[창의적 공학설계]걸을 때마다 충전되는 배터리 충전기

소개글

[창의적 공학설계]걸을 때마다 충전되는 배터리 충전기에 대한 보고서 자료입니다.

목차

INTRO
1-1 Introduction
1-2 Problem Statement
1-3 Objective tree

BODY
2-1 User survey
2-2 Objective tree
2-3 Quality Function Deployment
2-4 Function Decomposition
2-5 Subfunction-Concept Mapping
2-6 Early Concept Generation(from Morphological Chart)
2-7 Refinement Design of Four Selected Concepts
2-8 Description of Four Alternative Concepts
2-9 Evaluation of Four Alternative Concepts

CONCLUSION
3-1 Summary and Conclusion
3-2 References
3-3 Appendices

List of Figures

[그림 1] 충전기에 대한 Objective tree
[그림 2] Function Decomposition Step 1
[그림 3] Function Decomposition Step 2,3
[그림 4] Function Decomposition Step 4
[그림 5] Pahl and Beitz Objective Tree

List of Tables

[표 1] QFD 1
[표 2] QFD 2
[표 3] Subfunction-Concept Mapping에 대한 표
[표 4] Early Concept Generation (from Morphological Chart)에 대한 표
[표 5] Refinement Design of Four Selected Concepts에 대한 표
[표 6] Description of Four Alternative Concepts에 대한 표
[표 7] Pugh's Method를 이용한 개념 평가
[표 8] Dominic Method를 이용한 개념평가
[표 9] 가중치를 부여하고 편집한 Pahl and Beitz Objective Tree를 이용한 개념평가

본문내용

알리코
페라이트
코일
은
은
철
구리
축전기
금속화종이
전해
진공
금속화종이
젠더
멀티
멀티
단일
멀티
스위치
터치패드
회전식
회전식
버튼식
소음방지
석고보드
고무
석고보드
고무
방수
고어텍스
고어텍스
개스킷
개스킷
부가기능
라이트
레이저
라이트
라이트
동시충방전 유무
유
유
유
유
전자파차단
은나노
울케이스
은나노
은나노
코팅 유무
유
유
무
유
과전압방지퓨즈내장
유
유
무
유
[표 6] Description of Four Alternative Concepts에 대한 표
A. 가방에 붙여서 사용하는 A는 길을 걸음으로써 충전이 되는 방식이다. 내부회로는 사마륨 자석과 은, 금속화 종이로 되어있으며, 몇몇 회로제품이 고가여서 가격이 상대적으로 높다. 젠더는 멀티형으로 다른 기기에 대한 호환도를 높였으며, 터치패드 방식으로 심플한 디자인과 편리함을 추구 했다. 부기기능엔 라이트를 채택하였으며, 특수기능인 소음, 방수, 전자파차단, 과전압방지퓨즈 면에서는 가장 고가이면서 기능성 있는 제품을 사용하여 성능을 높였다.
B. 밴드형식으로 된 B는 손목, 발목에 붙여 사용한다. 걸어갈 때 흔들리는 에너지와 더불어 악력기 방식으로 손에서 쥐었다 폈다 하면서 충전할 수 있는 장점이 있지만, 내부회로에서 네오디움, 은 을 사용하여 가격이 높다. 젠더는 멀티형으로 다른 기기에 호환도를 높였으며, 회전식 스위치를 설치했다. 부가기능엔 레이저를 채택하였으며, 특수기능인 소음, 방수, 전자파차단, 과전압방지퓨즈 면에서는 가격이 낮은 고무를 사용하여, 가격을 약간 낮추었다.
C. 차체에 내장 옵션으로 사용하는 C는 차의 휠의 회전이나 기타 회전운동을 통하여 충전이 되는 방식이다. 차체내장이므로 가장 크기가 크지만, 내부회로에서 알리코, 철 을 사용하여 가격을 많이 낮추었다. 젠더는 단일형이라 한번에 한 기기만 충전되는 불편함이 있으며, 스위치는 회전식이다. 특수기능인 소음, 방수, 전자파 차단, 과전압방지 퓨즈 면에서는 다른 제품들보다 성능이 떨어진다.
D. 클립형으로 벨트에 걸어서 사용하는 D는 길을 걸음으로써 충전을 시킨다. 내부회로는 페라이트 자석과 구리 금속화종이를 사용하여 가격대비 효율면에서 가장 좋으며, 젠더는 멀티형으로 다른기기에 호환도를 높였으며, 스위치는 버튼식이다. 부가기능엔 라이트를 채택하였으며, 특수기능인 소음, 방수, 전자파 차단, 과전압 방지 퓨즈 면에서는 가장 고가이면서 기능성 있는 제품을 사용하여 성능이 높지만, 가격이 약간 높아진다는 단점이 있다.
2-9 Evaluation of Four Alternative Concepts
A
B
C
D
휴대방식
-
S
- -
S
전기에너지
충전효율
+
S
+ +
+
가격
(쌀수록 좋음)
- -
S
+
+ +
안전성
S
S
-
S
소 음
+
S
+
S
방 수
S
S
+
+
크 기
S
S
- -
-
무 게
+
S
-
+
합 계
0
0
-1
4
[표 7] Pugh's Method를 이용한 개념 평가
Very
Important
(high)
Important
(Moderate)
Desirable
(Low)
휴대방식
충전효율
가격
크기
무게
안전성
소음
방수
EXCELLENT
B D
C
D
A B
AD
A B D
A C
C D
GOOD
A
A D
C
D
B
B C
A B
FAIR
B
B
C
C
POOR
C
A
C
UNACCEPTABLE
[표 8] Dominic Method를 이용한 개념평가
[그림 5] Pahl and Beitz Objective Tree
A
B
C
D
휴대방식 0.08
2
3
1
3
크 기 0.16
3
3
1
2
무 게 0.16
4
3
2
4
자석세기 0.096
4
2
4
3
코 일 0.096
4
4
2
3
축 전 기 0.128
3
3
3
3
젠 더 0.016
3
3
2
3
스 위 치 0.008
4
2
2
3
방 수 0.008
2
2
3
3
소음방지 0.008
3
2
3
2
부가기능 0.008
2
2
2
2
전자파차단 0.008
3
2
3
3
코 팅 0.008
3
3
2
3
과전압방지 0.016
3
3
1
3
가 격 0.2
1
2
3
4
합 계
2.864
2.76
2.288
3.184
[표 9] 가중치를 부여하고 편집한 Pahl and Beitz Objective Tree를 이용한 개념평가
3-1 Summary and Conclusions
지금까지 사용자의 요구조건과 팀원들과의 토의를 바탕으로 우리가 걷는 에너지를 이용해 충전을 하는 충전기에 대한 개념설계를 하였다. 처음에는 단순히 걷는 에너지만을 이용하자는 의견이었으나 개념설계 과정 중 차체내장 방식은 차의 회전에너지를 이용하면 좋겠다는 생각이 떠올라 포함시켰다. User Survey로부터 이 충전기에 대한 필요성과 휴대방식을 알아보고 Objective tree와 QFD 등을 통해 개념설계를 구체화하였다. Concept generation과 Evaluation 과정을 통해 4가지 대안을 채택하고 가장 적절한 대안으로 D가 나왔다. 소비자들이 요구하는 고효율과 편리한 휴대성, 저 가격을 갖춘 제품을 만든다면, 목표로 했었던 여행자들에게 어필하여 많은 이익을 창출할 것으로 보인다.
3-2 References
http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id=12&dir_id=12120835&eid=emVvYvJrlhRIJEWu8P7Mw3w/4efutg6w&qb=wNuw7SCwrcfRIMDavK4= -영구자석에 관한설명
http://100.naver.com/100.nhn?docid=152006 -콘덴서에 대한 설명
http://100.naver.com/100.nhn?docid=135267 -전해 콘덴서에 대한 설명
3-3 Appendices
A. 설문조사 자료
1. 전자기기를 고를 때 무엇을 가장 중요하게 여기십니까?
2. 현재 사용하고 있는 전자기기는 몇 종류 입니까?
3. 현재 사용하고 있는 전자기기의 여분의 배터리를 소지하고 계십니까?
4. 현재 사용하고 있는 휴대 전자기기의 배터리가 부족하다고 느끼십니까?
5. 만보계식으로 걸을 때마다 충전되는 충전기가 있다면 사용하시겠습니까?
6. 만약 휴대용 충전기가 있다면 어떤형태를 원하십니까?

키워드

창의적 공학설계,   배터리,   충전기,   배터리 충전,   역학적 에너지,   전기에너지 충전,   렌츠의 법칙