신소재의 집합체 자전거

소개글

신소재의 집합체 자전거에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 서 론

2. 자전거 산업의 필요성

3. 자전거의 명칭

4. 자전거의 핵심-프레임

5. AerMet 100

6. LED 바퀴

7. 참고문헌

본문내용

거의 이것이 단점이 되지는 못하고 있다. 아마 일부러 한가지를 찾는다면 Monocoque 방식으로 제작된
carbon 프레임의 사이즈 종류가 많지 않고 아주 제한되어 있다는 점일거다. 부식에 좀 약한면이 있다. 작은 전류에 의해서 발생하는 부식이 나타날 수도 있다. 이 부식은 aluminum과 일부 결합되어 제작되는 방식의 경우 알루미늄과의 용접이 완전하지 못할때 이 틈에서 종종 발생하기도 한다. 최근에 제작되는 carbon 프레임은 부식방지를 위해서도 아주 잘 제작되고 있기에 걱정할 수준이 아니다.
5. AerMet 100
위의 4가지를 벗어나 우리가 선택한 프레임의 금속으로 AerMet 100을 생각했다. 다음은 AerMet 100의 구성요소이다.
에어멧 100은 유망한 소재로, 최근 자전거 업계의 주목을 모으고 있다. 철계의 합금인데, 카펜터 테크놀로지(Carpenter Technolog Corporation)사의 레이 헴필(Ray Hemphill)과 데이브 워트(Dave Wert)가 1992년 특허를 취득했다. 에어멧 100의 놀라운 물성을 살펴 보자.
밀도는 7.89로 크로몰리와 거의 비슷하지만(상당량의 니켈과 코발트를 포함하고 있기 때문인데, 이 두 금속의 밀도는 8.85 및 8.8로 철보다 높다), 강도에서는, 용접가능한 스틸과 그외 다른 소재를 능가한다. 카펜터 테크놀로지사가 제공한 소재로 Velonews가 1993년 12월 13일호에서 실시한 테스트에서, 에어멧 100은 최저 261ksi의 항복점강도와 300ksi의 극한강도를 기록했다. 놀라울 정도의 기록이다. 신장성 또한 뛰어난데, 위의 테스트에서는 10%를 기록했다. 영률의 경우에는, 스틸로서는 평균적인 28msi를 기록했다. 카펜터 테크놀로지사에 의하면, 이 합금은, 높은 강도와 인성, 응력부식에 의한 파괴와 피로에 대해 매우 뛰어난 내성이 필요되는 분야에 적합한 소재라고 한다. 이렇게 매력적인 금속이지만 결점은 없을까 라고 생각 할 수 있다. 딱히 결점이라고 할 만한 점은 없지만, 극복해야 할 과제는 몇 가지 있다. 에어멧 100은 가격이 비싸다. 티타늄의 반(약2/3)정도 될까. 또 한 가지, 버티드 가공과 테이퍼 가공(튜브의 직경을, 갈수록 얇게 혹은 두껍게 만드는 방법)이 아직은 불가능하다. 카펜터 테크놀로지사는 현재 스테이(체인 스테이, 시트 스테이 ; 자전거의 부위별 명칭)의 변형 가공에 성공했는데, 이것은 곧 상용화될 것으로 보인다. 또한 에어멧 100은 4130 크로몰리에 용접할 수도 있다. 따라서, 테이퍼 가공된 스테이 등의 표준적인 장비를 쉽게 장착할 수 있다. 결점을 한 가지만 들자면, 스틸과 마찬가지로 밀도가 높다는 점이다. 하지만 이 소재를 이용해 충분한 강도를 가지면서도 가벼운 프레임을 만들 수 있는 가능성이 있다. 이 경우, 최대의 과제는 역시 맥주캔 효과를 어떻게 해결하느냐 하는 점이다. 1kg 이하의 프레임을 만드는 것이 프레임 빌더들의 큰 목표라고 할 수 있는데, 에어멧 100으로 이것을 실현하기 위해서는 상당한 노력을 필요로 한다. 하지만 1.5kg 정도의 무게라면 매우 내구성이 뛰어난 프레임을 만드는 것은 가능하다. 현재, 켈로그(Kellogg), 데이비드슨(Davidson), 커브(Curve), 애로우(Arrow) 등의 프레임 빌더들이 에어멧 100의 프레임을 만들고 있다.
6. LED 바퀴
다음은 자전거에 현재 많이 사용되고 있는 LED를 자전거에 접목시킨 놀라운 제품을 소개 할려고 한다.
회전하는 자전거 바퀴에 설치된 LED가 움직이는 영상을 연출하는 ‘LED 비디오 디스플레이 시스템’이 선보였다. ‘회전하는 자전거 휠에 영상이 살아 움직인다?’ 선뜻 이해되지 않고 의아해 할 수도 있겠지만 그 숨겨진 비밀은 LED 조명과 디지털 기술의 결합에 있는 것 같다.
MonkeyLectric가 개발한 ‘LED 비디오 디스플레이 시스템’은 256ultra-bright LED 를 사용해 회전하는 바퀴에서 움직이는 풀 컬러의 밝은 이미지를 안정적으로 디스플레이 해주는 혁신적인 시스템이다.또한12~40 km/h 의 자전거 속도에서 최상의 성능을 발휘하며, 모든 도시의 거리 기상조건에도 적합하게 설계되었다고한다. MonkeyLe- ctric는 단순 패턴을 연출하는 Monkey Light(32ultra bri- ght LED)와 비디오 영상을 연출하는 Vi- deo Pro M464Q (256 ultra-bright LED) 2종류가 개발되어 있다고 한다. 또한 대용량 메모리와 무선 컨트롤로 저장과 재생 그리고 다운로드를 실시간 제어할 수 있어 안정적인 이미지와 모션 비디오를 연출할 수 있는 것으로 알려진다. Video Pro (256 ultra-bright LED) 시스템은 약 $2,000 가격대 부터 시작된다고 한다. 이처럼 근래에 들어 LED (발광다이오드) 조명이 소비전력도 낮고, 반영구적인 수명 등 여러 가지 장점으로 인해 차세대 조명으로 주목받고 있는 가운데 LED TV등 생활가전에도 접목되면서 우리 생활 깊숙히 자리하는 것 같다.
이와 같이 자전거는 2차전지를 이용한 전기자전거가 상품화 되었고, 프레임 뿐만이 아니라 각각 부품들이 새로운 합금과 새로운 고분자를 이용한 신소재의 집합체이다. 시장에서의 경제적인 잠재성이 아주 큰 산업으로 개발하고 투자할만한 가치가 매우 높은 산업이다.
7. 참고문헌
*자전거소재/9월, 12월호/ 비엘프레스/비엘프레스편집부
/2008
*금속재료:조직과 성질을 주로한/Smith, William Fortune
/교보문고 /2009
*(주)제논스포츠인터내셔날 (http://www.scott.co.kr)
*티탄계 초소성합금 SP-700의 저사이클 피로수명곡선의 절
곡현 /한국자동차공학회논문집 /1997.01.31.
*금속재료의 균열과 파괴 /김정근 /골드 /2003
*금속백과사전 / 대광서림편집부 역편 / 대광서림 /2001
http://www.designlog.org/2511895
http://clayart.tistory.com/39
http://www.bikem.co.kr/content/read.php?num=49

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