친환경 교통수단 및 소형 모빌리티에 대한 수요 증가와 함께, 전동 카트와 같은 소형 전기 이동수단의 활용 분야가 빠르게 확대되고 있다. 전동 카트를 포함한 소형 전기 이동수단은 다양한 분야에서 수요가 증가하고 있으며, 제작과 운용의 간편함으로 주목받고 있다. 이는 구조가 단순하고, 적은 인력과 장비만으로도 제작 및 유지가 가능하다는 특성에서 기인한다 [참고문헌 필요].
하지만 현재 소형 전기 카트 제작에 일반적으로 사용되는 용접식 프레임 구조는 반복 제작이나 유지보수 측면에서는 적지 않은 한계를 가진다. 기존 용접식 프레임은 구조적 강성은 우수하지만 반복 제작과 유지보수 측면에서 한계가 있다. 용접 공정은 숙련도 의존성이 높고, 제작 오차가 발생했을 때 수정이 어렵기 때문에 소량 생산이나 교육 실습 환경에서 비효율적일 수 있다 [참고문헌 필요].
이러한 한계를 극복하기 위해, 본 연구에서는 조립과 분해가 용이한 부품 구조를 설계하고, 체결 방식을 활용하여 반복 제작이 가능한 전동 플랫폼 프레임을 구현하였다. 본 연구는 볼트 체결 기반의 조립 구조를 통해 반복 제작과 유지보수가 용이한 프레임을 설계하고 이를 2인승 전동 플랫폼에 적용하였다. 설계 초기에는 리벳 체결도 고려되었으나, 유지보수성, 조립 도구 접근성, 분해 가능성 등을 종합적으로 검토한 결과, 볼트 체결 방식이 더 적합하다고 판단하였다.
본 연구는 새로운 구조 기술의 제안보다는, 기존의 일반적인 체결 구조를 실제 설계–해석–제작–시험의 전체 공정에 적용하여 그 실효성과 양산 가능성을 정량적으로 검증한 데 의의가 있다. 이를 통해 소형 전동 플랫폼의 반복 생산과 유지보수에 적합한 구조 설계 전략을 실증적으로 제시하였다.
따라서 본 논문에서는 체결 구조 기반의 프레임 설계를 중심으로, 구조 해석, 시제품 제작, 주행 실험 및 단가 분석 결과를 종합적으로 제시한다. 본 논문은 설계 전략부터 해석, 제작, 실험, 비교까지의 일련의 과정을 통해 체결 구조의 실용 가능성을 종합적으로 검토한다.