공리적 설계를 이용한 온라인전기자동차 급전-집전시스템의 분석

Abstract

공리적 설계 이론을 이용하여 온라인전기자동차의 급전-집전 시스템을 상세 부품 단위까지 분석하고 특성을 파악하였다. 온라인전기자동차는 비접촉 전력 전송 기술을 이용하여 기존의 전기자동차가 가진 문제점을 극복하고자 현재 한국과학기술원(KAIST)에서 개발 중인 새로운 개념의 전기자동차이다. 온라인전기자동차는 처음으로 개발되는 제품이기 때문에 설계자들은 직관이나 다른 제품의 설계 경험에 의존하여 제품을 설계하고 있다. 직관과 경험에 의존한 설계는 명확하지 않은 문제 정의나 적절하지 않은 설계 순서 등으로 인해 불필요한 반복작업이 많이 발생하는 비효율적인 과정이 될 가능성이 크다. 비효율적인 설계 과정들은 개발 기간을 지연시키고, 개발 비용의 낭비를 발생 시킨다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 온라인전기자동차의 개발을 위한 효율적인 설계 과정이 필요하다. 공리적 설계 이론의 독립 공리를 이용하여 온라인전기자동차의 기능요구, 설계파라미터와 설계 행렬을 정의하고 계층구조를 만들어 하위 단계까지 분해하였다. 특히 전력을 전달하는데 가장 중요한 급전-집전 시스템에 대하여 상세 설계 분석을 수행하였다. 분석된 결과를 바탕으로 온라인전기자동차의 효율적이고 체계적인 설계 과정을 만들기 위해 계층 구조를 기반으로 설계 과정을 제안하였다.