목적 기반 모빌리티(Purpose-Base Mobility, PBM) 상용화를 위한 개발 및 디자인 프로세스 제안

초록

본 연구의 목적은 디자인과 엔지니어링을 유기적으로 결합하여 로봇 제작 수요에 효율적으로 대응하는 목적기반 모빌리티(PBM) 개발용 디자인 프로세스를 제시하고, 이를 실제 제작 과정에 적용하여 타당성을 검증하는 데 있다. 연구 대상은 모듈형 구조의 PBM 시제품이며, 기존 디자인 프로세스와 다품종 소량생산 방식을 분석하여 로봇 산업 적용 시 요구사항을 도출하였다. 또한 실내·외 환경에 대응 가능한 표준화 섀시와 캐빈과의 결합을 고려한 제작 방식을 마련하고, FDM 3D 프린팅을 활용하여 캐빈을 제작하였으며, 베이스 플랫폼과 애플리케이션 모듈의 결합 구조를 설계하였다. 제작 결과를 정리하면 다음과 같다. 1) PBM은 표준화된 베이스 플랫폼과 애플리케이션 모듈과의 결합 구조를 채택하여 다양한 서비스 목적에 유연하게 대응할 수 있었다. 2) 금형 제작의 제약을 FDM 3D 프린팅으로 극복하여 설계 변경과 커스터마이징이 용이하였다. 3) 실내·외 환경에 대응 가능한 표준 섀시 규격(폭 800mm 이하, 지상고 64mm)과 센서·모듈 배치 구조를 확립하였다. 4) 디자이너와 엔지니어의 협업을 통해 구조적 안전성, 디자인 완성도, 기능적 배치를 모두 반영한 설계를 구현하였다. 5) 소비자 요구를 반영할 수 있는 색상·크기 맞춤 제작이 가능해졌으며, 맞춤형 제작 후에도 디자인 일관성을 유지하였다. 6) 모듈형 구조는 제작비 절감과 시장 변화 대응력 향상에 기여하였으며, 로봇 산업의 안정적 운영 기반을 제공하였다. 7) 시뮬레이션을 통한 섀시 내구성 평가와 주행 실험을 통해 실제 상용화에 필요한 안전성을 검증하였다.

키워드