정확한 계수가 어려움. 또한, 훈련 후 탄피 누락여부나 탄약 유출 사고에 대한 즉각적인 대응도 한계가 존재함.
시장상황에 대한 분석
- 경쟁제품 조사 비교
1. 일반형 탄피받이 (도깨비닷컴)
- 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 23,800원에 구매할 수 있으며, 이는 주로 에어소프트건이나 교육용 모형 총기에 사용되는 제품이다.
- 군용 탄피 회수기는 실제 총기의 강한 반동, 고온의 배출 가스, 반복적인 충격 등 다양한 작전 환경 변수에 대응할 수 있어야 하며, 이에 따라 내열성, 내충격성, 고정력 등에서 보다 높은 신뢰성과 내구성이 요구된다. 따라서, 시중 완구용 제품과 단순 비교하기에는 한계가 있으며, 군용 장비는 그만큼 고도화된 설계와 소재가 반영되어 가격 또한 더 높을 것으로 추정된다.
- 2. 사용 대상자
- - 사격훈련을 받는 군인 및 예비군
- - 경찰 훈련기관
- - 민간 실탄 사격장 이용객
- 마케팅 전략 제시
내용
- SWOT 분석
개발과제의 기대효과
기술적 기대효과
내용
경제적, 사회적 기대 및 파급효과
내용
기술개발 일정 및 추진체계
개발 일정
내용
구성원 및 추진체계
내용
설계
설계사양
제품의 요구사항
- 1. 무게 센서를 통해 탄피 수 증가를 정확하게 계수할 것
- 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
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
관련사업비 내역서
내용
완료작품의 평가
내용
향후계획
내용
특허 출원 내용
내용
