드론용 소형 경량 윈치 개발
1. 기본 사양 선정
-
구동부 및 사양 최적화 : 100W급 정격 출력을 안정적으로 발휘하는 고효율 컴팩트 구동 모터를 적용하고, 외경과 높이를 최소화하여 협소한 기체 장착 공간에도 유연하게 탑재할 수 있는 컴팩트한 사이즈와 약 300g 수준의 가벼운 중량을 동시에 구현했다.
-
감속 및 하중 설계 : 임무 목적에 부합하는 최적의 감속비를 면밀히 도출하여 필요한 회전 속도와 고토크 성능을 동시에 확보했으며, 실질적인 운용 하중과 와이어 길이에 맞춘 드럼 규격 및 정밀 권취 사양을 철저히 산출했다.
-
하중 안정성 분석 : 최대 허용 하중과 정격 토크 범위를 고려하여 비행 중 와이어가 받는 장력과 하중 변동에 유연하게 대응할 수 있는 기계적 안전율을 확보했다.
2. 최적 감속기 설계
-
사이클로이드 기어 적용 : 소형화와 경량화를 동시에 달성하기 위해 고정밀 사이클로이드 기어를 채택했으며, 유성기어 감속기 적용 대비 전체 중량을 대폭 절감하여 드론 기체의 탑재 효율을 극대화했다.
-
3D 모델링 및 중량 최적화 : 주요 기어 어셈블리, 베이스 플레이트, 센터 롤러 등 핵심 구성품의 상세 3D 모델링을 수행하고, 감속기와 구동부 전반의 구조적 안정성을 견고하게 유지하면서 불필요한 중량을 최소화하여 시스템 전체의 완성도를 높였다.
-
기계적 체결 구조 설계 : 고속 회전 및 하중 부하 시 발생할 수 있는 응력 집중을 분산시키고 부품 간 정밀 정렬을 유지하기 위한 체결 공차와 인터페이스를 정밀하게 설계했다.
3. 드론 프레임 장착 검토
-
통합 장착성 검토 : 개발된 윈치 시스템을 실제 드론 기체 프레임의 하중 중심(CG)과 구조적 인터페이스에 맞춰 최적화된 위치에 배치하고, 비행 중 진동이나 하중에 대응할 수 있는지 장착 가능 여부를 심층 검토했다.
-
협업 체계 구축 : 관련 협력 업체와의 긴밀한 기술 소통 및 인터페이스 조율을 통해 최적의 고정 방안을 도출하고 성공적으로 협의를 완료하여 제조 및 양산 연계성을 높였다.
-
모듈화 및 정비성 고려 : 향후 필드 운용 시 유지보수와 탈부착이 용이하도록 직관적인 체결 구조와 모듈형 인터페이스를 반영하여 전반적인 운용 편의성을 향상시켰다.