국내에서 최초로 아비아브가 휠에 대한 윈드터널 테스트를 수행하였습니다. 그동안 국내 몇몇 완성차회사에서도 비슷한 실험을 진행한적은 있지만 굉장히 제한적이거나 실체적인 데이터를 도출하여 비교하는데에는 한계가 있었습니다. 저희 아비아브는 이번 테스트를 위해 특수한 지그와 모터롤러를 제작하여 실제 휠이 회전하며 요각( yaw)에 따른 다양한 휠의 항력을 측정 비교테스트하고, 완성차를 비롯하여 실제 라이더가 사용했을때의 항력까지 측정하여 나온 데이터를 차후 제품개발에 사용할 목적으로 수행되었습니다.
윈드터널은 전북대학교에 위치한 KOCED 대형풍동실험 센터에서 진행하였습니다. KOCED 풍동실험센터는 국가공인연구시설로서 각종 건축물 및 모빌리티 관련한 풍동실험을 전문적으로 수행하는 기관입니다. 이번 실험은 KOCED의 이승호 수석연구원(Ph.D)님과 원병철 연구원님이 진행하였습니다.
특히 KOCED의 풍동시설은 3방향의 힘과 3축의 모멘트까지 초당 1천회를 측정할 수 있는 매우 민감한 측정센서와 다른 해외 풍동실험실보다 넓고 깊은 풍동을 가지고 있어 벽면에서 발생하는 난류가 최소화되고 균일화된 풍속을 발생시킬 수 있는 연구시설입니다.
이번 풍동테스트에서는 비교분석을 할 수 있는 자사휠 4종과 타사휠 3종을 준비하였으며, 각 휠마다 0도에서 20도까지의 항력을 측정하였으며 초당 1천회의 데이터를 약 1분간 측정하여 평균한 값으로 계산하였습니다. 각힘은 N으로 측정되며 모멘트는 Nm로 측정됩니다.
이번 실험을 위해 모터로 구동되고 휠이 받는 무게까지 설정할 수 있는 특수 지그를 제작하여 실제 라이딩처럼 휠이 무게를 받으며 균일한 속도로 회전할 수 있게 만들었습니다. 또한 롤러장비에 의한 공기저항을 최소화 하기 위해 롤러를 감싸는 특수 바람막이까지 제작하여 측정의 정밀도를 더욱 높였습니다.
이번 풍동테스트에서는 비교분석을 할 수 있는 자사휠 4종과 타사휠 3종을 준비하였으며, 각 휠마다 0도에서 20도까지의 항력을 측정하였으며 초당 1천회의 데이터를 약 1분간 측정하여 평균한 값으로 계산하였습니다. 각힘은 N으로 측정되며 모멘트는 Nm로 측정됩니다.
이번 실험을 위해 모터로 구동되고 휠이 받는 무게까지 설정할 수 있는 특수 지그를 제작하여 실제 라이딩처럼 휠이 무게를 받으며 균일한 속도로 회전할 수 있게 만들었습니다. 또한 롤러장비에 의한 공기저항을 최소화 하기 위해 롤러를 감싸는 특수 바람막이까지 제작하여 측정의 정밀도를 더욱 높였습니다.
풍속은 11.11m/s(약 40km/h)이며, 휠의 회전속도도 풍속과 동일하게 11.11m/s의 속도이며 309.3rpm 으로 설정하였습니다. 바람이 불지 않은 상태에서 30초간 측정하여 공기저항이 없을때의 휠이 받는 힘을 먼저 측정하였으며, 이는 실제 바람이 불었을때의 항력에서 보정하기 위해 사용되었습니다.
개별 휠 뿐만 아니라 자전거가 받는 실제 항력도 측정하였습니다. 프레임은 에어로테스트에 어울리는 케논데일 시스템6 프레임을 사용하였습니다. 이번 실험에서 요각에 따라 자전거가 받는 힘은 휠만 개별적으로 측정했을때와 또 다른 수치를 보여주었습니다. 이 데이터는 차기 제품개발에 사용될 예정입니다.
또한 이번 윈드터널 테스트에서는 연무발생기를 사용하여 라이더가 직접 자전거 탑승했을때 작용하는 실제 공기의 흐름이 어떻게 변화하는지도 확인했습니다. 이는 데이터 값보다는 공기흐름을 시각화하여 요각과 자세에 따라 공기의 흐름을 파악할 수 있는 중요한 실험이었습니다.
이처럼 아비아브는 공기역학적으로 향상되고 검증된 휠을 제작하기 위해 많은 노력을 기울이고 있습니다. 특히 단순 사진찍기용이 아닌 실제 데이터를 도출하기 위해 국내에서는 최초로 특수 지그를 설계하고 도입하여 풍동실험에 사용하고 실제로 유의미한 데이터를 얻는데 성공했습니다.
아비아브가 최초로 도입한 Ansys를 이용한 CFD해석부터 얼마전 진행된 실내 벨로드롬 테스트 그리고 이번 풍동실험 테스트를 통해서 아비아브 제품의 공기역학적 성능을 증명할 수 있었던 좋은 기회였습니다.
또한 저희 아비아브 제품에 대한 객관적인 평가와 검증을 위해 이번 풍동실험에서 측정한 데이터를 백서형태로 제공합니다. 비상업적 목적으로 사용하셔도 가능합니다. 보고서는 아래의 링크에서 다운로드 가능합니다.
항상 대한민국 최초라는 타이틀을 가진 아비아브의 도전을 계속 지켜봐 주세요.
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