- 1 -

전동카트의 경량화 및 내구성전동카트의 경량화 및 내구성전동카트의 경량화 및 내구성전동카트의 경량화 및 내구성

향상을 위한 기술지원향상을 위한 기술지원향상을 위한 기술지원향상을 위한 기술지원

2004. 08. 132004. 08. 132004. 08. 132004. 08. 13

지원기관지원기관지원기관지원기관 :::: 한국생산기술연구원한국생산기술연구원한국생산기술연구원한국생산기술연구원

지원기업지원기업지원기업지원기업 :::: 주 엠피에스코리아주 엠피에스코리아주 엠피에스코리아주 엠피에스코리아( )( )( )( )

산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부

- 2 -

별지 제 호 서식별지 제 호 서식별지 제 호 서식별지 제 호 서식[ 9 ][ 9 ][ 9 ][ 9 ]

관리번호 :

종합기술지원사업 기술지원성과보고서종합기술지원사업 기술지원성과보고서종합기술지원사업 기술지원성과보고서종합기술지원사업 기술지원성과보고서

사 업 명 전동카트의 경량화 및 내구성 향상을 위한 기술지원

지원책임자소속 한국생산기술연구원:

성명 안 경 준:지원기간

부터2003. 8. 1.

까지2004. 7. 31.

사업비 규모

총 백만원200

지원기관의

참여연구원

안 경 준

한 명 근

이 준 균

정 부 출 연 금 백만원: 100

기업부담금현금 백만원: 60

현물 백만원: 40

부품 소재종합기술지원사업운영요령 제 조의 규정에 의해 종합기술지원사업에18ㆍ

대한 기술지원성과보고서를 제출합니다.

첨 부 기술지원성과보고서 요약서 전산출력물 부: 1. ( ) 5

기술지원성과보고서 부2. 5

년 월 일2004 8 13

작성자 지 원 책 임 자( ) : 안 경 준

지원기관장 한국생산기술연구원장( ) : 주 덕 영

확인자 지원기업 대표( ) : 양 기 일

부품 소재통합연구단장 귀하부품 소재통합연구단장 귀하부품 소재통합연구단장 귀하부품 소재통합연구단장 귀하ㆍㆍㆍㆍ

- 3 -

첨부 서식첨부 서식첨부 서식첨부 서식[ 1 ][ 1 ][ 1 ][ 1 ]

종합기술지원사업 기술지원성과보고서 요약서종합기술지원사업 기술지원성과보고서 요약서종합기술지원사업 기술지원성과보고서 요약서종합기술지원사업 기술지원성과보고서 요약서

사업목표사업목표사업목표사업목표1.1.1.1.

가 현 전동카트의 자체중량을 이하로 경량화. 47Kg 40Kg

나 시간 주행 내구시험후 제동거리 확보 및 소음 이하 유지. 400 , 1.5m 80dB

다 최적 공정조건 도출 및 시그마 공정관리를 통한 수율 향상. 6

현( 90% --> 95%)

기술지원내용 및 범위기술지원내용 및 범위기술지원내용 및 범위기술지원내용 및 범위2.2.2.2.

가 현 전동카트의 자체중량을 이하로 경량화. 47Kg 40Kg

알루미늄휠의 경우 금형제작후 저압주조를 통해 기포 제거-

주조 품질 인자로 입자 잔류기포 양 크기 분포 선정- size, , ,

각 공정인자들의 다중회귀 분석 및 최적 저압 주조조건 정립-

경량합금의 두께 형상에 따른 인장강도 피로강도 충격강도 정립- , , ,

나 시간 주행 내구시험후 제동거리 확보 및 소음 이하유지. 400 , 1.5m 80dB

디자인개선 용접부를 볼트 너트 타입으로 대체 및 양산 조립성 증가 작업성- , (

향상)

브레이크 패드 재질 및 개선- type

소재의 탄소함량 및 성분 변화에 따른 제동거리 수명 제동소음- (FeO, MgO) , ,

등 분석 및 디스크 드럼 으로 변경type --> type

다 최적 공정조건 도출 및 시그마 공정관리를 통한 수율 향상. 6 (90%-->95%)

품질요소 에 대한 공정영향인자 도출- CTQ ( ) Vital Few ( )

들의 시그마수준 도출 및 관리 기술자들의 조업- CTQ, Vital Few , Action plan,

자용 등의 관리기법 도입Z-control card

- 4 -

지원실적지원실적지원실적지원실적3.3.3.3.

지원항목지원내용

비고

기술지원前 기술지원後

완제품의 자체중량 47kg 41kg

시간 내구시험 후 제동거리400 , 1.0m 1.5m

소음 90dB 80dB

수율 90% 95%

※지원항목1. : 번항목의 기술지원내용 및 범위를 근거로 지원실적을 항목별로 구2

분하여 기재

지원내용2. : 지원항목별로 기술지원 상황을 비교하여 기재前 後ㆍ

기술지원 성과 및 효과기술지원 성과 및 효과기술지원 성과 및 효과기술지원 성과 및 효과4.4.4.4.

해당기술 적용제품해당기술 적용제품해당기술 적용제품해당기술 적용제품1)1)1)1)

적용제품명 용 용o : 2bag trolley, 1bag trolley

모 델 명 용 용o : 2bag trolley, 1bag trolley

품질 및 가격품질 및 가격품질 및 가격품질 및 가격2)2)2)2)

구 분 경쟁 제품해당기술 적용제품

비 고지원전 지원후

경쟁제품 대비 품질일본 야마하

Z-Max88V60% 80%

경쟁제품 대비 가격 -

객관화 된 를 근거로 작성DATA※

- 5 -

원가절감 효과원가절감 효과원가절감 효과원가절감 효과3)3)3)3)

구 분 절 감 금 액 비 고

원부자재 절감 백만원 년100 / ( %)

인 건 비 절감 백만원 년/ ( %)

계 백만원 년100 / ( %)

공정개선 및 품질향상 등으로 인한 절감효과 반영※

적용제품 시장전망 매출성과적용제품 시장전망 매출성과적용제품 시장전망 매출성과적용제품 시장전망 매출성과4) ( )4) ( )4) ( )4) ( )

구 분 당해연도 매출 차년도 예상매출 전년대비 증가비율 비고

내 수 백만원 년200 / 백만원 년400 / 100%

수 출 천달러 년/ 천달러 년/ 100%

계 백만원 년200 / 백만원 년400 / 100%

참고) 적용제품 주요수출국1. :

작성당시 환율기준2. :

수입대체효과수입대체효과수입대체효과수입대체효과5)5)5)5)

모델명 당해연도 수입액 차년도수입액 수입대체금액 비 고

용2bag trolley 천달러 년/ 천달러 년/ 천달러 년160 /

천달러 년/ 천달러 년/ 천달러 년/

계 천달러 년/ 천달러 년/ 천달러 년160 /

- 6 -

해당기술의 기술력 향상 효과해당기술의 기술력 향상 효과해당기술의 기술력 향상 효과해당기술의 기술력 향상 효과6)6)6)6)

신제품 개발 :□ 용 개발1bag trolley

공 정 개 선 :□ 경량소재에 대한 제조공정 선정

브레이크 및 브레이크 패드의 재질 개선type

제조공정진단 및 개선으로 안정적 제품품질 확보

상용화 개발:□ 급의 경량화 용 개발41kg 2bag trolley

기술적 파급효과기술적 파급효과기술적 파급효과기술적 파급효과7)7)7)7)

년(2004 )

전동카트의 자체중량 으로 하향화- 40Kg

시간 주행 내구시험후 제동거리 확보 및 소음 이하 유지- 400 , 1.5m 80 dB

안정적 품질확보를 통한 수율 이상 달성- 90%

년(2005 )

전동카트의 자체중량 으로 하향화- 37Kg

시간 주행 내구시험후 제동거리 확보 및 소음 이하 유지- 600 , 1.5m 80 dB

안정적 품질확보를 통한 수율 이상 달성- 97%

년(2006 )

전동카트의 자체중량 으로 하향화- 35Kg

시간 주행 내구시험후 제동거리 확보 및 소음 이하 유지- 800 , 1.5m 80 dB

안정적 품질확보를 통한 수율 이상 달성- 98%

- 7 -

적용기술 인증 지적재산권 획득여부적용기술 인증 지적재산권 획득여부적용기술 인증 지적재산권 획득여부적용기술 인증 지적재산권 획득여부5. ,5. ,5. ,5. ,

규격 인증획득규격 인증획득규격 인증획득규격 인증획득1) ,1) ,1) ,1) ,

지적재산권지적재산권지적재산권지적재산권2)2)2)2)

종 류 명칭 번호발명자

고안자( )권리자 실시권자

비고

등록( ,

출원)

열처리 제어

모델 개발

소결 열처리 제어용

에너지 컨트롤러출원중

안경준

한명근

양기일

한지희

생기원 생기원

- 8 -

세부지원실적세부지원실적세부지원실적세부지원실적6.6.6.6.

항 목지원

건수지 원 성 과

기술정보제공 건4 문헌 조사 실험 결과 분석 정보 제공,

시제품제작 건1 용 제작Pilot 1bag trolley

양산화개발 건

공정개선 건1 저압주조법으로 알루미늄 휠 제조

품질향상 건3 경량화 내구성 향상 달성,

시험분석 건2 총 회 시험 분석 실시2

수출 및 해외바이어발굴 건

교육훈련 건1 시그마 공정관리 교육6

기술마케팅 경영자문/ 건

정책자금알선 건

논문게재 및 학술발표 건1 발표2004 TMS

기 타 건

종합의견종합의견종합의견종합의견7.7.7.7.

산악지대가 많은 국내 지형 특성을 고려하여 기존의 급 용 전동카트47Kg 2bag

를 당초 목표인 에는 못 미쳤지만 까지 경량화 하였을 뿐만 아니라40kg 41kg ,

안정적 제동거리 확보 소음 제거 잔고장 감소등 국내 실정에 맞게 품질이 향상, ,

되어 추후 연간 억원 이상의 수입 대체 효과가 있으리라 사료된다3 .

또한 전동카트 알루미늄 휠의 열처리에 착안하여 소결열처리 제어 관련 특허, 1

편이 현재 출원 중에 있으며 지원업체인 주 엠피에스코리아 순수 기술로( ) 1bag

용 전동카트를 개발하였다.

- 9 -

제 출 문제 출 문제 출 문제 출 문

산 업 자 원 부 장 관 귀 하산 업 자 원 부 장 관 귀 하산 업 자 원 부 장 관 귀 하산 업 자 원 부 장 관 귀 하

본 보고서를 전동카트의 경량화 및 내구성 향상을 위한 기술지원 지원기간“ ”( :

과제의 기술지원성과보고서로 제출합니다2003. 8. 1.~2004. 7. 31.) .

2004. 8. 13.

지원기관 : 한국생산기술연구원

대표자 주 덕 영( )

지원기업 : 주 엠피에스코리아( )

대표자 양 기 일( )

지원책임자 ː 안 경 준

참여연구원 ː 한 명 근

〃 ː 이 준 균

〃 ː 한 지 희

- 10 -

목 차목 차목 차목 차

제 장 서론제 장 서론제 장 서론제 장 서론1111

제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성1111

제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표2222

제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용3333

제 장 본론제 장 본론제 장 본론제 장 본론2222

제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과1111

기술지원의 달성도기술지원의 달성도기술지원의 달성도기술지원의 달성도1.1.1.1.

현 전동카트의 자체중량을 으로 경량화 달성현 전동카트의 자체중량을 으로 경량화 달성현 전동카트의 자체중량을 으로 경량화 달성현 전동카트의 자체중량을 으로 경량화 달성2. 47kg 41kg2. 47kg 41kg2. 47kg 41kg2. 47kg 41kg

가 차동 감속장치의 경량화 기술 지원가 차동 감속장치의 경량화 기술 지원가 차동 감속장치의 경량화 기술 지원가 차동 감속장치의 경량화 기술 지원....

차동 감속장치 경량화 필요성차동 감속장치 경량화 필요성차동 감속장치 경량화 필요성차동 감속장치 경량화 필요성1)1)1)1)

감속기 주요 구성 부품 설계 기술 지원감속기 주요 구성 부품 설계 기술 지원감속기 주요 구성 부품 설계 기술 지원감속기 주요 구성 부품 설계 기술 지원2)2)2)2)

차동 감속장치 경량화 지원 내용차동 감속장치 경량화 지원 내용차동 감속장치 경량화 지원 내용차동 감속장치 경량화 지원 내용3)3)3)3)

기어 제작 기술 지원기어 제작 기술 지원기어 제작 기술 지원기어 제작 기술 지원4)4)4)4)

나 알루미늄 휠의 저압주조 기술지원나 알루미늄 휠의 저압주조 기술지원나 알루미늄 휠의 저압주조 기술지원나 알루미늄 휠의 저압주조 기술지원....

저압주조법 일반저압주조법 일반저압주조법 일반저압주조법 일반1)1)1)1)

저압 주조법의 특징저압 주조법의 특징저압 주조법의 특징저압 주조법의 특징2)2)2)2)

고품질 주물의 제조 지원고품질 주물의 제조 지원고품질 주물의 제조 지원고품질 주물의 제조 지원3)3)3)3)

다 휠 디자인 개선 및 파이프 두께 감소를 통한 경량화 지원다 휠 디자인 개선 및 파이프 두께 감소를 통한 경량화 지원다 휠 디자인 개선 및 파이프 두께 감소를 통한 경량화 지원다 휠 디자인 개선 및 파이프 두께 감소를 통한 경량화 지원....

제동거리 확보 및 소음 감소 기술지원제동거리 확보 및 소음 감소 기술지원제동거리 확보 및 소음 감소 기술지원제동거리 확보 및 소음 감소 기술지원3.3.3.3.

- 11 -

가 제동거리 확보 기술 지원가 제동거리 확보 기술 지원가 제동거리 확보 기술 지원가 제동거리 확보 기술 지원....

제동장치의 개요제동장치의 개요제동장치의 개요제동장치의 개요1)1)1)1)

드럼식 브레이크 채택드럼식 브레이크 채택드럼식 브레이크 채택드럼식 브레이크 채택2)2)2)2)

나 기어설계에 있어서 소음 감소 지원나 기어설계에 있어서 소음 감소 지원나 기어설계에 있어서 소음 감소 지원나 기어설계에 있어서 소음 감소 지원....

급 용 전동 골프 틀롤리 개발 기술 지원급 용 전동 골프 틀롤리 개발 기술 지원급 용 전동 골프 틀롤리 개발 기술 지원급 용 전동 골프 틀롤리 개발 기술 지원4. 12kg 1bag4. 12kg 1bag4. 12kg 1bag4. 12kg 1bag

최적 공정조건 도출 및 시그마 공정관리를 통한 수율 향상 기술지원최적 공정조건 도출 및 시그마 공정관리를 통한 수율 향상 기술지원최적 공정조건 도출 및 시그마 공정관리를 통한 수율 향상 기술지원최적 공정조건 도출 및 시그마 공정관리를 통한 수율 향상 기술지원5. 65. 65. 65. 6

기술지원 결과 활용을 위한 시장 조사 지원기술지원 결과 활용을 위한 시장 조사 지원기술지원 결과 활용을 위한 시장 조사 지원기술지원 결과 활용을 위한 시장 조사 지원6.6.6.6.

가 관련 산업 현황 및 시장 조사 지원가 관련 산업 현황 및 시장 조사 지원가 관련 산업 현황 및 시장 조사 지원가 관련 산업 현황 및 시장 조사 지원....

나 주요 수요처 조사나 주요 수요처 조사나 주요 수요처 조사나 주요 수요처 조사....

다 시장 동향다 시장 동향다 시장 동향다 시장 동향....

기술지원 활용방안기술지원 활용방안기술지원 활용방안기술지원 활용방안7.7.7.7.

제 절 기술 지원 수행제 절 기술 지원 수행제 절 기술 지원 수행제 절 기술 지원 수행2222

기술지원 내용 및 추진일정기술지원 내용 및 추진일정기술지원 내용 및 추진일정기술지원 내용 및 추진일정1.1.1.1.

세부 추진 실적세부 추진 실적세부 추진 실적세부 추진 실적2.2.2.2.

제 장 결론제 장 결론제 장 결론제 장 결론3333

부 록 회의록부 록 회의록부 록 회의록부 록 회의록::::

교육자료교육자료교육자료교육자료QPMS(Quality Process Management System)QPMS(Quality Process Management System)QPMS(Quality Process Management System)QPMS(Quality Process Management System)

발표자료발표자료발표자료발표자료2004 TMS2004 TMS2004 TMS2004 TMS

특허 소결 제어용 에너지 컨트롤러특허 소결 제어용 에너지 컨트롤러특허 소결 제어용 에너지 컨트롤러특허 소결 제어용 에너지 컨트롤러( )( )( )( )

- 12 -

제 장 서 론제 장 서 론제 장 서 론제 장 서 론1111

제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성1111

골프장 및 놀이 공원 등 제한된 구역에서 이동수단으로 사용되는 소형 전기자동차

들 중 현재 실용화되어 널리 사용되고 있는 제품으로는, LSV(Low Speed Vehicle),

버스 및 골프카트 등이 있다 현재의 소형NEV(Neighborhood Electric Vehicle), .

전기자동차는 개의 밧데리를 직렬연결하여 모타를 구동하는 형태를 취하고 있4~8

으며 많은 수의 밧데리 사용에 따른 낭비 무게증가 밧데리의 저수명man-hour , , (1

년 밧데리 처리로 인한 또 다른 오염 유발 등 많은 문제들을 야기 시키고 있다), .

이 문제들을 최소화 하기위해 에너지 밀도 증가 경량재료 사용 및, , Packaging

제어시스템 개발 등 많은 노력이 이루어져 왔으며 특히 소재의 경량Management ,

화는 엔진효율을 높여 자동차의 성능향상을 극대화시키고 그로 인해 연비향상을 도

모할 수 있어서 결국 소재의 경량화는 환경오염방지와 연료절감에 가장 적합하고,

효과적인 방법이다.

본 과제에서 소형 전기자동차 중에서도 골프카트의 경량화를 지원하며 수백개의 부

품으로 이루어져있는 골프카트의 경량화 방안은 각 부품의 특성에 맞는 우수한 물

성을 갖는 경량재료의 개발과 기존재료의 제조방법 개선을 통한 기계적 성질을 향

상시키는 방법 등이 있으며 이를 위해 사용되는 재료로 합금 합금 합금, Al , Mg , Ti ,

철강재료 등의 금속재료와 플라스틱이나 세라믹재료 등이 있다.

- 13 -

플라스틱과 세라믹의 기계적 특성상의 결정적인 한계와 합금 합금등의 고가의Mg , Ti

생산단가 철강재료의 중량 등으로 인해 합금이 여전히 골프카트의 주 재료로 사, Al

용되고 있다.

따라서 본 과제는 골프카트 각 부품에 요구되는 물성을 조사 후 일부 부품은 플라, ,

스틱으로 교체 혹은 디자인 개선을 통해 골프카트의 경량화를 지원하고자 한다.

또한 국내에서는 전동카트 개발이 초보적인 상태이며 일부 사용되고 있는 전동카,

트의 경우 잦은 고장과 제동 및 작동의 신뢰성 등에서 크게 문제가 되고 있다 특.

히 고급 소비처인 국내 골프장에서 사용하는 전동카트의 경우 고가임에도 불구하,

고 거의 대부분을 일본 및 미국에서 완제품 형태로 수입하고 있는 실정이므로 국산

전동카트의 경량화 뿐만 아니라 내구성 및 품질 수준을 끌어올려 국내 시장에서의,

신뢰성 및 점유율 회복을 통해 서계 시장으로 진출을 모색하고자 한다.

제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표2222

산악지대가 많은 국내 지형 특성상 전동카트의 경량화가 요구되나 현재 요청기업,

에서는 급 재품 생산에 머물고 있으므로 급으로 경량화 하고자 한다47Kg 40kg .

- 14 -

전동카트 운저의 필수조건인 제동 기술은 제동거리 브레이크 패드의 수명 제동시, ,

소음 등이 고려되어야 하는 복합기술로 현재 브레이크 시스템의 패드 재질type,

등의 개선이 요구되며 최종적으로 시간 주행 내구 시험후 제동거리 확보400 , 1.5m

및 소음 이하 유지하고자 한다80dB .

마지막으로 최적 공정조건 도출 및 시그마 공정관리를 통한 수율 향상6 (

등에 대한 기술지원을 하고자 한다90%->95% ) .

제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용3333

현 전동카트의 자체 중량을 이하로 경량화를 위해 우선 알루미늄휠의 경47kg 40kg ,

우 금형제작 후 저압주조를 통해 기포 제거하였으며 이를 위한 주조기술을 지원하

였다.

시간 주행 내구 시험후 제동거리 확보 및 소음 이하 유지를 위해서400 , 1.5m 80dB

는 디자인을 개선하여 용접부를 볼트 너트 타입으로 대체 및 양산하여 조립성을,

증가 혹은 작업성을 향상 시켰으며 안정된 제동을 위해 브레이크 패드 재질 및

개선 기술지원을 하였다 또한 보다 안정적인 제동을 위해 마찰력 전달에 유리type . ,

한 브레이크 을 디스크 에서 을 교체 하였다type type drum type .

마지막으로 수율향상 을 위해 최적 공정조건 도출 및 시그마 공정, ( 90%->95% ) 6

관리를 위한 품질요소 에 대한 공정영향인자 들의 통계적 도출법CTQ( ) Vital Few( ) ,

와 들의 시그마 수준 도출 및 관리 기술자들의 조업자CTQ Vital Few , Action Plan,

용 등의 관리기법 도입 등에 대한 교육 및 기술정보 제공을 지원하Z-control card

였다.

- 15 -

제 장 본 론제 장 본 론제 장 본 론제 장 본 론2222

제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과1111

기술지원의 달성도기술지원의 달성도기술지원의 달성도기술지원의 달성도1.1.1.1.

본 과제를 통하여 전동카트의 경량화 내구성 및 품질 향상 양산화 기술 확립을 위, ,

한 계획 대비 달성도를 아래 표에 나타내었다.

계획 대비 기술지원 달성도

No. 기술지원 내용 달성도

1 현 전동카트의 자체중량을 이하로 경량화47Kg 40Kg90%

(41Kg)

2시간 주행 내구시험후 제동거리 확보 및 소음 이400 , 1.5m 80 dB

하 유지100%

3최적 공정조건 도출 및 시그마 공정관리를 통한 수율 향상6

(90%-->95%)100%

현 전동카트의 자체중량을 으로 경량화 달성현 전동카트의 자체중량을 으로 경량화 달성현 전동카트의 자체중량을 으로 경량화 달성현 전동카트의 자체중량을 으로 경량화 달성2. 47Kg 41Kg2. 47Kg 41Kg2. 47Kg 41Kg2. 47Kg 41Kg

가 차동 감속장치의 경량화 기술 지원.

차동 감속장치 경량화 필요성1)

- 16 -

전동 카트용 차동 감소기는 모타부로부터 전달되는 회전력을 적당한 감속비로 감속

하여 토크를 증대시킬 뿐만 아니라 카트 및 운송 장치의 양바퀴에 토크를 균일하게

전달하는 역할을 수행한다 이 때문에 자동차를 비롯하여 동력을 이용하는 거의 모.

든 육상 운송 수단의 핵심 동력전달 장치로 인지되고 있다 특히 좌우의 회전력이.

다를 경우 예컨대 한쪽 바퀴가 미끄러진다든지 좌 또는 위회전시 양 바퀴의 회전

속도에 차이가 발생하는 경우 두 바퀴의 회전력과 회전 속도를 변화시켜 사고를 방

지하고 선회가 가능하도록 해 준다 그림 은 차동 장치가 필요한 예를 보여준 것. 1

이다.

감속기는 카트의 무게 주행 주행 저항 등판 각도 사용 속도 등을 고려하여 카트, , , ,

가 최적의 조건으로 동력을 전달할 수 있도록 모타의 동력을 바퀴에 전달할 수 있

는 감속비를 가져야 한다 아울러 후진이 필요한 경우에 모타의 회전 방향이 반대.

로 바뀌고 이 때 감속기도 반대 방향으로 바뀌므로 정방향 또는 역방향으로 기어가

서로 회전이 가능해야 한다.

- 17 -

그림 차동기어 장치가 필요한 예1.

모타는 그 회전수 영역이 엔진과 다르며 그 토크값의 변화에 따라 적절한 감속비를

선정하여 카트의 주행 요건에 맞추어야 하므로 이에 적합한 전용 동력전달 장치인

감속기가 필요하다 또한 대부분의 모타는 일정 속도 이상에서 토크가 급격히 떨어. ,

져 최고 속도에서는 아주 작은 힘 밖에 내지 못한다 따라서 무거운 전동카트를 움.

직이도록 하기 위해서는 모타의 구동력을 감속기로 증대해야 하나 무한정 감속할

경우 속도가 지나치게 낮아지므로 속도와 구동력 사이에 최적화가 필요하다 이때.

어느 정도 모타의 용량도 결정되어야 하는데 모타의 용량을 키우는 경우 에너지의

용량 및 배터리 크기 비용 효율 등에서 유리하지 않다 여기에 감속기는 아주 작, , .

은 비용으로 모타의 구동력을 크게 할 수 있는 효과적인 해답이 될 수 있다.

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따라서 경량화를 고려한 모타의 최적 용량 결정을 위해서는 모타 및 제어기를 이용

하여 전동카트의 토크와 속도에 대한 요구사항을 조사한 후 등판 각도 및 최고 속,

도등을 조사하여 감속비를 결정한다.

감속기 주요 구성 부품 설계 기술 지원2)

감속기의 주요 구성품으로는 모타와 연결부는 장치와 감속Coupling Input Shaft,

및 차동 및 등이 있다Gear Gear Set, Housing, Bearing Sealing, Oil, .

장치는 반드시 필요한 것은 아니나 모터의 와 같이 회전하Coupling Output Shaft

면서 동력을 감속기의 에 전달해 줄 때 구동 초기의 충격을 완화해 주Input Shaft

기 위해서 를 장착해 준다 일반적으로 고무에는 철심을 박아 내구Rubber Coupler .

성을 키워준다.

기어 는 그림 와 에서와 같이 감속기 내부에서 개의 기어가 모터의 회전력Set 2 3 4

을 기어비에 의해서 증대시킨다 개의 기어는. 4 Input Shaft-Input Gear (Gear1),

및 차동기어 로main Shaft-Main Gear (Gear2, Gear) Differential Gear( , Gear 4)

나뉜다 와 가 맞물린 부분을 이라 부르며. Input Gear Main Gear Speed Gear Set ,

와 차동기어가 맞물린 부분을 이라 한다 감속기의 감속Main Gear Final Gear Set .

비는 의 잇수비와 의 잇수비의 곱이며 경우에 따라Speed Gear Set Final Gear Set

차동기어 안의 베벨기어에도 기어비가 적용되기도 한다.

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감속기내의 기어에 이어 그림 는 감속기 하우징에 각 기어가 장착된 어셈블리이2

다.

회전하는 축과 고정되어 있는 감속기 사이에서 회전하는 운동Bearing Gear Housing

과 축의 지지 역할을 수행한다 이때 사용되는 베어링은 이 사용되나. ball bearing

축 방향의 하중이 발생될 경우 이 상용되기도 한다 은Thrust Bearing . Housing

라 부르는 부분으로 동력 전달시 기어 및 베어링의지지 소음 진동 저감gear Box , / ,

감속기 오일의 냉각 등의 역할을 한다 오일의 저장과 함께 원활한 유로를 형성하.

도록 설계되어야 한다 오일은 감속기 내부에서 기어의 마찰 베어링의 소착 등을. ,

최소화 하도록 윤활유 역할을 하며 유동성을 유지하면서도 고온에서 오일 필름이,

끊어지지 않도록 점도를 유지할 수 있어야 한다.

또한 그림 에서와 같이 주 엠피에스코리아는 전동카트에서 모타의 출력축과 감4 ( )

속기 입력축의 연결 구조 즉 감속기의 축에 키 홈을 파고 모타의 축에 전달될 수, ,

있도록 한 연결구조를 택하여 경량화를 달성했을 뿐만 아니라 소음을 감소 하였다, .

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그림 브레이크와 개의 감속기어3. Drum type 4 set

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그림 모타의 출력축과 감속기 입력축의 연결 구조4.

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차동 감속장치 경량화 지원 내용3)

시제품으로 제작한 차동 감속장치를 전동 카트에 장착한 후 시험한 결과 구동 효율

과 내구성에 문제가 없었으며 소량으로는 판매도 가능한 수준에 도달한 상태이다, .

동력 전달 효율은 무부하 상태에서 에서 로 비교적 양호한 결과를92%, 47kgf 88%

얻었다 또한 기존 오토바이 등에 사용되는 차동 장치의 경우에 비하여 의 무. , 50%

게를 줄여 소형 경량화를 달성하였다.

그러나 동력전달 과정에서 차동 기어에 전동카트의 제동 시스템을 장착할만한 곳,

이 마땅치 않은 점 동력을 끊어야 할 경우 별도의 클러치가 없는 점 오일 주입이, ,

불가능한 점등은 단점으로 지적될 수 있다 카트가 주행중에 제동이 필요한 경우.

다음의 가지 경우를 채택할 수 밖에 없다3 .

차동기어 양단의 축에 기계식 브레이크 장착-

모타 뒤 축에 기계식 브레이크 장착-

모타 뒤 축에 전자식 브레이크 장착 전자식 분말 브레이크- ( )

첫번째를 채택할 경우 두 개의 축에 균일한 제동력이 거리지 않을 수 있으며 이 경

우 좌 또는 우로 방향이 틀어지는 현상이 나타날 수 있다 두 번째와 같이 모탑레, .

이크를 사요하면 첫 번째의 경우와 같은 현상은 막을 수 있지만 모타의 회전시 베

어링 및 축에 하중이 걸려 모타의 내구성을 줄이는 결과를 가져오게 된다.

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또한 제작이 어렵다는 단점도 있으며 이 필요한 경우 기계식 브레이크만을Parking

사용해야 한다는 단점도 있다 세 번째의 경우에는 대당 만원 정도의 비용 상승. 20

이 필요하며 전자브레이크에서 카트의 전력을 소모하면서 제동한다는 문제점이 발

생한다 따라서 동력 전달 과정에서 어느 한 축을 빼내어 브레이크로 활용할 수 있. ,

도록 설계할 필요가 있다.

둘째로 필요한 경우 감소기에 동력이 전달되지 않도록 클러치를 장착할 필요가 있

는데 본 과제에 적용된 전동카트의 경우 모타의 뒤쪽에 전자식 브레이크가Parking

장착되어 있어 그 필요성이 더욱 크다 즉 밧데리가 완전히 방전되었을 경우.

브레이크가 모타의 축을 잡게 되는데 이때 동력을 분리할 수가 없어 카트를Parking

밀어서도 움직이지 못하는 현상이 발생하는 단점이 있다 이때 동력을 분리할 수.

있다면 밀어서 움직일 수 있다.

셋째 윤활제 로는 점도가 낮은 그리스를 사용하여 작업시엔 고체 상태, (Lubricants) ,

운행시에는 기어 박스안의 온도 상승으로 인해 액상으로 변하도록 되어 있는데 현

장에서 분해가 필요한 경우 온도가 높으면 윤활제가 액상 상태이므로 분해할 때의

오일을 재 주입할 수 없다 이는 감속기에 오일 주입구를 설치하든지 점도가 높은.

그리스로 윤활제를 변경하는 등의 조치가 필요하다.

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기어 제작 기술 지원4)

를 사용하여 기어를 가공하였으며 이 끝난 후Hob Cutter , Hobbing Shaving Cutter

를 이용하여 기어 이 끝에 남은 를 제거하였다 기어의 가공 공정을 요약 정리Burr .

하면 다음 순서도와 같다 그림.( 5)

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그림 기어 가공 및 제작 과정5.

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또한 본 과제에 적용한 각 기어의 사양은 다음 과 같다, Table .

과 의 잇수비가 가 되며 의 잇수비가Gear 1 gear 2 Speed Gear Ratio , Gear 4 Final

가 된다 총 감속비는 이의 곱으로 계산된다Gear Ratio . .

감속기 내 각 기어의 제원

기어의 잇수를 조정하여 기어비를 다르게 할 수 있으며 이 때 이 감속기가 장착된,

카트는 속도와 등판 능력에 있어 변화가 발생한다 이어지는 은 감속비 변화와. table

모타 회전수의 변화에 따른 카트의 속도를 표현한 것이다.

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각 모터 회전 수에 따른 카트의 속도 비교

각 기어비의 선정은 모타의 토크와 카트에서 요구하는 속도에 따라 결정되어야 하

며 또한 각 기어에 걸리는 를 고려하여 그 수명을 예측할 수도 있다 첨부한, Load .

은 는 각각의 기어비에 대하여 총 주행 거리와Table Load & Cycle Condition Cart

시간 그리고 최고 속도 등을 예측한 것이다.

그림 은 차동기어 제작을 위한 모형이며 이 모형에 따라 차동 기어가 제작되6~8

었다 제작된 기어의 가지 특징은 먼저 개의 가 맞물려 돌아가면. 3 , 4 Bevel Gear

서 양 출력축의 토크를 균일하게 제어할수 있고 회전이 용이하도록 두 축의 속도비

를 부여하였으며 마지막으로 한쪽 축에 부하가 걸리지 않을 경우 반대 축은 회전하

지 않는다 결과적으로 차동기어는 에서 으로 약 절반의 무게로 경량화. 4.8kg 2.5kg

되었고 감속기는 에서 으로 경량화 되었다 또한 이어지는 표에서8kg 5kg 60% .

경량화와 관련된 전동카트의 주요 부품들을 정리하였다.

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그림 6. Differential Gear Set made with Engineering Plastic

그림 7. Differential Housing

그림 8. Differential Gear Set

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전동 카트의 주요 부품 List

주요

품목하부 품목 수량 도면 사양 재질( )

모타

Motor Shaft 1 Y SC45

Front Cover 1 Y Al

Brake 1 YMikipully

(XS-05-10)

Brake Cover 1 N MPS

Matching Bolt 2 N M3

감속기

Transaxle 1 Y Pride

Key 2 Y Pride

Bolt 2 N (Inch)

Mounting 2 Y MPS

Wheel Adaptor 2 Y MPS

Bolt 6 N M8

앞바퀴

Wheel 2 Y MPS

Tire 2 N 대만Maxxis( )

Blower Fit 2 N 승용차 공용

Wheel Adaptor 2 Y MPS

뒷바퀴 Wheel 1 Y MPS

Bearing 2 N 6204

Washer 2 N D24,D8.5

Bushing 2 N D11.8,D9

Shock absorber 1 N 자전거 뒷바퀴 공용

Bolt 2 N M8, L=19.4

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커버

Main Cover 1 Y MPS

Battery Cover 1 Y MPS

Motor Cover 1 Y MPS

Side Bolt M6X1.1 4 Y L=144

Side Bolt M5X1.0 4 N L=10.4

Body

Main Frame 1 YStainless

steel(MPS)

Handle 1 YStainless

Steel(MPS)

Handle Band 1 Y 자전거 공용

Front Bag Support 1 NStainless

Steel(MPS)

Battery Tray 1 NStainless

Steel(MPS)

Brake Handle Brake Set 1 Y MPS

Bolt 4 Y M4*L6.7

Brake Handle 2 N MPS

Brake Joint 1 Y SS Rod

Brake Wire Holder 2 Y Mobiq

Brake Switch 1 N Mobiq

Brake Drum 2 N 자전거 공용품 가공

Brake Lining 2 N 자전거 공용품 가공

Brake Adaptor 1 N MPS

Bolt-Brake Adaptor

Fix2 N M^, L=14.4

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퍼터통

Putter Housing 1 N MPS

Bottom Supporter 1 N MPS

Bolt 1 N M8, L=19.4

Nut 1 N M8, L=19.4

Washer 1 N D=24.5, d=8.5

충전기

Power Supplier 2 N 24V

Charging Module 2 Y 23V

Charger Connector 1 N 사용3Pin(2Pin )

Wire 1 N KSC3304

Wire Connector 1 N 2Pin

배터리

Battery 2 Y 엔비 21Ah

Bolt 4 N 엔비

Nut 4 N 엔비

Washer 4 N 엔비

Charging Cable 1 N 0.75MM DONGIL

Charging Connector 1 N 2Pin

Serial Wire 2 N 3.5MM DONGIL

Fuse 2 N 20A*2

Fuse Holder 2 N

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나 알루미늄 휠의 저압주조 기술지원.

저압주조법 일반1)

저가압 주조법이라 불리워지고 있고 또는 라고 약칭되고 있다 저압주L.P.D. L.P.C. .

조법은 그림 에서와 같이 주탕 수단이 밀폐한 용기 내의 용탕면에 비교적 작은9 “

정압력을 가스 형태로 가하여 용탕 중에 삽입되어 있으면서 유일하게 용기 바깥으,

로 개방되어 있는 급탕관을 통해서 중력과 반대 방향으로 용탕을 밀어 저압주조법

또는 올려 급탕관 상단에 밀착되어 설치된 주형에 주탕하는 주조법 이다” .

이 저압주조 장치는 보온로 도가니 급탕관 삽입 구멍 또는 용탕 보급구를 가진 밀, ,

폐용 덮개 급탕관 주형 주형개폐장치 가압가스의 도입 배기구 가압제어 장치, , , , , ,

등의 기본적 부분으로 되어 있고 구조상 비교적 간단하다 밀폐된 도가니내의 풍량.

을 제어하고 압축공기를 불어 넣어 용탕면에 0.15-0.7 kg/cm2 정도의 압력을 천천

히 가하면 용탕은 급탕관 내를 상승하고 그 상단에 밀착되어 장치된 금형 내에 밀

어 올려져서 주형 공극부를 충전한다 소정시간 가압을 유지하였다가 압력을 제거.

하면 주형 내의 용탕은 이미 응고했지만 탕구 이하는 아직 용해된 상태로 있게 되

어 그대로 급탕관을 역류하여 도가니 내에 낙하한다 그리고 주물을 주형에서 꺼낸.

다 여기서 주조 작업의 이 완료된다. 1 cycle .

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주형에는 중력금형주조의 경우와 마찬가지로 금형을 사용하지만 형 형CO2 , shell

혹은 흑연형도 사용된다 로는 금속은 물론 형 후란 수지형 등도 많이 사. core shell ,

용되고 있다 이와 같은 저압주조법은 사용하는 주형이 중력 금형주조법과 유사하.

지만 주탕방법이 종래의 모든 주조방법과 다르고 중력과 반대 방향으로 또한 주입

속도를 제어하면서 주탕하는 주조법이다 따라서 가압 금형주조와 중력 금형주조의.

중간의 방법이 아니고 새로운 제 의 주조방법이라고 생각해야만 한다 저압주조법3 .

은 합금뿐만 아니라 동합금 철강 등의 비교적 고융점의 합금에도 적용되고 있Al ,

으며 현재 우리나라에서 양산이 되고 있다 저압주조법의 공업화에는 유럽이 앞서.

가고 있는데 일본에 있어서 주조기와 부속 설비에 개량이 가해져 상당히 뛰어난 기

능을 갖춘 설비로 발전해 주조법으로써 확립되기에 이르렀다.

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A: 도가니 B: 용탕 보급구

C: 용탕 보온로 D: 보급구 마개

E: 도가니 뚜껑 F: 급탕관

G: 압축공기 입구 H: 다이 바닥

I: 하형 금형( ) J: 상형 금형( )

K: 제품부 L: 상부 다이 플레이트

M: 상부 프레임 N: 금형 작동기구

그림 저압주조법9.

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저압 주조법의 장단점

장 점 단 점

주조회수율이 높다. 생산성이 별로 좋지 안하 금형제조

와 비슷하여 다이캐스트 정1/3~1/6

도이다.건전한 주물이 얻어진다.

깨끗한 주물이 얻어진다.

치수가 정밀하고 표면이 깨끗함.주조할 수 있는 합금의 종류에 제약

이 있다.

가공비가 절감된다.

용탕주입속도가 광범위하게 자유로

이 제어된다.전반적으로 엄밀한 관리가 필요하다.

장치 및 조작의 자동제어가 쉽다. 제품의 모양상 중간에 좁은 목이 있

으면 아래로부터 용탕이 잘 올라가

지 않는다.비교적 복잡한 모양이거나 얇은 주

물 대평주물 또는 빌렛 슬, (billet),

랩 등의 주조가 가능하다(slab) .

설비비가 비교적 적고,

초기경비가 적게 든다.

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저압 주조법의 특징2)

복수개 취급의 적용-

한 대의 주조기에 의해 단독 또는 복수의 스토크를 통해서 일회의 주탕으로 복수개

의 주물 을 제조한다 이 경우 금형 한 개마다 스토크가 대응하는 경우와 한 개의.

스토크로부터 분기된 탕도에 의해 복수의 형으로 탕이 공급되는 경우가 있다 주탕.

조건은 복수의 스토크로는 주탕의 모양에 차이가 생길 위험은 있지만 널리 실용되

고 있다.

실 활동시간의 개선-

금형의 교환 금형의 청소 중자의 셋트 등 주입의 준비작업이 안전하고 확실하며, ,

또 용이 하게 가능하도록 연구된 구조의 상형주행방식의 저압주조기가 대형의 자동

차용 알루미늄 주물의 제조에 사용되고 있다 이것은 상형을 고정한 가동 플레이트.

가 상승한 후 좌우 어느쪽으로 가동해도 주입위치와 다른 장소에서 형교환이 가능

하므로 미리 다른 금형을 준비함에 따라 교환에 요하는 시간을 단축할 수가 있고

준비를 위한 작업성도 좋아진다 또 금형의 취부법의 연구에 의한 신속화와 가동..

플레이트의 이동속도의 고저속으로 원활하게 교체되는 등에 따라 더욱 시간의 단축

이 도모되고 있다.

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응고시간의 단축-

앞에 서술했듯이 주조 방안에 제약이 있고 지향성 응고를 확보하지 않으면 안 되는

것과 게다가 금형이 직상에 취부되어 있는 것을 위해 금형온도가 전체로써 고온으

로 유지되어 조업 되고 있다 그 결과 응고시간이 길어진다 금형의 과열을 방지하. .

고 정상적인 온도로 유지하기 위해 압축공기의 분무에 의한 냉각이 주로 행해지고

있다 금형의 바로 밑에 용탕이 있으므로 수냉하는 것은 누수에 의해 폭발이 생기.

게 되는 것을 두려워해서 피하고 있다 그러나 누수의 엄격한 방지기술이 생기고.

안전하게 수냉 방식을 적용할 수 있게 되고 게다가 퍼스컴의 이용 응답의 신속한,

센서의 취부법이 실현되게 되어 금형온도를 낮게 해서 요소요소의 온도유지가 적절

히 이루어지게 되어 주조 사이클이 단축되게 되어있다.

금형의 온도를 낮게 하려면 금형과 보온로의 사이에 냉각판을 설치하는 방법과 뒤

에 서술하는 것과 같은 보온로를 금형의 바로 아래로부터 떨어진 위치에 설치 용탕

을 단열보온한 스토크를 통해서 압송하는 방법도 실시되고 있다.

고품질 주물의 제조 지원3)

가압제어-

저압주조법의 중요한 특징은 일정한 가압 프로그램에 의해 용탕변을 가압해서 금형

에 주탕 하는 것이며 용탕이 스토크를 상승하는 속도 금형을 충전하는 속도를 조,

절하고 더욱이 압탕에 상당하는 기압을 하기까지 가장 좋은 조건이 항상 유지되는

것이 고품질 주물을 얻는 포인트의 하나로 되고 있다.

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용탕량과 보온로내 공간이 주탕마다 변화하고 로 내의 공기누출이 생기는 것 등에

따른 가압제어가 컴퓨터의 채용에 따라서 실용화되어 설정하고 있는 가압조건과 실

정과의 차이를 비교해서 보정을 하고 정밀한 제어가 가능하도록 되어있다 따라서.

종래의 수작업에 의한 강압조정과 설정된 가압 프로그램에 의한 순응성이 낮은 가

압 조작에 비해서 신뢰도가 상당히 높은 정상적인 작업으로 효율을 높이는 것이 가

능하게 되고 있다 또 작업자의 부담을 가볍게 하고 인원의 삭감도 가능해졌다. .

수냉금형의 활용-

전술한 수냉 금형을 사용하고 자향성 응고를 유지한 낮은 금형 온도에서 얻어진 제

품에서는 금속조직이 육안으로 또는 현미경으로도 미세화 되어 기계적 성질을 향상

하고 탕돌기 불량과 주소의 발생의 방지가 가능하고 품질이 개선되고 있다, .

스토크의 재료선택-

스토크는 용탕보온로와 금형과의 연결하는 용탕의 유로이며 스토크내의 상태가 변

하지 않고 용탕조건이 똑같이 유지되는 것이 바람직하다 또 항상 용탕과 접촉하고.

일부는 침전되어 통상 사용되는 주철관의 경우에는 알루미늄 합금 용탕에 의해서

침식되어 용손이 생겨 더욱 용탕중의 철분을 혼입시킨다.

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이를 방지하기위해 직접 도형재를 피복하든가 유리섬유 크로스로 덮은 위에 도형을

해서 이용하고 있는데 전자의 방법으로는 빈번하게 교체를 행사는 것 이 필요하게

된다 주철관 대신에 티탄관에 유리섬유 크로스를 피복하면 스토크의 장시간 연속.

사용에 효과가 있어 실용되고 있다.

또 알루미나를 주체로 하는 세라믹관이 도입되어 주철관 사용에 따라서 생기는 문,

제점은 해결되고 있는데 용제가 이용되고 있는 경우에 생기는 침식 혹은 충격에,

의한 파손등의 위험은 남아있다 비싸기는 하지만 수면이 상당히 늘어나고 작업성.

도 좋아져 이를 사용하는 데 적합한 구조의 저압주조기도 만들어져 있으므로 세라

믹 종류의 선택여하에 따라서 세라믹 스토크의 사용은 한층 효과가 커지라고 예상

된다.

유지로의 선정-

밀페로 안에서는 도가니에 용탕을 유지하는 방법이 일반적인 형식이고 도가니는 주

철제를 피하고 흑연도가니가 사용되고 있다 제품중량이 늘고 용탕 보온량이 많아.

저 장시간 연속조업을 필요로 하면 사용할 수 있는 흑연도가니의 크기에도 강도,

신뢰성 가격 수명 등의 점에서 한계가 있다, , .

도가니를 이용하지 않고 로의 내부를 내화 캐스터블로 만들어 보온의 목적으로 천

장에 전기저항 발열체를 설치하는 반사로형과 용탕안에 열원을 침전하는 형으

로가 사용되고 있다lqhdhs .

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이에 따라 로의 수명이 길어지고 보수보전을 위한 경비가 절약되고 노력을 줄일 수

가 있어 대형주물의 양산에는 유리한 것으로써 설치되는 예가 많아지고 있다.

축로후 조업 개시에 이르기까지 필요한 예비 작업과 캐스터블의 종류에 따라서 용

탕의 품질이 영향 받는 일 등 충분히 기안되지 않으면 안 되는 점도 있다.

용탕의 성상-

대형 용해로에서 만들어진 용탕은 탈산 탈가스 또 어느 경우에는 개량처리를 한후,

에 일반적으로는 취과에 따라서 보온로에 공급된다 유지로 안에서의 용탕은 주탕.

마다 스토크중을 상승해서 주입되어 잔탕은 보온로의 용탕에 되돌아간다.

이들의 조작가운데서 용탕의 흩어짐 이 크기 때문에 용탕에는 비금속 개재물이 늘

고 가스함량은 증가해 개량처리효과도 경우 에 따라서는 절감되어 용탕의 성질은,

최초에 공급된 상태에서 변화하여 나빠진다.

또 유지로 중의 잔탕이 새로이 보급된 용탕의 성질에도 영향을 미쳐 공급된 상태에

서 변화해 나빠진다 보온로에 용해로로부터 급탕하는 방법으로써 취과를 대신해서.

밀폐할 수 있는 이동식 배탕로가 이용되고 있다 보온로의 급탕구와 배탕로의 스토.

크를 연결관으로 연결하고 배탕로의 탕면을 불활성 가스로 가압해서 급탕하면 공기

의 말려들기와 비금속 개재물 주로산화물 의 혼입을 막고 탕의 성질을 잃는 일없이( )

탕이 보급된다.

- 41 -

주탕시의 탕구에 있어서 탕의 흩어짐은 가압속도 탕구의 형 이외에 스토크 하단과,

로 바닥과의 거리와 잔탕의 양에 관계하고 또 스토크에서 되돌아온 잔탕의 양과 그

유속 보온로 내의 탕의 양과의 비율에 따라서 탕이 가반되는 정도가 영향받는 것,

이 물 모델에 따라서 명시되어 있고 작업상의 지침이 나타나있다 최근에는 주탕.

시 및 주탕 후의 갑압 제어 속도를 높게한 특수한 주조장치에 의해 잔탕을 스토크

의 소정의 위치까지 되돌리는 것으로 심한 낙하를 막고 산화물의 발생을 막는다는

제안이 있다.

산화물은 탕구에 금망 세라믹 필터를 빼놓고 용탕중의 산화물을 제거하고 있는데,

스토크 내면에 부착하는 산화막에 대해서는 문제가 남는다 산화물 주물에의 혼입.

을 막는 대책으로 써 완벽을 기하는 것은 곤란하므로 이들의 조합이 실용되어 최소

으로 하고 있다.

용탕중의 수소가스는 보온로 안에서 증가하는 경향이 있으므로 급탕시의 탕에서는

보통의 알루미늄 주물의 함유량의 한계보다 낮게 하는 것이 바람직하다 반사로형.

의 대용량의 보온로에서 연속 조업하는 경우에는 불활성가스에 의한 추가의 탈가스

처리가 필요하게 된다 여기에는 불활성 가스의 미세한 기포를 흡입하는 방법이 적.

합하며 이것은 산화물의 부유 제거에도 효과가 있으므로 용탕을 청결하게 유지할

수가 있다 연속 탈가스를 하려면 주입의 가압 제어와 연동한 연구가 가해지고 있.

어 이와 같은 추가의 탈가스가 행해지는 보온로의 구조가 필요해지고 있다.

- 42 -

규소를 많이 포함하는 아공정 알루미늄규소합금에 개량처리를 할 때에 개량처리제

에 따라서 다른 문제가 생긴다 나트륨에 의한 경우는 시간과 함께 나트륨이 산화.

감소하므로 그것을 보완하기 위해 고형 플럭스의 사용을 고려하지 않으면 안되는데

스토크의 재질에 따라서 침식 될 우려가 있다.

이에 대신하는 안티몬에 의한 개량처리에서는 장시간 개량효과가 계속되고 나트륨

과 스트론티움 사용의 경우에 보여지는 첨가에 의한 수소가스의 증가도 없으므로

저압주조법에 적합하다 그러나 제품의 열처리하면 주기가 착색되므로 경우에 따라.

서는 외관을 좋게 하기 위한 공정을 필요로 한다.

스트론티움에 의한 경우는 나트륨보다는 감소가 적고 그 효과가 장시간 지속되므로

상술한 수소함유량이 증가하는 것 개량 처리 전에 행하는 탈산처리의 차이에 의한

개량효과가 달라진다는 의심기간과 함께 스트론티움 이 감소하는 실체에 대해서 검

토가 이루어지고 있으며 실용의 영역에 도달하고 있다 이들 의 상활에 따른 추가.

처리의 실시방법이 검토과제가 된다.

기타 불량원인-

주탕 할 때 금형 안의 공기 또는 중자로부터 발생하는 가스에 의한 배압은 탕돌기

불량 산화물의 말아 들이기와 가스에 원인한 주물 불량이 생긴다 금형의 벤트홀의, .

역할이 중요해지며 벤트 홀의 기능을 유지하기 위한 장소 혹은 발생가스의 응결에,

의한 막힘 등을 방지하기 위한 대책이 취해지고 있다 이에 덧붙여서 금형 중에 유.

기가 생기고 있는 상태에서 주탕하는 것은 유리하다.

- 43 -

다 휠 디자인 개선 및 파이프 두께 감소를 통한 경량화 지원.

주 엠피에스코리아는 전동카트에서 조향성 및 직진성 확보가 용이하도록 직진방향( )

의 앞쪽에 개의 구동바퀴와 뒤쪽에 한 개의 조향 바퀴가 조합된 바퀴의 조합을 선2

택하였으며 전동카트에 의해 안에서의 잔디의 손상을 막기 위하여 앞쪽의Fareway

구동 바퀴에 사용한 폭 이상 사이의 광폭타이어 또는 바퀴와 바퀴50mm 180mm ,

의 폭 에서 사이의 통고무로 된 뒷바퀴의 구조를 택하였다 그림40mm 120mm .( 10)

또한 저압주조로 제조된 합금 휠을 사용하여 경량화를 달성하였다 그림 은, Al . 11

용 전동카트의 전체 개략도를 보여준다2bag .

- 44 -

그림 개선된 휠 설계10.

- 45 -

그림 용11. 2 bag Elecrtic trolley

- 46 -

제동거리 확보 및 소음 감소 기술지원제동거리 확보 및 소음 감소 기술지원제동거리 확보 및 소음 감소 기술지원제동거리 확보 및 소음 감소 기술지원3.3.3.3.

가 제동거리 확보 기술 지원)

제동 장치의 개요1)

제동장치 는 주행하는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 동시에 주차(Brake System)

상태를 유지하기 위해 사용하는 중요한 장치이며 일반적으로 마찰력을 이용하여,

자동차의 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 그것을 대기 속으로 방출시켜 제동작용,

을 하는 마찰식 브레이크를 사용하고 있다.

또한 제동장치는 주행할 때 주로 사용하는 주 브레이크 와 자동차를 주(Foot brake)

차할 때 사용하는 주차 브레이크 가 있다 주 브레이크는 운전자가(Parking brake) .

발로 조작하기 때문에 풋 브레이크라 하고 주차 브레이크는 보통 손으로 조작하기

때문에 핸드 브레이크라고도 한다.

브레이크 장치의 조작기구는 로드나 와이어를 사용하는 기계식과 유압식이 있으며,

일반적으로 풋브레이크는 유압식 주차 브레이크는 기계식을 사용하고 있다, .

브레이크 본체-

브레이크 본체는 마스터 실린더에서 오는 유압을 휠 실린더가 받아 브레이크 슈와

드럼에 제동력을 발생하는 부분이며 구조상으로 드럼식 브레이크와 디스크식 브레,

이크로 구분된다.

- 47 -

드럼식 브레이크-

드럼식 브레이크는 휠 실린더 브레이크 슈 백 플레이트 및 브레이크 드럼 등으로 구, ,

성된 내부 확장식이다 브레이크 페달을 밟으면 마스터 실린더 내의 피스톤이 브레.

이크 유압을 높여주고 이 압력은 브레이크 파이프를 통해 휠 실린더에 전달된다, .

휠 실린더는 유압에 의해 피스톤을 밀게 되고 피스톤의 움직임에 따라 브레이크,

슈는 드럼에 압착되어 제동작용을 한다 이러한 드럼식 브레이크는 주로 뒷 바퀴.

제동용에 많이 사용되는 기본적인 형식이다.

디스크 브레이크-

근간에는 자동차가 고속화 됨에 따라 드럼식 보다 방열과 열변형에 의한 제동력 저

하가 적은 디스크 브레이크가 많이 사용되고 있으며 특히 앞쪽 브레이크는 거의가,

디스크 브레이크 부동 캘리퍼형 를 사용하고 있다 디스크 브레이크는 바퀴와 함께( ) .

회전하는 브레이크 디스크의 양쪽에 설치된 패드에 의해 제동된다.

패트 바깥쪽에 있는 하우징을 캘리퍼 라고 한다 이 캘리퍼에는 피스톤과(Caliper) .

오일 통로가 있어 마스터 실린더에서 발생한 오일의 압력에 의해 피스톤을 패드쪽

으로 밀어 디스크에 압착하고 또 그 반력으로 캘리퍼가 반대 방향으로 움직여 반대

쪽 패드로 압착시켜 제동력을 얻도록 되어 있다.

- 48 -

디스크형 브레이크의 장단점▷

방열 작용이 좋다-

좌우바퀴의 제동력이 안정되어 편제동이 적다- .

열 변형이 없어 페달 밟은 거리의 변화가 적다- .

패드 내마멸성이 매우 큰 재료를 사용해야 하고 패드 마모가 드럼식보다 빠르다- .

구조상 가격이 비싸다- .

유압식 제동장치-

유압식 제동장치는 파스칼의 원리를 응용한 것으로 브레이크 페달을 밟으면 유압이

발생하는 마스터 실린더와 그 유압을 받아 브레이크 슈 를 드럼에 밀어 붙여(Shoe)

제동력을 발생하게 하는 휠 실린더 브레이크 파이프 및 호스 등으로 구성되어 있,

다.

마스터 실린더-

마스터실린더는 페달을 밟으면 필요한 유압을 발생하는 부분이며 근간에는 앞 뒤,

어느 한쪽의 유압계통에 브레이크액이 새어도 남은 한쪽을 안전하게 작동시킬 수

있도록 되어 있는 탠덤 마스터 실린더를 많이 사용하고 있다(Tandem) .

브레이크 부스터-

브레이크 부스터 진공배력식 는 흡기매니폴드 흡입 부압을 이용하여(Brake Booster: )

페달을 밟을 때 마스터 실린더에 가해지는 힘을 배력시키는 장치이다.

- 49 -

브레이크 부스트는 운전자가 브레이크를 밟는 힘을 저게 하면서도 제동력을 크게

할 수 있는 장점이 있기 때문에 대부분의 승용차에서 많이 사용되고 있다.

휠 실린더-

휠 실린더는 드럼식 브레이크인 경우 실린더의 유압을 받아 두 개의 피스톤이 바깥

쪽으로 팽창하게 되고 피스톤의 팽창에 따라 브레이크 슈가 드럼을 제동하게 된다, .

휠실린다는 피스톤 피스톤 컵 및 푸시 로드로 구성되어 있다, .

캘러퍼형 디스크 브레이크 인 경우에는 유압을 받은 피스톤은 안쪽으로(disk brake)

작동하여 브레이크 패드 가 디스크를 제동하도록 되어 있다(Pad) .

주차 브레이크-

주차 브레이크는 정지 상태의 차량을 움직이지 못하게 하는 장치로서 핸드 브레이

크 또는 사이드 브레이크라고도 하며 레버를 당기면 케이블에 의해 뒤 브레(Side) ,

이크 슈 레버가 움직여 라이닝이 드럼에 밀착되므로 제동상태를 유지할 수가 있다.

드럼식 브레이크 채택2)

본 과제 목표 제동거리o : 1.5m

- 50 -

목표 제동 소음: 80dB

브레이크 패드재료의 마모속도 감소를 우해 소재 개선시 제동거리가 길어지는 문o

제점이 발생되므로 보다 안정적 제동 마찰력 전달을 위해 브레이크 을 기존의type

디스크에서 드럼 로 변경 했으며 소재로는 탄소 등으로 이루어진type , FeO, MgO

재료를 사용하여 마모 저항성을 향상시켰다MMC (metal matric composite) .

기존의 디스크 브레이크는 바퀴와 함께 회전하는 브레이크 디스크의 양쪽에 설치o

된 패드에 의해 제동된다 패드 바깥꼭에 있는 하우징을 캘리퍼라고 하며 이 캘리.

퍼에는 피스톤과 오일통로가 있어 마스터 실린더에서 발생한 오일의 압력에 의해

피스톤을 패드쪽으로 밀어 제동력을 얻도록 되어 있다.

그러나 디스크 브레이크의 방열 작용이 우수하며 열 변형이 적다는 장점이 있으나, ,

패드 내마멸성이 매우 큰 재료를 사용해야하고 패드 마모가 드럼식보다 빠르며 구,

조상 가격이 비싸다는 점들 때문에 본 과제 진행중 드럼식으로 교체하였다, .

- 51 -

본 과제 진행 중 채택된 드럼식 브레이크는 휠 실린더 브레이크 슈 백 플레이o , , ,

트 및 브레이크 드럼 등으로 구성된 내부 확장식이다 그림 브레이크 페달을.( 12)

밟으면 마스터 실린더 내의피스톤이 브레이크 유압을 높여주고 이 압력은 브레이크

파이프를 통해 휠 실린더에 전달되며 이 유압이 피스톤 브레이크 슈 드럼 순서로, ,

압착시켜 제동작용을 한다 주로 뒷 바퀴 제동용에 많이 쓰인다. .

그림 드럼식 브레이크12.

- 52 -

나 기어 설계에 있어서 소음 감소 지원)

특정 기어의 설계와 제조를 수정함으로써 얻을 수 있는 효과에 대하여 여러 문헌-

에서 보고된 것을 요약 한 것이다.

그러나 그 효과들은 단순히 누적되는 것이 아님을 주의하여야 한다 즉 향상이 되. ,

면 될수록 새로운 향상 시도 효과는 그것 자체로 얻을 수 있는 효과보다 크게 작아

진다 또 하나의 인자가 변하면 그전에는 중요하지 않았던 인자가 소음에 큰 영향.

을 미칠 수 있다.

- 53 -

기어 설계 향상 통한 소음 감소

설계향상dB

감소비 고

물림률 증가

(Contact Ratio)0 ~ 9

최대한 잘 설계하고 정확하게 치형과 잇줄 수정이 되지

않으면 이상 향상시키기 힘들다3.0 .

감소(Damping) 0 ~ 7 공명 이 있을 때만 효과(Resonance) .

헬리컬 기어 0 ~ 20 평기어 에 비해서 가공오차가 영향이 작다(Supr Gear) , .

래핑(Lapping) 0 ~ 10 치형이 나쁠 때 연마 안된 하이포이드 기어에 필요, .

크라우닝(Lead

crowning)2 ~ 8 축의 설치 오차와 처짐을 보상해준다.

물림 주파수를

낮춘다0 ~ 6

이하일 때 이 한계는 기어크기에 의해 변할 수500Hz .

있다.

입력각을 줄인다 < 3치강형 을 감소시키고 흔들림(Tooth stiffness) (Runout)

영향을 줄인다 물림률을 증가시킨다. .

치형 수정 5 평기어에 가장 좋다

표면 사상 0 ~ 7 처음의 사상 상태에 달려 있다.

- 54 -

그 밖의 다른 인자들에 대한 소음 감소 제안

인자 제안 사항

백래시(Backlash)

과도할 경우에 줄이면 효과가 있다 고속에서는 증가시키면 에어포.

켓 효과를 줄일 수 있다 너무 작은 백래시는 간섭(Air pocketing) .

위험 때문에 위험하다.

배어링 전동체를 사용하는 베어링 보다 미끄럼 베어링이 소음이 작다.

접촉선의 길이 고정시킨다.

지름피치(Diametra

l pitch)

이 크기가 작을수록 물림률을 증가시킨다.

따라서 소음이 줄어든다.

비틀림 각(Helix

angle)

까지는 소음을 줄인다 높은 비틀림각에서는 추력40 . (Thrust。

이 심해진다force) .

재질 플라스틱 기어가 스틸보다 훨씬 조용하다.

물림 주파수를

변경한다.공명조건을 피하는데 도움이 된다.

치강성(Mesh

stiffness)

충격력을 줄이지만 하중전달오차 가 증가한다(Transmission error) .

압력각을 줄이면 치강성을 낮출 수 있다.

위상조절(Phasing)유성기어와 피니언이 여러개인 분할경로 구동에는 효과(Split~path)

가 있다 다른 형식은 비실제적이다. .

유성기어(Planetar

y gear)

적절한 위상은 소음을 줄일 수 있다 축은 동심이 되어야 하고 부.

동 이 될 필요가 있다(float) .

압력각 오차 정도 상승한다8 dB .

치형 오차(Profile

error)

형상과 푹 오목한 치형은 특별히 나쁘다S .

소음이 까지 증가한다18 dB .

퇴거 형태(Recess

action)좋으면 접촉시작 충격과 미끄럼을 줄인다.

구름각(Roll angle) 최저점은 적어도 구름각을 가져야 한다8~10 .。

피치 오차 까지 소음이 증가한다7 dB .

- 55 -

LOAD & CYCLE CONDITION_ CART

GEAR I

1 4.180

2 4.180

3 4.180

FD 6.500

TOTAL 27.000

*dy. Tire radius(m): 0.125

시간 일Drive condition : 10km/h * 4 / * 5 = 60,000km

홀 이동 거리18 홀 번 이동시: 14km, 18 2 28~32km -> ave30km

- 56 -

LOAD & CYCLE CONDITION_ CART

GEAR I

1 5.000

2 5.000

3 5.000

FD 4.000

TOTAL 20.000

*dy. Tire radius(m): 0.125

시간 일Drive condition : 10km/h * 4 / * 5 = 60,000km

홀 이동 거리18 홀 번 이동시: 14km, 18 2 28~32km -> ave30km

- 57 -

LOAD & CYCLE CONDITION_ CART

GEAR I

1 3.000

2 3.000

3 3.000

FD 4.000

TOTAL 12.000

*dy. Tire radius(m): 0.125

시간 일Drive condition : 10km/h * 4 / * 5 = 60,000km

홀 이동 거리18 홀 번 이동시: 14km, 18 2 28~32km -> ave30km

- 58 -

LOAD & CYCLE CONDITION_ CART

GEAR I

1 5.000

2 5.000

3 3.000

FD 2.500

TOTAL

*dy. Tire radius(m): 0.125

시간 일Drive condition : 10km/h * 4 / * 5 = 60,000km

홀 이동 거리18 홀 번 이동시: 14km, 18 2 28~32km -> ave30km

- 59 -

급 용 전동 골프 트롤리 개발 기술 지원급 용 전동 골프 트롤리 개발 기술 지원급 용 전동 골프 트롤리 개발 기술 지원급 용 전동 골프 트롤리 개발 기술 지원4. 12kg 1Bag4. 12kg 1Bag4. 12kg 1Bag4. 12kg 1Bag

용 전동 골프 트롤리는 골프장에서 골프 플레이어들이 사용하기 편리하게 고1Bag

안된 전동 트롤리이며 캐디들이 운전 또는 보유하는 카트와는 다르다 골프장에서.

임대용으로 혹은 일반 골퍼들이 소유하는 인용 골프백 운반용 전동 트롤리이므로1

모타 및 밧데리의 동력을 이용하고 트롤리의 조향성 경량화 내구성 등을 향상시, , ,

키기 위하여 조향 바퀴 및 쇽 업소바 를 추가하고 알루미늄과 스(Shock-Absorber)

테인레스 스틸로 제작하여 자체의 구조를 경량화하였다 그림 과 에서 트롤리. 13 14

전체를 볼수 있으며 그림 은 설계도이며 그림 는 실제 제작된 카트이다13 14 .

구동부는 밧데리로부터 제어장치에 전류를 흐르게 하고 제어장치에서는 속도24V ,

계의 가변 저항값을 읽은 후 이 이를 신호로MOSFET PWM(Pulse Width Modulus)

변환하여 모타에 흐르는 전류의 양을 조절하게 한다 모타는 전류의 양 만큼 운동.

에너지로 회전력을 발생한다 모타의 회전력은 워엄 및 워엄기어를 통하여 로. 25:1

속도가 감속되어 구동력은 배만큼 증가 감속기의 출력축에 전달된다- 25 - .

- 60 -

그림 전체 설계도13.

그림 실제 제작된 카트14.

- 61 -

감속기는 두개의 출력축을 가지며 각각 바퀴와 연결되어 바퀴를 회전시키게 된다, .

바퀴는 잔디를 보호하기 위하여 바퀴의 폭을 하고 플라스틱 휠 및 고무타이75mm

어로 제작하여 경량화를 달성하였다 그림 또한 앞바퀴에 조향이 가능하도록.( 15)

바퀴가 회전하도록 고안되었으며 이를 통하여 방향 전환 및 회전이 용이하도록 고,

안되었다 그림. ( 16)

또한 운전시 소독의 증감에 편리하게 대응할 수 있도록 손잡이부를 가변저항을 부

착하여 편리하게 작동되도록 하였으며 좌 우측의 어느 손을 사용하더라도 스위치를,

동작시킬 수 있도록 손잡이의 양단에 스위치 장착하였다.

그림 특히 지지대의 아래쪽에 충격 및 진동을 흡수할 수 있도록 설치한 쇽( 17). ,

업소바의 구조는 트롤리의 내구성을 획기적으로 증대할 수 있었다 그림( 18).

전체 바디는 개인용으로 운반하기 편리하도록 힌지 브라켓의 상부와 쏘우 조인트에

서 접을 수 있도록 고안된 구조와 골프장에서의 임대용으로 접을 수 없는 고정식

구조 가지 모두 가능하게 설계하였다 그림 또한 그림 과 같이 기어의 재2 .( 19) 20

질도 경량화를 위해 기존의 스테인레스 스틸을 플라스틱으로 교체하는 대신 견고성

을 향상시키고자 보다 크게 설계하였다.

- 62 -

그림 경량화를 위한 플라스틱 휠15.

그림 고무타이어로 된 조향바퀴 및 조향 구조16.

- 63 -

그림 곡선이 강조된 손잡이 및 핸들 구조17.

그림 실제 제작된 쇽 업소바의 구조18.

- 64 -

(a)

(b)

그림 전동카트의 구조 고정식 구조 접이식 구조19. (a) , (b)

- 65 -

그림 기어의 경량화 설계 위 기존의 스텐인레스 스틸 재질의 기어20. ( : ,

아래 개선 플라스틱 기어: )

- 66 -

최적 공정조건 도출 및 시그마 공정관리를 통한 수율 향상 기술 지원최적 공정조건 도출 및 시그마 공정관리를 통한 수율 향상 기술 지원최적 공정조건 도출 및 시그마 공정관리를 통한 수율 향상 기술 지원최적 공정조건 도출 및 시그마 공정관리를 통한 수율 향상 기술 지원5. 65. 65. 65. 6

알루미늄 휠의 품질을 결정짓는 인자를 인자라고 정하고 이 각각의 인자에 대해Y Y

영향을 줄 수 있는 공정인자를 라고 했을 때 여러 개의 인자들의 상관관계를 분석X

하여 품질 인자 을 제어 하고자 한다(Y ) .

인자 선정- X

온도 금형온도 합금성분 금형냉각속도melt , , ,

인자 선정- Y

결정립 크기 잔류기포 양 크기 분포, , ,

개월간의 인자와 인자에 대한 데이터 입수 후 교호작용 상관관계 및 다중1~3 X Y , ,

회귀분석을 실시할 예정이며 이를 위한 통계용 소프트웨어 사용 기술 설명을 하였

다.

시그마 공정 관리 기술 지원 부록 참조- 6 ( )

- 67 -

기술지원 결과 활용을 위한 시장 조자 지원기술지원 결과 활용을 위한 시장 조자 지원기술지원 결과 활용을 위한 시장 조자 지원기술지원 결과 활용을 위한 시장 조자 지원6.6.6.6.

가 관련 산업 현황 및 시장 조사 지원.

골프 관련 산업의 규모는 조원 정도로 추정하고 있으며 골프장의 수는 년의20 , 1991

골프장 곳 이용객 만 명에서 여년 만에 골프장 개 골프장 이용객61 , 438 1695 10 165

만명으로 증가하였다 국내 프로야구와 프로축구 등의 연관객이 만명이 채1500 . 300

못된다는 점을 감안하면 대단한 수치다.

이용액 만명 중 중복 라운드를 제외하면 작년 국내에서 한 차례라도 필드에1500

나간 사람은 만 만명 선인 것으로 추정되고 있다380 ~400 .

국내외 시장규모-

국내 시장규모 각 억: 2,000

골프카 연간 억: 1600

및 공항 놀이공원 물류창고 마트 등 억LSV Utility Car ( , , , ) : 300

현재까지 국내골프장에서 사용되는 골프카는 대로 일본 야마하 산요 등의16,000 ,

일본 제품이 대부분이며 도 일부 있다EZ-Go, Club Car .

해외 시장규모-

골프카 총 만대 연간 만대 시장: 200 ( 58 )

- 68 -

금액 총 조 억원 연간 억 의 시장: 2 6000 ( 5,800 )

및 연간 만대 조 천억시장LSV Utility Car : 150 (1 5 )

미국에 연간 만대의 시장이 있으며 유럽에서 로 전기자동70~80 LSV Unbound Car

차가 판매되고 있다.

국내 생산규모-

에서 골프카 생산중 연간 대ULB : 300 - 400

핵심부품을 외국에 의존하고 있어 고장시 비용이 커지고 저가위주의 정책으로A/S ,

국산제품의 인지도를 추락시키고 있다.

수출입 규모-

연간 대의 일본 골프카 야마하 산요 히타치 가 수입되고 있으며 수출은1600 ( , , ) ULB

에서 연간 여대가 동남아에 수출되고 있다200 .

나 주요 수요처 조사.

국내 수요처-

국내는 골프장에서 사용되는 골프카가 거의 전부임 약 개의 골프장에서: 160

여대가 운행주이며 현재 승인 과정에서 있는 골프장의 수가 개에 달하16,000 , 210

고 있어 향후 년 이내에 신규 골프장 수가 개까지 증가하여 신규 골프카의 수5 300

요가 약 대 정도로 증가할 것으로 예상되며 년까지 총 골프장 수가30,000 , 2010

개로 증가하므로 연간 대 정도의 신규 수요와 정도의 교체 수700 10,000 12,000eo

요가 예상됨

- 69 -

해외 수요처-

미국 미국 전역에 개의 골프장이 있으며 홀 기준으로 각 골프장에: 12,000 , 27 100

대에서 대의 전동 카트가 있으며 총시장 규모 만대 시장의 를150 ( : 120 ). 80%

미국 의 일본 등 개 회사가 차지Standard ( ) Club Car, Yamaha ( ), EZ-Go 3

일본 일본 전역에 개 골프장이 있으며 한 개 골프장에 평균 여대 총시: 2,600 , 100 (

장 규모 만대 시장 내용연수 년으로 연 만대 교체 수유가 예상된다26 ) 5 5 .

동남아 및 중국 인도네시아 태국 말레이시아 필리핀 등에 약 개 골프장에: , , , 5,000

서 만대가 운영 중이며 내용연수 년으로 연간 약 만대 시장이다 중국의 경우50 7 7 .

년에 개의 골프장이 신설되고 있으며 허가된 골프장의 수는 개로 신2004 200 , 1000

규 수요가 만대 정도이다10 .

유럽 여개의 골프장에서 대부분의 개인 위주로 가 주로 사용되고 있: 7,000 Trolley

으며 전동 및 의 사용 빈도가 증가 추세 년 프랑크푸르트 골프전, Trolley Car (2003

시회 이며 실제로 미국의 인기 전동 카트는 영국의 사 제품이다) Fairway .

- 70 -

수요의 특성-

국내는 브랜드 중심의 고급제품이 주류를 이루고 있어 비싼 가격에도 불구하고 야

마하 산요등 일본제품이 대다수를 차지하고 있다 가격보다는 브랜드의 인지도 및, .

내구성 부품의 공급 등 가격 이외의 분야에서 소비가 결정된다, A/S, .

미국의 경우 골프장에서 사용하는 골프카트는 골프장에서 주로 임대 월 임대료( 250

불 대 이상 하며 내용연수가 년이며 연 만대의 교체수요 예상된다/ ) 3 40 .

일본 및 유럽 골프장에서 구입한 수 골프장 손님들에게 임대료를 받는다: .

공급의 특성-

몇 개의 메이져 회사가 전세계 공급량의 를 차지하고 있다 미국에서는80% .

가 그 이외의 지역에서는 야마하와 히타치등 일본 회사가 독점하EZ-Go, Club Car

다시피 판매하고 있다.

국내 시장의 경우도 야마하 산요 히타치가 전체 골프카의 를 장악하고 있다, , 95% .

다 시장동향.

국내 시장 동향-

년 현재 국내 골프장의 수가 개에서 년 후인 년까지 개로 증가됨2004 160 2 2006 400

에 따라 골프카의 신규 수요가 연 대 이상 요구되며 년에는 국내골프10,000 , 2010

장의 수가 개로 연가 대의 신규수요와 대의 교체수요가 지속될 것700 10,000 12,000

으로 예상된다.

- 71 -

해외 시장의 변화추이-

중국에서 현재 신규승인 완료된 골프장이 개이며 전 세계적으로 골프관련 사1,000 ,

업이 확장 되는 추세에 있다.

- 72 -

기술 지원 활용방안기술 지원 활용방안기술 지원 활용방안기술 지원 활용방안7.7.7.7.

산악지대가 많은 국내 지형 특성을 고려하여 기존의 급 용 전동카트를47Kg 2bag

당초 목표인 까지 경량화 하였을 뿐만 아니라 안정적 제동거리 확보 소음41kg , ,

제거 잔고장 감소 등 국내 실정에 맞게 품질이 향상되어 추후 연간 억원 이상의, 3

수입데체 효과가 있으리라 사료된다.

연도 내 용

년2004

전동카트의 자체 중량을 으로 하향화40kg

시간 주행 내구시험 후 제동거리 확보 및 소음 유지400 , 1.5m 80dB

안정적 품질 확보를 통한 수율 이상 달성95%

년2005

전동카트의 자체 중량 으로 하향화37kg

시간 주행 내구시험 후 제동거리 확보 및 소음 유지600 , 1.5m 80dB

안정적 품질 확보를 통한 수율 달성97%

년2006

전동카트의 자체중량 으로 하향화35kg

시간 주행 내구시험 후 제동거리 확보 및 소음 유지800 , 1.5m 80dB

안정적 품질 확보를 통한 수율 이상 달성98%

- 73 -

제 절 기술 지원 수행제 절 기술 지원 수행제 절 기술 지원 수행제 절 기술 지원 수행2222

기술지원 내용 및 추진일정기술지원 내용 및 추진일정기술지원 내용 및 추진일정기술지원 내용 및 추진일정1.1.1.1.

- 74 -

세부 추진 실적세부 추진 실적세부 추진 실적세부 추진 실적2.2.2.2.

가 현 전동카트의 자체중량을 으로 경량화. 47Kg 41Kg

알루미늄휠의 경우 금형제작후 저압주조를 통해 기포 제거-

주조 품질 인자로 입자 잔류기포 양 크기 분포 선정- size, , ,

각 공정인자들의 온도 금형온도 합금선정 성분 금형냉각속도 압력- (melt , , ( ), , (-) )

다중회귀 분석 및 최적 저압 주조조건 검토

나 시간 주행 내구시험후 제동거리 확보 및 소음 이하 유지. 400 , 1.5m 80dB

디자인개선 용접부를 볼트 너트 타입으로 대체 및 양산 조립성 증가 작업성 향- , (

상)

브레이크 패트 재질 및 개선- type

소재의 탄소함량 및 성분 변화에 따른 제동거리 수명 제동소음 등- (FeO, MgO) , , ,

다중회귀분석 및 디스크 으로 변경type --> drum type

다 최적 공정조건 도출 및 시그마 공정관리를 통한 수율 향상. 6 ( 90%-->95%)

부록 참조 요망( )

품질요소 에 대한 공정영향인자 교육 실시- CTQ( ) Vital Few ( )

들의 시그마수준 도출 및 관리 기술자들의 조업자- CTQ, Vital Few , Action plan,

용 등의 관리기법 교육Z-control card

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제 장 결 론제 장 결 론제 장 결 론제 장 결 론3333

산악지대가 많은 국내 지형 특성을 고려하여 기존의 급 용 전동카트를1. 47Kg 2bag

당초 목표인 에는 못 미쳤지만 까지 경량화 하였다 주로 알루미늄 휠의40kg 41kg .

디자인 개선 파이프두께 감소 모타의 동력이 직접 감속기의 축에 전달되는 연결수, ,

조 등 통하여 경량화를 달성하였다.

용 전동 골프 트롤리가 골프장에서 임대용으로 혹은 일반 골퍼들이 소유하2. 1Bag

는 인용 골프백 운반용 사용되는 점을 착안하여 급의 용 전동 트롤리가1 12kg 1bag

개발되었다.

전동카트 운전의 필수조건인 제동 기술은 제동거리 브레이크 패드의 수명 제동3. , ,

시 소음 등이 고려되어야 하는 복합기술이다 현재 브레이크 시스템을 디스크. type

에서 드럼 으로 교체하였고 패드 재질을 탄소 등으로 이루어진type , , FeO, MgO

재료를 사용하여 마모 저항성을 향상시켜 최종적MMC (metal matric composite)

으로 시간 주행 내구 시험후 제동거리 확보 및 소음 이하 유지 할400 , 1.5m 80dB

수있었다.

사용중 전동카트의 경우 고장 방지과 작동의 신뢰성 확보등을 위해서 내구성4. ,

및 품질 수준을 끌어올려야 하며 이를 위해 최적 공정조건 도출 및 시그마 공정관6

리를 통한 수율 향상 등에 대한 기술지원이 추가적으로 진행중에 있(90%->95%)

다.

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