드라이버 설계 보고서

목차

드라이버 설계


1. Executive summary (not exceeding 1 page)

2. Motivation
　2.1. Establishing the problem area
　2.2. Product definition
　2.3. Quality Function Deployment (QFD)

3. Conceptual design
　3.1. Idea generation
　3.2. Analysis
　3.3. Market survey

4. Develop product design
　4.1. Detailed design (drawings)
　4.2. Cost analysis
　4.3. Preceding Technology

5. Conclusions
　5.1. Future outlook - 미래 발전 가능성
　5.2. Lessons learned - 이번 발표수업을 통해 얻은 것
　5.3 느낀 점

본문내용

보통 드라이버를 조일 때 쥐는 악력을 30kg정도로 보아 이에 대한 힘들 전단력으로 보고 전단응력과 돌림 힘을 계산하였다. 계산결과 채택한 재료인 고탄소공구강이 견딜 수 있는 정도인 것으로 확인하였다. 하지만 드라이버의 끝부분에 작용할 수 있는 응력집중에 대해서는 미처 고려하지 못했다. 이 응력집중은 드라이버 끝부분의 사각부분에 라운드를 주게 되면, 프렛팅 효과가 약해지고 응력집중 또한 줄어들게 할 수 있을 것이라 생각한다.
⑤ 선행기술과의 대비항목 중에 나사주변부 손상여부가 있는데 무슨 뜻인지 잘 이해가 가지 않는다.
: 질문에 대답하기에 앞서 유사관련특허(2)에 해당하는 드라이버를 추가 설명하도록 하겠다. 이 드라이버는 여러 개의 드라이버 파츠를 통해 규격을 조절하고 사용 시에는 스프링으로 나사머리와 만나는 부분은 눌려서 고정이 되는 방식이다. 이때 사용되지 않는 나머지 드라이버 파츠는 나사 옆으로 그대로 돌출되어 나오게 된다. 만일 이를 그대로 사용하였을 경우 이 돌출되어 나온 드라이버 파츠가 나사를 조이고자 하는 위치의 주변부를 손상할 것이라 생각하였다. 여기서 말하는 손상이란 주변부가 파손되는 정도로 심하게 훼손된 것이 아니라 긁히거나 흠이 가는 정도를 뜻한다.
2) 그 외 사전예상 질문과 그에 대한 답변
① 드라이버는 이미 각 가정이나 사무실에 하나씩은 갖고 있는 물건이다. 이미 드라이버를 가지고 있는데 새로 'The A Driver‘를 새로 사려 할지 의문이다.
: 앞서서 드라이버를 포함한 공구시장이 증가세를 보이고 있다고 설명하였다.
보다 구체적으로 드라이버 시장을 보자면 질문한 내용처럼 이미 많은 소비자가 가지고 있는 제품이고 이미 기존제품을 구매한 소비자들은 기존 드라이버를 잃어버리지 않는 한 새로 드라이버를 구매하지 않을 것이라는 것은 자명하다. 하지만 드라이버는 일반 가정에서나 사무실에서 없어서는 안 될 필수품으로 단기적으로 폭발적으로 수요가 증가하는 시장은 아니지만 장기적인 측면에서 보았을 때 고정적으로 일정 구매수요가 꾸준히 있는 시장이다. 따라서 충분히 경쟁력을 발휘 할 수 있을 것으로 예상한다.
② 유사관련특허(2)와의 대비에서 사용기간이 비교적 길다는 너무 애매하다.
: 일반 드라이버가 수명이 어느 정도인가를 대답하는 것과 같은 맥락이라고 본다. 발표 자료에서는 유사관련특허(2)와 비교해서 어느 쪽이 더 오래 사용할 수 있는가를 설명하기 위해서 비교적 길다는 표현을 사용하였다. 보충설명을 하자면 유사관련 특허(2)는 스프링을 통해서 드라이버의 규격을 조절 가능하도록 하였는데 이럴 경우 드라이버를 사용하면 사용할수록 스프링에 하중이 가해져서 피로누적에 의한 스프링손상이 발생할 수 있다고 생각하였다. 더군다나 이 경우에서 사용하는 스프링의 크기가 드라이버의 크기를 생각해 보면 굉장히 작은 크기의 스프링이므로 사용기간이 더더욱 일반드라이버를 대신할 정도로 긴 수명을 가지지 못할 것이라 예상하였다.
③ 드라이버의 규격을 조절하는 기어부분이 어떻게 고정되어 자리이탈 없이 움직이는가?
: 기어가 연결되는 끝부분에 기어가 고정될 수 있도록 바깥쪽에 고정할 수 있는 부분을 만들었다.(보고서내 그림 4 참조)
5.3 느낀 점
일주일이 안 되는 짧은 시간 동안 작업을 해야 했기에 방학이었지만 오히려 학기 중보다 더 바쁘게 하지 않았나 싶다. 초기에 여러 계획안이 나왔다. 냉난방기 송풍구를 하나 더 만들어보자. 에어컨에서 나오는 물을 정수과정을 거쳐서 정수기를 붙여보자. 마우스나 키보드에 USB허브를 붙이는 아이디어, 컴퓨터 케이블을 정리 할 수 있는 모니터 등등.. 구상한 아이디어가 어느 정도 실현 가능한지를 알아보기 위해 특허청사이트를 열심히 들락거렸는데 이미 있는 기술이라는 것을 확인 했을 때는 이루 말할 수 없이 참담했다. 지금의 'The A ScrewDriver'라는 것을 구상하기까지도 상당히 많은 시간을 투자했다. 특히 개념설계를 위한 아이디어 회의에 많은 시간을 들였다. 내 개인적인 생각은 2번째 안으로 나왔던 몽키스패너처럼 그 원리를 이용해 좀 더 발전시켜서 설계를 해 보았어도 굉장히 만족스러운 결과가 나오지 않았을까 생각해 본다. 앞에서 보인 3가지 개념설계안 외에도 실용성을 다소 떨어졌지만 참신한 아이디어가 많이 제안되어서 정말 많은 종류의 드라이버를 생각해 볼 수 있었다. 캐드작업과 같은 경우에 이번 발표에서는 우리가 생각한 것이 어떤 것이라는 점을 중점적으로 보여주기 위해 캐드작업과 3D작업에도 많은 노력을 기울였다. 캐드작업은 무사히 발표 2~3일 전에 완성이 되어 안심했는데 3D작업은 생각보다 시간이 오래 걸려서 발표 전날까지도 미완성상태로 남아있어 굉장히 조마조마 했다. 내용구성에 있어서 최대한 가이드라인에 맞게 내용을 구성하기 위해 프리젠테이션 자료를 구성하다 보니 무려 30장이라는(중간에 없어도 되는 페이지들도 있지만) 어마어마한 분량이 나와 버려서 발표에 있어서도 걱정을 많이 했다. 더군다나 5분이라는 발표 제한시간에 의한 부담감 때문에 발표 시 문제제기 부분을 빠르게 지나가버려 지적을 당한 것은 아쉬웠다. 하지만 그냥 읽기만 해도 10분은 가볍게 넘길 수 있는 발표 자료였기 때문에 더 급하게 발표를 진행한 것 같다.
이번 발표를 통해서 많은 것을 배웠다. 어떤 제품 하나를 만들기 위해서는 많은 생각과 회의, 브레인스토밍 등을 통해 아이디어들을 도출해야 하고, 최종적으로 아이디어가 정해져도 그가 합당한지 상당한 계산도 해보고, 많은 도면과 함께 실험을 해보아야 한다는 것을 알게 되었다. 하지만 발표를 해보니 우리가 미쳐 생각해보지 못하였던 문제점들이 질문을 통해 발견되었다. 우리 조원끼리 생각했던 것보다 발표를 해보니 더 다양한 생각을 해볼 수 있어 우리의 아이디어를 남들 앞에서 프리젠테이션 하는 것이 정말 중요하다고 또 한번 깨닫게 되었다.
이런 경험을 해보니 비록 그 과정은 매우 힘들고, 피곤하고, 창조를 해야하기에 괴로운 과정이었지만, 결국 다 해내고 나니 엄청난 보람과 만족감을 느꼈고, 매우 뿌듯하였다. 이렇게 힘든 과정을 거쳐 이번 Small project를 마치게 되니 또 한 단계 발전한 것 같다.

키워드

설계,   드라이버 설계,   드라이버,   디자인,   Analysis,   드라이버 디자인