올리 2.0: 로컬 모터스 자율주행 전기 셔틀, CRP 윈드폼 복합소재로 유럽 인증 대응

지상 모빌리티 기업 로컬 모터스(Local Motors, 미국 애리조나주 피닉스)의 자율주행 전기차(EV) 올리 2.0(Olli 2.0)은 CRP 테크놀로지(CRP Technology, 이탈리아 모데나)가 자사의 윈드폼(Windform) 복합소재로 3D 프린팅한 부품을 탑재하고 있습니다. 이 부품들은 챈들러 엔지니어링 팀이 개발한 원래 올리 2.0 모델에 추가된 것으로, 로컬 모터스의 유럽 개별 승인 획득 능력을 지원합니다.

"올리는 전 세계 캠퍼스, 경기장, 산업 단지, 지역 사회에서 운영되고 있습니다. 유럽에서 배치를 승인받기 위해서는 미국 시장에서는 필요하지 않은 일부 추가 구성품이 필요했습니다."라고 로컬 모터스 EMEA 총괄 매니저 카를로 야코비니(Carlo Iacovini)는 말했습니다. "이는 특히 올리 2.0의 독특한 설계(넓은 간격의 헤드라이트와 넓은 창문이 프레임 사이에 자리잡은 키가 큰 직사각형 포드 형태) 때문이었습니다(위 이미지 참조)."

와이퍼 장착을 위한 리트로핏 설계와 새로운 프론트 범퍼 개발

이러한 추가 구성품 중에는 와이퍼가 있었습니다. "와이퍼를 추가하기 위해 우리는 리트로핏 기술, 즉 2.0 모델에 대한 재적응 프로세스를 선택했습니다."라고 야코비니는 설명했습니다. "원래 프로젝트에서 시작하여 우리의 필요에 맞게 조정했습니다. 이 단계들[리트로핏과 통합]은 챈들러 엔지니어링 팀이 제작한 원래 설계를 기반으로 이탈리아에서 수행되었습니다."

그러나 셔틀의 형태 때문에 "와이퍼 암을 위에서 장착할 수 없고 앞유리 아래쪽에서 장착해야 했습니다. 따라서 로컬 모터스 엔지니어링 부서는 와이퍼 시동 모터와 앞유리 와셔 저장소 브래킷을 고정하기 위한 새로운 프론트 범퍼를 설계했습니다."

모터 커버와 플랩 밸브 3D 프린팅 제작, 윈드폼 XT 2.0과 LX 3.0 적용

와이퍼 조립 단계에서 로컬 모터스 엔지니어링 팀은 모터가 수정된 프론트 범퍼에서 돌출되는 것을 발견했습니다. "이 문제를 피하기 위해 우리는 두 개의 조정된 커버를 추가하기로 했습니다. 하나는 돌출부[첫 번째 커버]를 숨기고, 다른 하나는 와셔 저장소의 압력 시스템을 외부 요인으로부터 보호하기 위한[두 번째 커버] 목적입니다."라고 야코비니는 설명했습니다.

이를 위해 로컬 모터스는 모터 커버를 처음부터 설계했습니다. "와이퍼 와셔 저장소 플랩 밸브의 경우 올리 2.0 리어 범퍼의 충전 소켓 플랩 밸브 설계를 수정하고 적용했습니다."라고 야코비니는 말했습니다. "이렇게 디자인 관점에서 동질성을 유지했고, 물 플랩 밸브를 충전 플랩 밸브와 대칭되게 배치했습니다."

제작할 부품이 확인된 후(와이퍼 시동 모터 커버와 와이퍼 시스템의 와셔 저장소 플랩 밸브), 로컬 모터스는 CRP 테크놀로지에 의뢰했습니다. "우리는 유럽 기업과 협력하고 싶었습니다."라고 야코비니는 지적했습니다. "오랫동안 알고 지내며 관련 프로젝트에서 협력해 온 CRP 테크놀로지에 연락했습니다. CRP에 의존한 것은 올바른 선택이었습니다. 윈드폼 소재의 품질과 강도 측면에서의 독창성이 단시간에 최적의 결과를 달성할 수 있게 해주었습니다."

프로젝트를 면밀히 검토한 후 CRP 테크놀로지 전문가들은 3D 프린팅/분말 소결(PBF) 공정으로 섬유 강화 복합소재를 사용하여 부품을 제작하기로 결정했습니다. 구체적으로 자사의 윈드폼 탑라인(Windform Top-Line) 라인업을 사용했습니다: 폴리아마이드 기반 탄소섬유 윈드폼 XT 2.0 소재와 폴리아마이드 기반 유리섬유 윈드폼 LX 3.0. CRP에 따르면 윈드폼 XT 2.0은 모터 커버에 주로 미적 목적뿐만 아니라 기능성(와이퍼 암과 블레이드의 진동 운동을 담아/지지하고, 전자기 호환성 보장, 와이퍼 암과 블레이드의 진동 운동 견딤, 도로 주행으로 인한 지속적인 응력과 진동 견딤, 전기 장치를 외부 요인으로부터 보호)을 위해 사용되었습니다. 반면 윈드폼 LX 3.0은 와셔 저장소 플랩 밸브에 적용되었는데, 이는 주로 기능적 목적(와이퍼 와셔 저장소에 빠르게 접근할 수 있도록 뒤쪽에 위치, 외부 요인으로부터 보호, 도로 주행으로 인한 지속적인 응력과 진동 견딤)을 위해 그리고 부분적으로는 미적을 위해 사용되었습니다.

경량 고강성 부품 제작 완료, 전자파 시험도 통과

결과적으로 와이퍼 시동 모터 커버는 경량 직사각형 부품으로, 더 구체적으로는 와이퍼 암 배치를 위한 구멍과 워터 호스용 작은 구멍이 있는 돌출된 사각기둥 형태입니다. 높은 강성, 강도, 내구성을 가집니다. 와셔 저장소 플랩 밸브 구성품은 직사각형 프레임 구조와 와셔 저장소에 접근하기 위한 자석이 장착된 플랩 밸브로 구성됩니다.

부품 제작 후 CRP 테크놀로지는 최종 시험과 납품을 수행했습니다. 로컬 모터스 협력업체가 올리에 장착했으며 마운팅 및 고정 문제는 발생하지 않았습니다. 추가 전자파 시험에서도 치명적인 문제는 발견되지 않았습니다.