서론인물 소개-1941년 미 육군의 사병으로 지원한 리처드 D.윈터스(이하 윈터스)는 제2차 세계 대전 도중 101 공수 사단의 506 낙하산 보병 연대의 2대대에 속한 이지(Easy)중대를 지휘한 미국 육군의 장교이다. 2차 대전 중, 소령까지 진급하였고, 종전과 동시에 전역을 하면서 전우였던 루이스 닉슨의 가업인 닉슨 질산 칼륨(Nixon Nitration Works)에서 인사관리관련 일을 했지만, 한국 전쟁으로 인해 미국 레인저 부대에서 보병을 훈련시키기 위해 재소집 되었다. 두 번째 군복무를 마친 뒤 윈터스는 가축사료제품을 파는 사업을 시작했으며, 이후 펜실베니아 해리스버그 근처의 허쉬에서 은퇴한 윈터스는 스티븐 암브로스가 1992년 낸 책 “밴드 오브 브라더스 : 101 공수 사단 506 낙하산 보병 연대, 노르망디에서 히틀러의 독수리 둥지 까지(Band of Brothers: E Company, 506th Regiment, 101st Airborne from Normandy to Hitler's Eagle's Nest)” 와 HBO의 미니시리즈 밴드 오브 브라더스에 노출되면서 "가장 위대한 세대"의 상징이 되었다.선정 이유-“밴드 오브 브라더스(Band of brothers)”라는 미국 HBO방송사의 드라마를 통해 접하게 된 리처드 윈터스 예비역 소령의 리더십에 대해 연구하게 된 이유는 세 가지이다.첫째, 다양한 리더십을 두루 갖췄다는 점이다. 서번트 리더십, 파워 리더십 등등, 여러 리더십을 적재적소에 발휘 할 줄 아는 리더였다. 즉, 윈터스라는 인물은 여러 종류의 리더십을 조명해 볼 수 있는 인물이라는 것이 첫 번째 선정 이유이다.둘째, 전쟁 시에 발휘된 리더십이기 때문이다. 즉, 극한상황에서 발휘되었다는 점이다. 물론 꼭 전쟁이 아닌 여러 상황에서도 훌륭한 리더십이 필요하고, 발휘되고 있다. 하지만, 인간의 가장 추악한 모습이 드러날 수도 있는 전쟁이라는 극한상황에서 발휘된 ‘책임감이 느껴지는 리더십’이라서 더 연구해보고 싶었다.셋째, 만인이 지금은 드라마와 책으로 인해 윈터스도 미국에서는 유명인이 되었지만, 우리나라에서는 그렇지 않다. 이런 훌륭한 인물들이 세상에 매우 많다는 사실을 알리고, 이 연구를 통해 주변에 리더라고 생각되는 인물들을 다시 생각해보게 하는 계기가 되었으면 하는 바람이 마지막 선정 이유이다.리더십 분석팔로우십(followship)을 이끌어 내는 모범적인 태도-“부전자전”이라는 말이 있다. 사전적인 의미로는 ‘아버지가 아들에게 대대로 전함’이고, 아들이 아버지의 모습을 닮아갈 때 이런 표현을 많이 쓰게 된다. 아버지가 좋은 모습을 보인다면, 아들도 그 모습을 닮아 긍정적 효과를 얻겠지만, 안 좋은 모습을 보인다면, 아들 또한 그렇게 될 가능성이 크다. 그런 의미에서 아버지는 항상 좋은 모습을 보여주기 위해 노력해야 하고, 이러한 노력은 세상의 모든 리더들에게 필요한 모습이다. 그리고 윈터스는 늘 모범을 보이는 훌륭한 리더였다.윈터스의 모습은 언제나 말끔했다. 한겨울의 전장에서도 그는 늘 아침마다 면도를 했으며, 전장이 아닌 곳에서는 아침마다 운동을 하는 등 군인으로서, 그리고 리더로서 모범이 되는 철저한 자기관리의 표본을 몸소 보여주었다. 또한, 다른 장교들은 대충 쓰는 전투보고서를 늘 밤 늦게까지 자세하게 작성하였고, 항상 흐트러지지 않는 모습을 보이기 위해 노력했다.전장에서 그는 더욱 모범을 보였다. 카랑탕(Carentan)에서 독일군들이 건물 안에서 사격을 시작하자 중대원 모두가 전진하지 못하고, 도랑으로 숨게 되었다. 그러자 윈터스는 총알이 날아다니는 길목으로 나간 뒤, 중대원들을 직접 일으키며 함께 전진하였다. 이 작전뿐만 아니라, 대부분의 전투에서 그는 먼저 적진으로 돌파하는 모습을 보였고, 이러한 모습을 통해 병사들의 버팀목이 되었다.이렇게 리더가 모범을 보일 때 팔로우십은 자연스럽게 생길 것이며, 그 조직은 더욱 끈끈하게 뭉칠 수 있을 것이다.리더십과 팔로우십의 조화-조직에는 리더가 있으면 부하가 있고, 리더십이 있으면 팔로우십 또한 존재하기 마련이다. 그리고 리더십만 있는 조직은 제 기능을 할 수 없고, 팔로우십만 존재하는 조직은 상상조차 할 수 없다. 그런 의미에서 윈터스는 매우 훌륭한 리더였다. 리더십과 팔로우십이 공존할 수 있는 환경을 스스로 만들었던 것이다. 술을 전혀 입에 대지 않던 윈터스는 가니어라는 병사와의 감정의 골이 생기자 막사로 찾아가 이야기를 하며 일부러 술을 마신다. 가니어는 평소에 윈터스를 ‘술도 안먹는 샌님’이라며 전우들에게 말하곤 했었는데, 이를 계기로 둘 사이는 매우 원만해졌고, 팔로우십 또한 생겼다.전장에서의 리더십-훌륭한 리더들은 많지만, 각각의 성향에 따라 있어야 할 위치는 다르다. 허버트 소블 대위가 병사들에게 미움을 샀던 것은 혹독한 훈련 때문만이 아니었다. 작전을 나가면 늘 침착하지 못했기 때문이다. 병사들에게 훈련을 잘 시키는 훌륭한 교관이기는 했지만, 훌륭한 장수는 못되었던 것이다.하지만 윈터스는 전장에서 더 훌륭한 리더십을 발휘하는 편이었고 파워리더의 전형적인 모습을 보여준다. 그의 결단력과 통솔력은 전시에 극에 달했으며, 어느 상황에도 유연하게 대처했고 병사들을 잘 이끌었다.대표적인 예로 ‘브레꾸르 마뇨르 전투’를 들 수 있는데, 노르망디 상륙작전 다음 날, 윈터스는 유타 해안에서 다른 곳으로 나가는 둑길 위를 105mm 대포로 포격하는 독일군 포병 중대를 공격하기 위해 중대를 이끌었다. 이 대포들은 독일군 1개 소대 가량이 지키고 있었던 반면 윈터스는 13명만을 지휘하였다. 이런 열악한 상황에서도 윈터스는 전장 곳곳을 누비며, 훌륭히 지휘했고, 이 공격은 아직도 미국 육군사관학교에서 강의되고 있다고 한다.이해심-훌륭한 리더는 부하들의 마음을 잘 이해해야 한다. 리더는 늘 앞에서 조직원들을 이끌지만, 때로는 조직원 개개인의 마음을 이해하고 뒤에서 밀어줘야 한다. 즉, 이런 세심함이 있어야 더욱 큰 팔로우십이 생성되는 것이다.윈터스는 소블이 중대장으로 있던 소위 시절부터 이런 모습을 보였다. 행군, 훈련 등을 받을 때, 넘어지거나 낙오할 것 같은 병사들에게 늘 힘을 주적 충격으로 인해 눈이 잠시 멀었을 때, 그를 잘 다독여줬고, 그 결과 마음의 안정을 찾은 블라이드는 다시 앞을 볼 수 있게 되었다. 또 다른 예로 ‘명령 불복종 사건’을 들 수 있다. 바스토뉴에서 헤게나우를 거쳐, 벨기에까지 간 연합군은 독일입성을 앞두고 있었다. 당시는 독일군의 항복은 없었지만, 전세는 거의 기울었던 때였다. 그 때, 싱크대령은 이지중대에게 정찰 작전을 내리고, 독일군 포로를 생포해오라는 명령을 내린다. 정찰은 성공적이었지만, 사망자가 한 명 생겼고, 포로를 통해서 얻은 유용한 정보 또한 없었다. 그런데도 한번뿐이었던 이 작전의 성공을 흐뭇하게 생각했던 싱크대령은 자랑거리를 하나 더 만들기 위해 똑 같은 작전을 다시 한번 수행하라고 명령을 내린다. 싱크대령의 의중을 파악한 윈터스는 병사들에게 작전 브리핑 말미에 이렇게 말한다. “일단 오늘 밤은 푹 자고, 내일 나에게 이렇게 보고하게. ‘작전은 성공적이었으나 포로 생포엔 실패했다’라고…”. 이 때, 브리핑에 참가했던 모든 병사들은 놀라는 기색이 역력하긴 했지만, 누구 한 명 피 볼 수 있는 상황이 줄어들었기 때문에 서로 기뻐하였다.싱크대령의 병사들에 대한 이해심은 별로 없었지만, 병사들의 마음을 잘 이해한 윈터스는 상사의 명령을 존중하는 동시에 병사들도 보호하는 선택을 내렸던 것이다.결론-윈터스를 통해 내가 배워야 할 점을 크게 요약해 보면 3가지이다. 결단력, 조직의 화합을 이끌어내는 능력, 그리고 매사를 성실하게 임하는 성실성, 이 3가지가 나에게 결여되어 있는 점들이다.‘인생은 선택의 연속’말이 있는데, 리더의 입장을 고려해보면, ‘리더의 인생은 중요한 선택의 연속’이라는 말을 만들어낼 수도 있을 것 같다. 리더의 선택은 자신 뿐 아니라 많은 사람들에게 영향을 미치고, 조직의 성패를 결정지을 수 있기 때문이다.하지만, 지금 내 모습을 잘 생각해본다면, 언제나 선택하는 데에 있어 주저하는 편인 것 같다. 결정에 따른 결과가 늘 부담이기 마련이고, 그런 부담을 줄이기 위해 결정권을 항상 남보고, 그 선택에 대한 책임을 지는 자세를 배워나가야 할 것이다.두 번째로, 조직의 화합을 이끌어 내는 능력을 키우는 것들에 대해 생각해보면, 가장 어려운 부분이 아닐까 한다. 훌륭한 리더가 있더라도, 조직원간에서는 늘 불만이 존재하기 마련이다. 꼭 불만이 있다고 해서 화합이 안 된다고 볼 수 는 없지만, 화합을 저해하는 요소가 될 수 있기 때문에, 그러한 부분들을 줄여나가는 것이 중요하다. 그러기 위해서는 다른 사람의 말에 귀 기울이는 태도가 필요할 것이다. 그리고 타인의 의견을 무조건적으로 수용하기보다는 비판적으로 수용하는 자세 또한 필요할 것이다.마지막으로, 매사에 성실하게 임하는 성실성을 윈터스에게 배울 점으로 정한 이유는 꼭 리더가 아니어도 갖춰야 할 자세라고 생각했기 때문이다.리더의 위치에 있다면, 성실성은 조직원들에게 귀감이 될 수 있고, 조직원의 입장에 있다면, 성실성은 훌륭한 팔로우십이 될 것이다. 그러므로 성실성은 모든 조직에 있어서 없어서는 안될 요소이다. 그리고 성실성은 리더와 조직원간의, 조직원과 조직원간의 믿음의 계기가 될 수 있다. 서로의 성실성에 불균형이 생긴다면 균열이 생기는 것은 불 보듯 뻔한 일이다.위에 나열한 3가지 요소들은 앞으로 내가 살아감에 있어 없어서는 안될 요소들이다. 한 가정의 가장이 되어야 하고, 조직 내에서 리더 혹은 상사가 되어야 하기 때문이다. 물론, 위의 3가지 요소 말고도 리더십을 키우기 위해서는 다른 많은 요소들 또한 필요할 것이다. 조금 더 폭넓은 공부를 통해 리더십을 배양해야 할 것이고, 윈터스 말고도 다른 본보기를 통해 많은 것을 배워야 할 것이다.*참고문헌-밴드 오브 브라더스 : 101 공수 사단 506 낙하산 보병 연대, 노르망디에서 히틀러의 독수리 둥지 까지(Band of Brothers: E Company, 506th Regiment, 101st Airborne from Normandy to Hitler's Eagle's Nest), 월간베스트인코리아, 2002-밴드 오브 브라더스(Band
1. 형상 기억 합금(SMA : Shape Memory Alloy)①정의-형상 기억 합금이란 변형시킨 후에 열을 가하면 원래 형상으로 되돌아오는 특성을 가진 특수합금을 가리킨다.보통 금속의 경우 탄성한계를 넘어 변형을 가하면 변형된 모양으로 고정되지만 형상기억합금은 한계온도 이하에서 10% 이내로 변형시킨 후에 가열하면 원래의 형상으로 되돌아가며 이를 형상기억 효과라고 한다. 1960년대초 티탄-니켈 합금을 발견한 후에 지금까지 20여 가지가 넘는 합금이 형상기억 효과가 있는 것으로 확인되었으며, 이 가운데 잘 알려지고 많이 발전된 형상기억합금은 구리-아연-알루미늄, 구리-알루미늄-니켈, 티탄-니켈 합금 등이다. 형상기억합금은 형상을 회복하면서 동시에 큰 힘을 발생하기 때문에 여러 산업 분야에 다양하게 응용되며, 인공근육 같이 의료용·치과용으로도 이용할 수 있다.형상기억합금은 6~10% 정도의 변형만 형상회복이 가능하고 그 이상으로 변형시키면 그대로 굳어버리며, 이 형상기억 효과가 나타나는 온도 영역이 너무 좁다는 등의 몇 가지 문제점이 있으므로 이러한 문제를 해결하기 위한 연구가 진행되고 있으며, 새로운 생각에 바탕을 둔 형상기억합금의 개발 연구도 한창이다. 또한 새로운 형상기억합금들도 발견되고 있으므로 이들이 실용화되면 용도에 따라 적절한 합금을 선택할 수 있게 될 것이다.②자동차에서의 적용사례?자동차 주유구 뚜껑을 간편하게 동작시키는 형상 기억 재료-독일 프라운호퍼 공작기계 및 성형 기술 연구소(Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology)의 귄터 나우만(Gunther Naumann) 박사 연구팀은 하나의 와이어만 있으면 충분히 주유구 뚜껑을 해제할 수 있는 메커니즘을 개발하였다.작동원리는 주유구 뚜껑이 잠긴 경우에 와이어를 통해 전류를 보내어 가열하고, 이렇게 상승된 온도는 형상 기억 합금이 원래의 형상을 기억하게 만들어 수축하게 되고, 결국 주유구 뚜껑이 열리게 된다. 이와 같이 형상 기억 합금을 이용하는 주유구 뚜껑 개폐장치는 기존의 모터 구동 장치가 가지는 복합한 구성의 단점을 극복하여 그 구조가 간단하고, 작동 소음이 없고, 경량 소형화가 가능하며, 경제성이 뛰어난 주유구 뚜껑 개폐 장치를 가능하게 할 수 있다.?자동차용 프론트 액슬 어셈블리-본 장치는 자동차용 프론트 액슬 어셈블리의 부식방지구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휠 허브와 브레이크 디스크의 접촉면, 그리고 스틸휠과 휠 허브의 접촉좌면에 발생하는 접촉 부식을 방지하기 위하여 온도에 따라 그 형상이 가변되는 형상기억합금을 장착하되, 주행시 팽창한 형상기억합금에 의해 밸런싱을 유지하고, 정차시 원상태로 수축한 형상기억합금에 의해 갭 확보를 통한 접촉부식을 방지할 수 있는 자동차용 프론트 액슬 어셈블리의 부식방지구조에 관한 것이다.2. 압전소자(piezoelectric ceramic)①정의-피에조전기소자라고도 불리우는 압전소자는 압전 효과가 큰 로셸염, 티탄산 바륨 등을 사용하여 직접적으로 압력-전기 변환을 하는 소자이다. 수정, 전기석, 로셸염 등은 일찍부터 압전소자로서 이용되었으며, 근래에 개발된 티탄산바륨, 인산이수소암모늄, 타르타르산에틸렌디아민 등의 인공결정도 압전성이 뛰어나다.압전기란 어떤 종류의 결정판(結晶板)에 일정한 방향에서 압력을 가하면 판의 양면에 외력에 비례하는 양 ·음의 전하(電荷)가 나타나는 현상인데 1880년 프랑스의 자크 퀴리(Jacque Curie)와 피에르 퀴리(Pierre Curie; 1859~1906) 형제가 처음 발견하였다. 이후 한 장의 결정판에 나타나는 압전기는 미약하지만 금속박을 삽입하면서 여러 장을 겹칠 경우 그 양이 크게 증대된다는 것이 알려졌다. 또 결정판에는 고유의 진동이 있고 탄성진동과 전기진동이 일치하면 압전기와 결합되어 더욱 강한 진동이 일어난다는 사실도 발견되었다.그리고 이들 현상을 이용하는 여러 가지 발명이 뒤따랐다. 이에 따라 마이크로폰이나 전축의 픽업에는 로셸염, 전화기나 라디오의 스피커, 초음파 탐지기, 수정시계의 진동자, 방송기기, 원거리 통신회로 등에는 수정과 티탄산바륨 등이 압전소자로서 많이 사용되고 있다.②자동차에서의 적용사례?노크센서(Knock Sensor)-엔진의 노킹을 검출하는 센서로, 노크센서를 장착한 엔진에서는 노킹이 일어나면 노크 센서에서 그것을 감지하고 신호를 받아서 배전기의 지각제어를 함으로써 노킹을 피해간다. 노크 센서는 압전소자를 사용하고, 엔진 진동의 전기를 전기신호(전압)로 변환하는 것이다. 과급기(터보차저, 수퍼차저)부착 엔진 및 무연 프리미엄 가솔린 사양의 엔진에 장착되어 있다. 엔진의 노킹을 검출하는 센서, 노크 센서를 장착한 엔진에서는 노킹이 일어나면 노크 센서에서 그것을 감지하고 이 신호를 받아서 배전기의 지각 제어를 함으로써 노킹을 피해간다.?전자제어 쇽업소버-노크센서 다음으로 압전소자가 자동차에 사용된 예는 바로 전자식 쇽업소버이다. TEMS로 불리는 전자제어 쇽업소버는 실시간 제어이며 주행 중에 노면을 감지하여 이에 따른 최적 상태를 유지하는 것을 목적으로 했다.3. ER/MR유체①정의?ER유체1. ER-FLUID 란.?-전기유변유체(Electrorheological Fluid; ERF)는 절연성의 유체에 분극성이 강한 미립자를 분산시킨 현탁액(suspension)으로서 외부로부터 충분히 강한 전기장 인가에 의해 그 역학적 특성이 변하는 유체를 말한다. 전기장만을 유체에 부하하면 부가적인 운동장치가 필요 없어 응용장치 설계의 단순화를 가져올 수 있으므로, 이러한 ER유체의 특성과 다양한 응용성으로 인해 최근에는 신기능성 유체로 주목 받으며 활성화 되어가고 있다. 종래의 뉴턴유체(Newtonian)와는 달리 ER유체는 인가된 전기장 영향 하에서 입자들이 전기장 방향으로 사슬모양의 구조로 배열하기 때문에 점도가 급격히 증가하는 물질이다.
1. 서론(1)해석의 목적-실제 자동차 부품을 해석해봄으로써 ‘자동차부품구조해석’강의를 통해 한 학기 동안 배운 내용들을 활용해본다. 그리고 부품에 대한 개선안을 연구하여 자동차 부품에 대한 이해를 높이는 데에 목적이 있다.(2)선정부품 : Crankshaft①부품의 역할-크랭크축은 내연기관의 중요 부품으로, 실린더의 폭발행정에서 피스톤에 작용하는 수직 폭발압력의 왕복직선운동 및 관성력을 커넥팅로드의 운동을 통하여 회전운동으로 바꾸어 주는 역할을 한다.자동차, 선박 등에 많이 쓰이며, 자전거에도 장착되어 있다.②해석의 필요성-크랭크축은 실린더 내의 폭발에 의한 부하와 열을 반복적으로 받고, 엔진 내에서 중요한 역할을 담당하고 있기 때문에 매우 견고한 설계가 필요하다.크랭크축에서 손상이 많이 갈 수 있는 부분은 크랭크 핀 부분이라고 예상된다. 폭발시기에 크랭크 핀과 연결되어 있는 피스톤이 상사점 위치에 있기 때문에 직접적인 충격이 가장 크게 전달될 것이라고 예상된다. 이러한 사항들을 생각했을 때, 크랭크축의 해석이 필요한 것이다.2. PRO-E 도면 설계-마이크로미터와 버니어캘리퍼스를 이용하여 실측-PRO-E를 통한 모델링 : 밀어내기, 컷팅, 라운드 등의 기능 이용3. Mesh 작업①PRO-E파일 Load②Automesh작업-Node : 24521개-Element : 204894개-저널 아래 부분과 기타 여러 부분의 리메쉬 작업 필요③Remesh작업-Remesh작업 후 Mesh의 모습이 전체적으로 자연스러워짐4. Tetramesh작업5. Constraints & Force 설정(1)Constraints 설정-크랭크축은 크랭크저널에 의해 고정되어 있고, 회전이 가능하다. 그래서 크랭크 양 끝면으로 구속조건을 주되, Z축의 회전을 의미하는 dof6을 제외하고는 전부 체크 해준다.(2)Force 설정①가스폭발력 계산-가장 큰 힘을 받을 때의 상황을 적용하기 위해 폭발시의 압력을 계산한다.-내연기관 강의에서 배운 이론과 소나타3 엔진의 제원 및 기타 물성치들을 토대로 폭발압력을 계산한다.엔진소나타3 2.0 SOHC배기량1997cc압축비(r)10.0 : 1Bore x Stroke85 x 88 mm최고 출력115ps/5000rpm최대 토크18.1kgf? m/4500rpm○정적비열(Cv) : 0.717KJ/kg.K○가솔린의 저위 발열량() : 44300KJ/Kg○비열비(k) : 1.4○일반기체상수(R) : 0.287KJ/kg.K②→③ 가역 단열 압축과정③→④ 정적 연소 과정위의 계산과정들을 통해 실린더내의 최대 압력은 15.37MPa라는 것을 알 수 있고, 실린더내의 가스폭발력은 다음 식을 통해 구할 수 있다.피스톤 면적은 2021.6mm㎟이므로, 가스폭발력은 31072N이다.②하중을 받는 node의 설정-폭발과정은 360°회전 후 약 6~15°후에 일어난다. 그러므로 Force를 크랭크핀이 10°정도 기울어진 부분에 주었다.-위의 두 그림을 비교했을 때, 왼쪽사진의 Force화살표가 오른쪽의 화살표보다 약간 더 위에 분포되어 있는 것을 알 수 있다. 즉, 10°기울어진 부분에 하중이 가해진다는 것을 알 수 있다.그리고 하중을 받는 node의 개수가 580개이므로, node당 53.6N의 하중을 부여한다.6. 해석①Displacements-최대변형 : 0.0177mm-하중이 집중된 곳이 가장 변형이 크다는 것을 알 수 있다. 크랭크암의 하부로 갈수록 변형이 줄어든다.②Von Mises Stress-최대응력 : 59.4MPa-크랭크핀과 크랭크암의 연결부, 크랭크저널과 크랭크암의 연결부가 50MPa의 높은 응력을받는다는 것을 알 수 있다. 응력이 가장 집중되는 부분은 오일통로 부분으로, 가장 직접적인 힘을 받는 곳이고, 각이 예리하게 진 곳이기 때문이다.7. 개선안①응력 분산-위의 해석결과를 통해서 크랭크핀-크랭크암, 크랭크저널-크랭크암 등 각이 진 연결부들이응력의 집중이 높다는 것을 알 수 있었다.연결부들을 부드럽게 처리하여 응력을 분산시킬 효과를 가져오기 위해 라운드 처리를 하였다.②경량화-크랭크 암의 하단부는 응력에 큰 영향을 받지 않기 때문에 안쪽부분을 깎아냈다. 대신 관성을 유지시키기 위해 바깥쪽 맨 아래 부분에 덧붙임을 하였다.8. 개선 후 작업①Tetramesh②Force & Constraints-개선전과 동일하게 취함9. 개선 후 해석①Displacements-최대 변형 : 0.0151mm-개선 후 최대 변형이 0.0026mm 감소하였다는 것을 알 수 있다. 그리고 크랭크핀 연결부의 변형도 0.0151mm에서 0.013mm로 줄었다는 것을 알 수 있다.②Von Mises Stress-최대 응력 : 51.6MPa-개선 후 최대 응력이 7.8MPa 감소하였다는 것을 알 수 있다.10. 결론-우리가 제시한 개선안을 통해 최대응력과 변형이 줄어들었다. 다른 한가지 개선방안으로
1. 개요-2009년 3월 2일에 열리는 모형자동차 대회의 참가를 위한 준비과정을 간트차트(Gantt Chart)와 CPM(Critical Path Method)으로 표현한다. 이를 통해 설계프로세스의 전단계인 스케줄링(Scheduling)을 완벽히 숙지하고, 공학자로서의 기본자질을 갖춘다.2. 대회 준비 과정 구성-준비기간은 총 30일로 설정하였으며 12단계로 구성되어 있고, 각 단계는 아래와 같다.(준비단계는 1학년 때 수강했던 ‘로봇조립설계’의 조별과제인 ‘R/C카 만들기’의 경험을 토대로 구축하였다.)목표설정시장조사기능분석R/C카 결정R/C카 조립트랙분석1차 R/C카 평가1차 모의주행보완점 분석 및 수정2차 R/C카 평가2차 모의주행대회참가3. 준비 단계 세부 내용목표설정 (2009.2.1~2.1)-대회 참가의 의의, 참가 및 수상 등으로 얻을 효과 등을 통해 목표를 설정하고, 대회 일정 및 상금여부 등을 숙지한다. 그리고 팀원들을 구성하며 일정 및 비용 분배 등을 계획한다.시장조사 (2009.2.2~2.5)-시장조사는 R/C카에 관련 된 것이고, 선정을 위해 시중에 판매되는 R/C카 들을 자세히 조사한다.기능분석 (2009.2.5~2.7)-시장조사를 통해 얻은 R/C카 들의 자료들을 분석하고, 가격과 성능을 고려한 선정기준을 세운다.R/C카 결정 (2009.2.8~2.8)-선정된 R/C카 본체 키트, 조립 도구, 그리고 기타 준비물들을 구입한다.R/C카 조립 (2009.2.9~2.18)-본격적인 조립이 시작되며, 조립 이후의 엔진을 길들이는 과정이 오래 걸리기 때문에 여유 있게 10일의 기간으로 설정한다.트랙분석 (2009.2.19~2.19)-대회에 사용될 트랙을 철저히 분석하여 전략을 세운다.1차 R/C카 평가 (2009.2.20~2.20)-완성된 R/C카의 작동여부를 파악하고, 트랙에 적합한 지, 혹은 조립이 불완전한 곳은 없는지를 자세히 조사한다.1차 모의주행 (2009.2.20~21)-실제와 같은 트랙을 구성하여 모의주행을 실시하고, 이 과정을 통해 R/C 카의 이상여부를 판단하고, 기록 단축을 위한 전략 등을 세운다.보완점 분석 및 수정 (2009.2.22~2.27)-모의주행을 통해 파악된 R/C카의 보완점을 분석하여 수정하고, 주행 시 사고가 발생하거나 기타 손상이 있을 수 있으므로 여유 있게 6일로 계획한다.2차 R/C카 평가 (2009.2.28~2.28)-보완점 수정 단계를 통해 생긴 작동 및 조립 부분에서의 결점을 찾고, 2차 모의주행을 대비한다.2차 모의주행 (2009.2.28~3.1)-대회 전 마지막 단계로, 모의주행을 통해 마지막으로 R/C 카를 점검하고, 사고 발생을 대비하여 1차 모의주행보단 간략하게 진행한다.대회참가 (2009.3.2)-참가 당일, 대회에 필요한 모든 것이 준비되었는지 다시 한번 확인한다.4. 간트차트 작성-간트차트는 다음과 같은 순서로 구축한다.프로젝트의 주요 내용과 사건을 순서대로 기재한다.각 사건을 구성하는데 드는 시간을 측정한다.각 사건의 시작과 끝을 기재한다.막대형 차트에 정보를 적는다.-엑셀을 사용하여 위의 단계들을 간트차트로 구성해 보았다.5. CPM차트 작성-CPM차트는 다음과 같은 순서로 구축한다설계를 개별행위로 분리하고 각 행위를 정의한다.각 행위에 필요한 시간을 측정한다.행위 순서를 결정한다.정의한 상징을 사용해 CPM 네트워크를 구축한다.네트워크의 중요 경로를 결정한다.-아래와 같이 표로 작성 후 CPM차트를 구축한다.활동 설명기호선행활동기간목표설정A-1시장조사BA4기능분석CB3R/C카 결정DC1R/C카 조립ED10트랙분석FE11차 R/C카 평가GF11차 모의주행HG2보완점 분석 및 수정IG,H62차 평가JI12차 모의주행KJ2대회 참가LK1-CPM차트⑧ ⑪A B C D E F H 2 G I k 2 J L→②→③→④→⑤→⑥→⑦→⑨→⑩→⑫→⑬-1에서 시작하여 13번까지 종료되는 경로는 다음과 같이 나열할 수 있다(단, 각 단계들의 기간을 날짜 중복을 고려하지 않고 합산하였다.)A-B-C-D-E-F-G-I-J-L 시간=29A-B-C-D-E-F-H-I-J-L 시간=30A-B-C-D-E-F-G-I-K-L 시간=30A-B-C-D-E-F-H-I-K-L 시간=31 ←중요 경로-결과로부터 가장 오래 걸리는 경로는 (A-B-C-D-E-F-H-I-K-L)이며 총 예측기간은 31일이 된다.6. 결론-설계프로세스의 기본이 되는 스케줄링을 간트차트와 CPM의 구축을 통해 숙지하였다. 그리고 이 과정에서 설계프로세스뿐만 아니라 학교에서 주어지는 여러 종류의 조별과제 등에도 스케줄링이 필요하다는 것을 느꼈다. 이번 조별과제가 조원 각자의 역할분담아래 순차적으로 정해진 기간 안에 진행되었기 때문에 그랬고, 각 단계에서 조금이라도 시간이 지체되었을 경우 전체적인 계획에 막대한 지장이 생긴다는 것을 몸소 체험했기 때문에 스케줄링의 필요성을 더 절실히 깨닫게 되었다.7. 참고문헌 및 참고자료-창의적 공학설계 (김경천 외, 시그마프레스, 2004)- HYPERLINK "http://blog.naver.com/hwasalco1?Redirect=Log&logNo=130027178239" http://blog.naver.com/hwasalco1?Redirect=Log&logNo=130027178239(엑셀을 통한 간트차트 구성법)
개요.......-한 학기 동안 배운 공학설계의 모든 과정을 이용하여 휴대가 간편한 육상이동장치를 개발해 본다. 장치의 생산단가, 무게, 접이 용이성, 크기, 이동속도, 등판능력, 작동영역 등을 고려하며, 교재의 내용을 설계 전 과정에 충실하게 적용함으로써 공학도가 지녀야 할 기본사항을 숙지하는 데에 목적이 있다.차례.......Ⅰ. 서론Ⅱ. 문제정의1. 목적계통도2. 시장분석과 정보수집3. 기능계통도4. 설계사양의 구체화5. 개념전개6. 개념조합7. 개념평가8. 상세설계9. 재료선정Ⅲ.결론Ⅳ.참고문헌Ⅰ. 서론-요즘엔 주변을 둘러보면 모터가 달린 이동장치들을 흔히 볼 수 있다. 불과 10년 전 초등학교를 다닐 때만해도 주변에서 볼 수 있는 모터달린 이동장치들은 자동차와 오토바이 뿐 이었다. 조금 틀에 벗어나 보아도 농기구나 모터를 달은 자전거들이 전부였다. 하지만 요즘엔 4바퀴의 오토바이, 클래식 오토바이, 미니 바이크, 모터달린 퀵 보드, 보드에 모터를 장착한 모터 보드등 무수히 많은 기구에 모터를 장착해서 이동수단으로 사용하고 혹은 취미생활로 즐기는 것들을 흔히 볼 수 있다. 이점에 착안하여 휴대가 간편한 이동장치를 개발목표로 프로젝트를 진행하려 한다. 기존의 틀에서 벗어난 새롭고 기발한 장치를 개발하는 것이 기술자로서 혹은 공대를 다니는 학생으로서 바람직하겠지만, 기존에 흔히 볼 수 있는 것들에 새로운 장치를 추가하여 소비자의 구미를 당기게 하는 것이 개발후의 판매 면에서 훨씬 우월하다고 생각한다. 왜냐하면 신제품에는 선입견이 생기기 마련이기 때문이다. 하지만 기존의 제품에 무언가 정말 특별한 장치를 추가한다면, 소비자입장에서는 신제품에 대한 거부감과 기존의 제품에 대한 식상함 모두를 없앨 수 있을 것이고, 이러한 제품에 관심을 갖는 것은 당연한 일이다.현재 많은 사람들은 다양한 문화의 스포츠를 즐기고 있다. 또한 이동수단으로도 자가용과, 버스, 전철을 제외한 탈 수 있는 모든 것들을 이용하고 있는데, 흔히 볼 수 있는 형태는 자전거와, 인라인 스케이트.게 제작한 형태의 제품들은 현재 대학교, 공원, 대형매장 등 소음과 오염물질을 발생하지 않아야 하는 장소에 많이 사용되고 있으며, 혼잡한 도심 길 직장인들의 출?퇴근용으로 인기를 모으고 있다.2)인라인 스케이트-주5일 근무제의 시행과 함께 레포츠를 통한 여가 활용 인구들이 증가하면서 인라인스케이트 동호인들이 늘어나게 되었다. 인라인의 장점은 운동과 재미를 동시를 즐길 수 있다는 것이고, 최근 건강과 다이어트를 원하는 사람들의 욕구 또한 충족시킬 수 있어서 빠른 시장 확대가 이루어지고 있다.처음에는 대학생과 중?고등학생 기준으로 공원에 모였던 반면에, 최근에는 직장인 동호회의 참여가 늘고 있으며, 초등학생부터 어른까지 많은 사람들이 구입을 하고 있다.현재 국내에는 인라인 스케이트 동호인 약 100만 여명정도가 있으며 매년 30-50%의 신장률을 보인다. 또한 최근 거론되는 주 5일 근무제가 실시되면서 보다 많은 여가시간 을 활용할 수 있는 기회가 생기게 되어 더 많은 구입이 예상된다.인라인 스케이트는 시간과 장소에 구애받지 않고, 배우기가 쉽다. 주 5일 근무제의 시행과 함께 늘어난 여가시간과 ‘웰빙’이라는 트렌드를 따라 레포츠를 하려는 사람들이 증가하고, 인터넷상의 동호회의 활성과 성인 매니아 층의 증가로 인하여 점점 시장이 확대되고 있다.3)자전거-국내 자전거 시장 규모는 약 1백 30만대 정도 이다. 일본의 경우 약 1천만대임을 감안한다면 미미한편이다.1995년 자전거이용활성화법안이 시행되면서 자전거도로 등 관련 사업이 증가함에 따라 자전거 이용자도 점차 늘고 있다. 생활용 자전거에서부터 산악자전거인 MTB(Mountain Tain Bike)까지 다양한 자전거가 시중에 나와 있다. 가격은 생활용 자전거의 경우 10만~30만원대에 판매되고 있으며, 전문가용 MTB는 1백만~2천만원까지 천차만별이다.(3)제작회사1)전동스쿠터(전동킥보드)① 삼현-삼현은 1988년에 설립된 이래 자동차 및 전기자동차용 모터를 주력으로 GM을 포함한 전 세계 유명 자동차 메이커에 럽과는 다르게 돌계단과 암벽이 많은 다운힐과 트라이얼의 요소를 함께 가지는 캐나다 North Shore 바이크문화권에서 로드바이크 챔피언이었던 제이콥헤일본이 북벤쿠버에서 1988년 유명한 화산의 이름에서 따온 브랜드로 캐나다의 높은 관세 때문에 1996년 본사를 미국 워싱턴주로 옮겼음. 그 덕택에 가격경쟁력이 있는 브랜드로 변신하게 되었음. 디자인방침은 논트레디셔널디자인으로 기성개념을 철저히 버리고 누구나 타기 쉬운 바이크 만들기를 목표하고 있음. 편의성의 연장으로 서스펜션의 선택도 무게보다는 성능을 중시하고 있으며 근래에는 이탈리아팀을 지원하는 등 이미지 변신도 시도하고 있음.④GT-GT는 미국에서 BMX제조회사로 시작하였음. 설립자중 한 사람인 게리터너가 1973년 자기 아들을 위해 자신의 손으로 직접 BMX를 만들었던 것이 계기가 되어 회사를 세움. 그 후 MTB제작에도 참여하여 접합이물질이 없는 TIG용접 프레임으로 크게 각광을 받음. 이전에는 J. 훌타드, N. 뷔요즈, 현재는 S. 피터 등 히어로와 챔피언을 배출시킨 팀을 보유하고 있는 회사로도 널리 알려져 있음.GT의 프레임디자인은 어떤 버전이라도 곧 쉽게 구별할 수 있는 고유한 느낌이 가득함. MTB가 거의 다 획일적인 디자인으로 되어 있던 시대에 시트포스트와 뒤 축을 교차하는 삼각트라이앵글 구조로 독창성을 발휘해 왔음. 무게가 늘고 브레이크와이어를 처리하는 데도 어려움이 따랐지만 이런 구조를 선택한 GT는 핸디캡을 뛰어넘어 지금은 ZASKAR, AVALANCHE 등 하드테일 모델을 계속해서 출시하였고 결국 튼튼하고 강한 느낌을 심어주어 종합적으로 볼 때 디자인이 탁월한 제품을 생산하는 회사로 평가되고 있음.또한 GT의 최신 기술이라 말하면 단연 i-Drive를 빼놓을 수 없음. 크로스컨츄리 MTB사양으로 볼 때 리어서스펜션이 작동되어 패달을 밟을 때 파워가 분산되어 힘이 빠져나가는 느낌을 피하기 어렵지만, 독자적인 BB기술 등으로 약점을 보완했음. 현재 시장에 출시되어 있는 풀서스펜션 모델들 중음. 1989년 프랑스대회에서 그렉레몬이 극적인 역전우승을 함으로 SCOTT의 명성은 일약 스타덤에 오르게 됨. 95년 에어로바이크 뿐만 아니라 신 특허기술을 이용한 몰딩성형 INTOXICA시리즈, G-ZERO시리즈 등 제품개발에 질주하는 한편, 99년에는 크로스컨츄리 출전선수와 계약을 맺어 레이스무대에도 성과를 올리고 있음.⑪Gary Fisher-마운틴바이크를 탄생시켰다고 불려지는 몇 사람 중 지금도 무대의 최전선에서 활약하고 있는 게리피셔가 만든 브랜드. 약 20년전 SCHWINN의 비치크루저바이크를 변형해 MTB의 원형을 만들어 그 후 MTB를 만들기 시작했음. 그는 바이크를 생산하는 것으로 그치지 않고 현역 레이서로서도 유럽의 레이스에 참가하기도 하고 세계선수권의 마스터클래스에도 출장하면서 선진적인 설계를 채택하여 챔피언에 오를 정도로 단순한 광고탑의 이미지가 아니라 업계전체의 정신적 지주로서의 모습을 유지하고 있음.1999년 월드컵XC레이스에서 남녀동반우승한 데이터를 근거로 한층 가벼운 풀서스펜션바이크 SUGAR를 출시하였고, 초경량 이상으로 기능성을 높인 부품을 채용하여 카테고리에 걸맞는 제품을 발표하고 있음.⑫GIANT-글로벌컴퍼니의 캐치플레이에 적합한 메이커로 생산과 본사는 대만, 레이싱팀은 네덜란드, 세계 33개국에 현지법인을 둔 체제는 그야말로 세계규모의 바이크기업. 알루미늄, 카본 등 소재에 관계없이 대만의 생산기술을 리드해온 실적은 세계에서 자전거인의 신뢰를 모으고 있으며, OEM생산을 포함하여 생각하면 대만이 세계의 자전거중 품질에서 정점의 위치에 서있음.유럽시장의 진출을 위해 로드바이크는 스페인의 온세팀에 바이크를 공급하여 프랑스대회에 참전하고 있고 MTB팀 지원도 강력히 추진해오고 있음. 세계각국의 자이언트판매회사는 각각 독자적인 선수를 지원하고 있으며 그 멤버 중에서 월드컵에 참전할 수 있는 선수로 구성된 글로벌레이싱팀은 크로스컨츄리, 다운힐의 어떤 종목에서도 최강팀 중의 하나로 꼽히고 있음. 제품의 질, 디자인, 편의성, 가격대비임에 출력이 원격제어되는 소형 가솔린엔진에 의해 구동되는 바퀴를 설치함으로써, 인라인스케이트로 운동한 후 휴식을 취하면서 인라인스케이트를 즐길 수 있고, 사용자의 근력에 의존하지 않고 인라인스케이트의 스피드를 만끽할 수 있는 소형 가솔린엔진이 장착된 인라인스케이트에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 부츠와, 부츠의 하부에 결합된 프레임과, 프레임에 회전가능하게 설치된 다수개의 바퀴로 구성된 인라인스케이트에 있어서, 상기 프레임의 후단부에 시동모터에 의해 초기 구동되는 소형 가솔린엔진과, 상기 가솔린엔진에 공기의 양을 조절하여 공급하는 스로틀밸브와, 상기 스로틀밸브의 개폐량을 제어하는 서보모터가 설치되고, 상기 가솔린엔진의 구동력이 기어와 밸트에 의해 전달받는 구동바퀴가 다수개의 바퀴와 나란하게 설치됨을 특징으로 하는 소형 가솔린엔진이 장착된 인라인스케이트가 제공된다.대표청구항???부츠(1)와, 부츠(1)의 하부에 결합된 프레임(2)과, 프레임(2)에 회전가능하게 설치된 다수개의 바퀴(3)로 구성된 인라인스케이트에 있어서, 상기 프레임(2)의 후단부에 시동모터(9)에 의해 초기 구동되는 소형 가솔린엔진(7)과, 상기 가솔린엔진(7)에 공기의 양을 조절하여 공급하는 스로틀밸브(8)와, 상기 스로틀밸브(8)의 개폐량을 제어하는 서보모터(10)가 설치되고, 상기 가솔린엔진(7)의 구동력이 기어와 밸트(21)에 의해 전달받는 구동바퀴(6)가 다수개의 바퀴(3)와 나란하게 설치됨을 특징으로 하는 소형 가솔린엔진이 장착된 인라인스케이트.대표도면???행정처리11200405017239 (20041030)?특허출원서 (수리)112004050554029?(20041102)?서지사항 보정서 (수리)15*************?(20041116)?수수료등의 반환안내서(발송완료)95*************?(20060126)?의견제출통지서 (발송완료)95*************?(20060629)?거절결정서 (발송완료)*************70?(20061009)?출원인정보변경(경정)++0