키 포인트(Key point)를 적용시킨 전자제품 개발 '가정용 소형 ESS'

가정용 소형 ESS 는 전력공급 비상 상황이나 아웃도어 장소에서 전기를 공급해주는 제품입니다.  태양열을 이용해 충전이 가능하며 전기가 공급되지 않는 상황이나 장소에 활용할 수 있는 ESS(에너지 저장장치) 제품입니다.

 

키 포인트(Key Point)를 적용한 전자제품 개발 사례로, 제품디자인-회로설계-워킹목업(시제품)제작까지 KET에서 진행했어요.

 

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가정용 소형 ESS  제품디자인

제품디자인  컨셉 설정

 

 

 

페르소나는 총 3명(상습 재난 지역 주민/상습 재난 지역 공무원/의뢰 기업 관계자)으로 설정했으며 페르소나 키워드는 사용편의성/이동성/직관성/경량화/인테리어로 도출되었습니다. 이를 토대로 환경에 따른 디자인 키워드를 5가지로 추려 디자인을 진행합니다

 

DESIGN KEYWORD : 내구성(Durability), 편의성(Ease), 조화(Harmony), 직관성(Intuitive), 경량화(Weight Lightening)

 

 

디자인 컨셉 키워드는 BASIC & SIMPLE 로, 시각적으로 슬림화되어있지만 내구성이 높으면서 정돈되어있고 직관적인 느낌을 제공하는 디자인을 무드보드로 설정했어요.

 

 

3D 렌더링

베이직하고 간결한 형태로, 평소 실내 설치 시 인테리어에 어우러질 수 있도록 외관 형상을 디자인하여 사용장소에 따라 솔라셀 또는 거울로 활용할 수 있습니다. 태양광 충전을 위해 태양광 수집에 용이한 35도 각도를 가지며, 긴급하고 혼란스러운 상황에서 사용할 가능성이 높은 제품이기 때문에, 아이콘을 활용해 사용자의 직관적 인지를 지원하고 키트 전면에 FND로 명확하게 배터리 잔량을 표기합니다. 

 

 

 

 

 

 

 

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가정용 소형 ESS 회로설계

회로설계 및 워킹목업 회로제작

 

ESS(에너지 저장장치)는 전력을 저장하고, 필요 시 외부에서 사용할 수 있게끔 출력하는 기능을 가집니다.  예를 들어 전기공급이 불가한 캠핑장에서 전기기기를 사용해야하거나 전력공급이 끊긴 비상 상황, 정전 상황에서 활용할 수 있도록 기능을 구현하고 회로를 설계합니다.

 

태양광 충전 기능을 수행하는 솔라셀을 통해 배터리가 충전될 수 있도록 구성하며, 배터리는 폭발 위험이 적은 리튬폴리머 배터리를 사용했습니다. 총 3개의 PCB를 개발하였고, 많은 전력을 필요로 하는 제품인만큼 안전하고 제품을 오래 쓸 수 있도록 방열설계도 꼼꼼히 진행해줍니다.

 

 

 

 

제작한 ESS를 사용해 휴대용 선풍기를 구동시켜보았는데 정상적으로 잘 동작되네요 ^^해당 회로설계 및 제작 건은 디자인목업으로 케이스를 제작한 뒤 제작회로와 결합하여 워킹목업으로 활용하였습니다.

 

 

 

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가정용 소형 ESS 시제품제작

부품 제작

 

제작한 하판의 모습입니다. 음양각의 로고를 새겼으며 손잡이가 들어갈 홈과 지지대가 위치하는 홈이 있습니다. 손잡이는 비상 시 또는 외출 시 제품을 편하게 드는 용도이며, 지지대는 솔라셀 충전을 위한 각도 조성 용도로 사용되는 부품입니다.

 

 

해당 시제품제작건은 다수의 부품으로 구성된 시제품제작건인데요, 전체적인 사이즈 제원은 640*307*103(㎜)이지만 소형부품들의 다수 제작 및 조립되어 완성됩니다.

 

손잡이와 지지대 출력물의 모습입니다. 패턴이나 각도도 잘 출력되었고, 손잡이에 음각 구조로 HANDLE임을 나타내는 문구를 기재했습니다.

 

 

 

소켓 및 스위치부입니다. 출력된 부품의 가운데 동그란 홀은 스위치가 위치하게될 공간입니다. 먼지가 앉지 않고, 디자인적으로도 심미성을 해치지 않는 플렉시블한 커버로 가려주었습니다.

 

출력한 덮개 부품입니다. 아웃도어 상황에서 사용할 가능성이 있는 제품으로, 방수 방습 구조를 위해 플렉시블한 고무 덮개를 적용했고 단자에 먼지나 물이 들어가는 것을 방지합니다. 

 

 

전면부와 후면부를 연결시켜주는 부품입니다. 치수의 오차없이 잘 출력되었으며, 부품간 조립과 볼트 체결까지 잘 마쳤습니다.

 

 

조립 및 마무리