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한양대학교 자작 자동차 동아리 baqu4 (바쿠넷)은 펑션베이로부터 기증받은 RecurDyn (리커다인)을 활용하여 자동차를 제작, 설계하였으며, 2017년 8월 10일부터 13일까지 개최된 2017 KSAE 대학생 자작자동차대회에 출전하였습니다. 대회를 무사히 마친 한양대학교 바쿠넷 학생들과의 인터뷰입니다.

1. 팀에 대한 소개를 부탁해요.

“baqu4”은 엔진만큼 뜨거운 열정을 가진 “자동차”를 좋아하는 학생들로 구성된 기계공학과 전공학회입니다. 학과 전공 지식을 바탕으로 자작 자동차를 설계 및 제작을 하여 대회참가를 목적으로 하고 있으며, 최근 5년간 우수한 성적을 유지하고 있습니다.

2. 참가한 대회가 어떤 대회인지 간략하게 설명해주세요.

KSAE 대학생 자작자동차 대회는 KSAE에서 주최하며 우리나라를 대표하여 2007년부터 매년 대학생 자작 자동차 대회를 개최하고 있습니다. 2017년 기준  Formula 부문에 총 36개팀이 참가하였으며 baqu4은 종합 3위로 은상을 거머쥐게 되었습니다.

경기 종목은 Baja, Formula, EV, 기술 이렇게 총 4가지 부문으로 분류 되며, 저희는 2012년부터 현재까지 Formula 부문에 참가하고 있습니다. Formula 부문의 경우, 가속도, 스키드 패드, 오토 크로스, 내구레이스의 동적 경기로 자신의 팀에서 만든 차량의 운동 성능을 겨루게 됩니다. “baqu4”은 KSAE 대학생 자작 자동차 대회의 Formula 부문에 2012년부터 참가하였으며, 최우수상 1회, 은상 3회, 동상 1회, 장려상 2회 를 수상하여 자타가 인정한 실력을 갖췄습니다.

 
3.  각기 다른 사람들이 모여 하나의 작품을 완성 한다는 것이 생각처럼 쉬운 일은 아니죠. 각자가 하는 역할이 분담이 되어 있었나요?

저희 ‘baqu4’은 기술부, 대외협력부, 총무부 이렇게 총 3개의 부서로 나누어져 있습니다. 각각의 부서별로 부서장의 지시에 따라 업무를 진행하고 있으며, 차량 제작의 경우 Formula 팀장을 필두로 모든 학회원들이 다같이 참여합니다.

기술부 – Formula 팀장을 중심으로 차량의 설계 및 제작을 담당합니다. 개념 설계의 방향이 잡히면 CATIA를 이용하여 모든 부품의 제작을 패키징을 고려하여 설계를 진행하며 파트에 맞는 CAE프로그램을 이용하여 설계를 검증합니다. 또한 완성된 설계를 바탕으로 제작을 위한 작업 계획을 세웁니다.

대외협력부 – 학회의 대외적인 활동과 교내, 외 홍보를 담당합니다. 특히 저희를 후원해주시는 스폰서 분들과 선배님들에게 저희의 소식을 알리고 새로운 스폰서 유치를 위해 노력합니다. 또한 학회 내의 행사 준비와 홍보 영상 및 자료를 제작합니다.

총무부 – 차량 제작을 포함한 학회 예산 책정과 재정 관리를 담당합니다. 기술부와 조율하여 차량 제작에 필요한 예산안을 작성합니다. 그리고 필요한 부품에 대한 시장 조사 및 구매 맡아 진행합니다.

이렇게 부서별로 나뉘어져 있지만 매끄러운 작업 진행을 위해서 주기적으로 회의를 하고 있습니다. 서로 각자 다른 사람들이 하나의 차를 만든다는 것은 분명 쉬운 일이 아닙니다. 하지만 그것만큼 대단한 일도 없다고 생각합니다.

4.  이 대회에 출전했던 것이 어떤 의미를 갖나요?

 자작자동차 대회에 참여하는 학생들은 전공수업에서 배운 내용을 직접 적용하여 차량을 제작하고, 그 과정과 성과를 통해 엔지니어로서의 능력을 평가받게 됩니다. 특히 Formula 부문은 경쟁차량과의 접촉 없이 각 차량의 주행기록으로 점수가 부여되기 때문에 설계-제작-테스트-세팅의 과정에서 적절한 목표를 선정하고 근거를 마련하는 공학적 접근이 없다면 좋은 성적을 낼 수 없습니다.

 상위권으로 입상하기 위해서는 적절한 설계목표를 선정하고, 그에 따라 각 부품을 합리적으로 설계해야 합니다. 이상적인 설계를 추구하지 않는 이유는 엔지니어라면 반드시 고려해야 할 사항이 원가이기 때문입니다. 예를 들어 Wheel hub를 설계할 때는 작용하중과 스트레스 분포를 고려하여 설계를 진행하되 안전계수를 설계자의 목표까지 낮춰 경량화를 하게 됩니다. 목적함수가 Minimize Mass인 최적설계를 진행한다면 당연히 설계상으로는 이상적인 부품이 나오겠지만 실제로 그 부품의 제작 역시 고려해야하기 때문에 가공이 용이한 단순한 형상의 설계가 원가를 낮추는데 유리할 것입니다.

 KSAE Formula 부문은 이러한 과정을 정리하여 작성한 설계보고서, 원가명세표를 통해 선배 엔지니어들의 피드백을 받고, 개선점을 찾아 더욱 발전할 수 있는 기회가 됩니다. 원가절감뿐만 아니라 차량동역학을 기초로 전기전자, 제어, 유체역학 등 다양한 방면에서 많은 조언을 받을 수 있기 때문에 학생들이 부족한 부분을 채우고 성장할 수 있는 기회의 장이기도 합니다.

5. 자동차를 제작한다는 것이 건담 조립하는 것 같진 않잖아요. 제작 과정 중 실수도 있을 것 같은데요. 당시엔 심각했지만 웃으며 이야기 할 수 있는 에피소드같은 것이 있을까요?

올해 baqu4(바쿠넷)은 해외 상위권 팀들처럼 현가하질량(Unsprung Mass)의 경량화를 목적으로 Carbon Wishbone을 직접 제작하여 차량에 적용하는 것을 도전과제로 선정했습니다.

CFRP, 알루미늄, 철 등 다양한 재료의 결합에 접착제를 사용하기 때문에 다양한 접착조건의 시편을 만들어 인장시험을 진행했고, 차량 주행 중 발생하는 하중을 고려했을 때 실제로 사용이 가능하다고 판단하고 복잡한 공정을 거쳐 제작을 마쳤습니다. 하지만 실제로 차량에 장착하고 시험주행을 하던 중 접착면이 파손되어 사고로 이어졌습니다. 다행히 제동 중 충분히 감속을 했던 상황이라 큰 사고로 이어지지는 않았고, 파손된 부품을 수거하여 원인을 분석한 결과 접착면의 표면처리가 완벽하지 않았음을 알게 되었습니다. 대회가 끝난 지금은 테스트 중 부서진게 다행이라며 앞으로 어떻게 개선해야 할지 고민을 하고 있습니다.

6. RecurDyn(리커다인)은 어떻게 이용했나요? RecurDyn을 사용해서 실제 자동차를 제작하려면 능숙하게 사용할 수 있어야 할 것 같은데, 멤버 중 RecurDyn 스페셜리스트가 있었나요?

사실 RecurDyn을 지원받은 시점 이전에 차량의 모든 설계를 마무리하고 제작을 시작하던 단계였기 때문에 올해 차량에는 큰 비중으로 사용하지 못했습니다. 다만 설계 검증이라는 중요한 과제가 남아있기 때문에 정적하중만으로 해석했던 부품들을 실제와 비슷한 동적 하중에 대해 다시 해석해보고, 피로파괴 역시 고려해볼 계획입니다.

 새 시즌 준비를 위해 학회 구조개편을 거치면서 RecurDyn 담당자를 지정했고 해당 학회원은 다음 차량을 설계하는 과정에서 동적부품 해석과 최적화 업무를 담당할 예정입니다. 이러한 과정을 통해 다음 차량은 올해보다 발전할 수 있기를 바랍니다.