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Optimized MTB Frame Concept
KLIO DESIGN, 2016
‘Topology Optimized MTB Frame Concept(MTB 프레임 위상 최적화 컨셉)’은 자전거 프레임 설계 과정에 ‘위상 최적화 기법(Topology Optimization)’을 도입하여 높은 강성과 디자인 자유도를 확보하는 연구개발 프로젝트이다.
위상 최적화는 초기 설계 없이도 구조물의 최적 설계가 가능한 기법으로 임의의 설계 공간을 정의하고 작용하는 하중을 입력하면 내부의 힘의 흐름을 분석하여 최적의 설계안을 도출한다. 이러한 설계안은 개념 설계 단계에서 신속한 형상 결정에 도움을 줄 뿐만 아니라, 구조물의 경량화는 물론, 기능적, 디자인적으로 많은 영감을 주는 혁신적인 설계 방법이다.
MTB 프레임 컨셉은 위상 최적화 프로그램을 활용하여 자전거 주행 상태에서 모든 기계와 부품들이 받는 힘과 하중을 임의의 형상에 적용한 결과를 바탕으로, 고급 자전거의 강성, 내구성을 유지하며 전통적인 자전거 프레임의 다이아몬드 구조에서 탈피한 새로운 지오메트리(Geometry) 구조를 도출할 수 있었다. 또한, SLA 방식의 3D 프린팅 출력을 통해 최종 프레임 데이터의 프로토타이핑 모델의 경량화를 구현할 수 있었다. 이로써, 사용자 맞춤형 다품종 소량생산이 가능할 것으로 보이며, 향후 사용자별 체형 및 주행 패턴 등 개인에게 최적화된 자전거 프레임을 디자인할 수 있을 것으로 기대된다.
본 프로젝트는 PMRC(홍익대학교 퍼스널모빌리티연구센터)와 KLIODESIGN(클리오디자인)의 협동 연구로 진행되었다. 2016년 DDP에서 개최된 ‘서울 스마트 모빌리티 국제 컨퍼런스(The Smart Mobility International Conference and Exhibition)‘에 참가해, MOD(Mobility On Demand)에 기반한 공학적 측면의 시스템 도출과 서비스 연구, 신소재 시스템 적용 등을 통해 미래의 퍼스널 모빌리티에 대한 디자인 솔루션을 제시했다는 평가를 받았다.
