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True Bike U1 : Electric Bicycle with Stamping Frame
MYUNGJI, 2016
명지(Myungji)의 ‘Truebike(트루바이크) U1’은 자동차 부품 제조 기술로 만들어진 도심형 전기 자전거이다. U1의 프레임에는 자동차에 주로 쓰이는 소재인 초고장력 강판이 사용되었으며, 스탬핑 성형과 로봇 자동 용접 등의 차체 제작 방식을 접목하여 가벼우면서도 단단한 프레임과 균일한 품질을 구현할 수 있는 기술이 적용되었다. U1의 기술 개발을 토대로, 수백 가지 부품으로 구성되는 조립형 산업이자 작업자의 숙 련도에 따라 품질이 결정되는 인력 중심적인 자전거 산업의 한계를 극복할 수 있을 것으로 기대된다.
차체부품 프레스 금형 설계 제작 전문 기업인 명지는, 국내 자동차 산업 인프라의 프레스 가공 대량 생산을 이용하여 기존 자전거 산업 구조의 한계를 극복하고 국내 자전거 산업을 활성화하여 친환경 교통수단 확대에 기여하고자 한다.
2013년, 명지는 산업통상자원부의 레저장비산업개발 지원 사업에 '780MPa 고장력 강판 스탬핑 성형·자동용접 방식의 6UPH 자전거 프레임 생산기술 개발'을 주제로 참여했으며, 2014년에는 클리오디자인과 현대자동차 사내 벤처기업 에코브(Eccov)와의 협업을 통해 생산 기술과 상품성을 고도화시켜 1차 모델인 도심형 자전거 ‘Alpha Bike(알파 바이크)’를 선보였다. 독일에서 개최된 ‘EUROBIKE 2014(유로바이크 2014)’에서 기술력과 디자인 완성도를 인정받아 해외시장 진출 가능성을 확인했으며, 스탬핑 프레임 기술을 양산 단계로 개발 완료했다. 2016년, 스탬핑 프레임 기술을 구현한 최초의 양산 모델 U1을 공개하며 본격적인 전기자전거 사업을 전개하게 되었다.
U1의 기술 개발의 핵심 포인트는 고장력 강판(DP강, Dual Phase Steel)이라는 소재의 사용과 로봇 용접을 통한 생산 방식이다. 소재 측면에서 자동차 산업에서 사용되는 고장력 강판은 강철 대비 가볍고 충돌 흡수가 우수하여, 카본 복합소재(Carbon Composite)로 만 구현이 가능했던 고급 자전거 프레임의 유려한 자유 곡면 디자인을 프레스 성형을 통해 구현하고 780MPa의 높은 강성을 달성한다. 고장력 강판의 적용은 기존 카본 프레임이나 알루미늄 프레임 대비 경쟁력 있는 제작비와 높은 성능, 균일한 품질을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.
U1의 생산 공정에는 로봇 자동 용접 방식을 적용했다. 이는 프레스 공법을 통한 스탬핑 성형으로 좌우 동일한 형상의 패널을 만든 뒤 좌우 형상을 로봇으로 용접해 하나의 프레임으로 만드는 방식이다. 기존 튜빙 방식에서 발생하기 쉬운 조인트 부분의 용접 불량이나 크랙이 발생할 소지를 해소하여 기존 제품 대비 높은 내구성 및 안전성을 구현하며, 로봇 1대당 시간당 6대의 프레임을 완성하여 높은 생산성으로 수작업의 한계를 극복하고 자전거 프레임 생산을 고부가가치 산업으로 재탄생시킨다. 더불어 자전거의 큰 속성인 디자인에 대해 자유도와 정교함을 확보함으로써 제품의 상품성을 높일 수 있다.
클리오디자인은 명지의 ‘고장력 강판 스탬핑 성형 및 자동용접 방식의 자전거 프레임 생산기술 개발’ 과정 중 2014년 ‘Alpha Bike’와 2016년 ‘Truebike U1’ 등에 참여했다. 프레임 소재와 공법에 대한 충분한 이해를 바탕으로, 디자인 컨셉 및 프로토타입 개발, 유저 테스트를 통한 피드백 등 지속적인 개선 과정을 통해 완성도 있는 디자인 솔루션을 제시하였다.
