E-Scooter(전동 스쿠터)의 High-Torque형 구동부 메커니즘 개발

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E-Scooter(전동 스쿠터)의 High-Torque형 구동부 메커니즘 개발
제안자 이승열
자문교원 이승열
연도 2020
타입 C형 과제
코스 장영실
매칭여부 Yes
참여학생수 6
소개동영상

제안 배경

  • ㈜동아전기공업은 50여년 간 전기관련 1차 산업 분야에서 성장 및 발전한 기업으로써 최근 신사업 창출을 위해 DGIST와 MOU를 맺은 후 상기 공동지도교수팀과 함께 2020년부터 E-Scooter 공동 개발을 약속함(현재 기술이전 추진 중).
  • E-Scooter는 퍼스널 모빌리티 제품의 일종으로 최근 1인 가구 증가, 고령화 등의 사회적 요인과 편리한 이동성, 저렴한 유지비 등의 장점 덕분에 퍼스널 모빌리티 시장이 빠르게 성장하고 있음.
  • 정부와 업계에 따르면 퍼스널 모빌리티 시장은 2016년 6만대 수준에서 2022년 20만대 수준으로 꾸준히 확대될 것으로 예상하고 있다. 이는 메가 시티 확대에 따라 도심 혼잡 비용 증대로 간편한 이동 수단에 대한 니즈의 증가가 큰 원인임. 이에 기존 교퉁 수단과 함께 근거리 보조이동수단으로서 도심형 전기차와 다양한 전기동력기반의 퍼스널 모빌리티 개발과 보급이 필요함.
  • 하지만 국내 대부분의 E-Scooter 관련 업체의 경우 중국의 저가 구동부 메커니즘(전동 모터, 서스펜션 등) 및 나머지 부품을 수입한 후 조립한 제품을 판매하는 방식이 주 생산 방식임. 이 경우 중국 내 값싼 노동력을 보유한 유사 업체와의 시장 경쟁에서 점점 도태되고 있는 실정임.
  • 따라서 E-Scooter의 국내외 시장 진입 및 지속 가능한 발전 가능성을 확보하기 위해 기존 유사 제품과의 차별화된 기술력 확보 차원에서 High-Torque 형 구동부 메커니즘 개발을 제안함.
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과제 목표

  • E-Scooter의 국내외 시장 점유율 확보 및 지속 가능성을 확보 차원에서 기존 유사 제품과의 차별화된 기술력 확보의 일환으로 기존 동일 제원의 구동부 대비 최대 30% 상승된 High-Torque 형 구동부 메커니즘 개발을 목표로 함.
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    <Fig. 1 E-Scooter제품 예시 (독일 벤츠 사)>

과제 내용

  • 업체(㈜동아전기공업)와 공동 연구개발 방향 수립 및 세부 개발 목표 설정
  • 기존 E-Scooter의 국내외 기술동향 조사 및 관련 시장의 Needs 파악 및 분석
  • 조사 결과 분석을 토대로 E-Scooter 구동부 주요 제원 선정 및 개념 설계 도출
  • 기구학/동역학 해석 기반의 구동부 개념 설계안 검증 및 구동부 메커니즘 상세 설계
  • E-Scooter용 High-Torque형 전동 모터 1차 시작품 제작
  • E-Scooter용 High-Torque형 구동부 동력 전달 장치 및 진동 저감 장치 1차 시작품 제작
  • High-Torque형 구동부 모션 제어 알고리즘 개발 및 모션 제어기 구현
  • E-Scooter용 High-Torque형 구동부 메커니즘 전체 통합
  • 성능 평가를 통한 목표 성능 제원 도달 여부 실증 및 문제점 보완
  • 향후 계획(자율 주행 포함 Smart E-Scooter개발) 수립
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참고자료

희망학생