동적 시뮬레이션을 이용한 전기 트랙터 부품 위치별 전복 각도 분석 = Analysis of rollover angle according to arrangement of main parts of electric tractor using dynamic simulation

국문 초록 (Abstract)

기술의 발전으로 내연기관 트랙터에서 벗어나 전기 트랙터 및 수소 트랙터와 같은 대체 에너지원을 사용하는 동력원이 개발되고 있다. 기존의 내연기관에서 사용되던 엔진 및 동력 전달 장치와 같은 부품들을 모터와 배터리 등으로 교체되면서 무게중심이 변화하게 되며, 이에 따라 전도 위험성을 새롭게 고려해야 한다. 이 연구의 목적은 동적 시뮬레이션을 통해 전기 트랙터의 부품 위치별 전복 각도를 분석하여 전복 사고를 최소화하고 안전성을 향상하기 위한 부품 최적의 배치를 도출하는 것이다. PTO모터와 구동모터 그리고 배터리팩의 구성을 달리하여 3가지 Type으로 나누었으며, Type내에 각 모터와 배터리팩의 배치 방법을 기준으로 3가지 Level로 나누었다. 모터와 배터리팩의 구성 수준 3가지와 배치 방법 3가지 요인으로 실험 설계하여 총 9가지 동역학 시뮬레이션을 진행함. 그 결과, 9가지의 실험 조건 중 구동모터와 PTO 모터를 트랙터 앞쪽과 뒤쪽에 각각 위치하고 두 개의 배터리팩을 트랙터 중간에 위치시킨 Type3에 Level3를 적용하는 것이 전복 각도가 높은 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과 모터와 배터리팩의 무게중심을 뒤쪽으로 배치할수록, 무게중심이 아래에 위치할수록 안전성이 증가하는 경향을 확인하였다. 향후 연구에서는 안전성뿐만 아니라 부품의 효율성 및 성능 측면에서도 고려한 부품의 최적 위치를 찾는 것이 필요하다.