2010/11/09 13:32

미래형 1인 운송수단 - 세그웨이(Segway) 과학이야기

안녕하세요 커티군입니다.

이번 포스팅의 내용은 세그웨이(Segway)입니다. 세그웨이 자체는 상용화된지 10년이 다 되어가는 제품이지만

최근 들어 그 중요성이 다시 부각되고 있습니다. 왜냐하면 친환경 사업에 맞물려 전기 자동차와 함께 개발되는

기술이기 때문입니다. 지난 2000년부터 세그웨이는 미래형 운송수단으로 각광을 받았었죠. 특히 이번에 열리는 

G20 회담장 경비를 3륜 세그웨이로 하게 될 정도로 정부 차원의 관심도 커지도 있습니다. 



사진의 탈것이 세그웨이입니다


그렇다면 세그웨이가 어떤 것인지 간략하게 소개해 보겠습니다.


1. 세그웨이(Segway)란?

 세그웨이는 바퀴 두개가 달린 킥보드 모양의 스쿠터입니다. 다만 바퀴가 앞 뒤가 아닌 양 옆으로 달려 있으며

가운데에 손잡이가 높게 튀어 나와 있지요. 개략적인 모습은 다음과 같습니다.

양 옆으로 달린 바퀴와 독특한 손잡이가 세그웨이의 특징입니다



 세그웨이는 별도의 액셀이나 브레이크 패달 없이 손잡이를 앞으로 밀면 가속되고, 손잡이를 뒤로 당기면

감속을 합니다. 좌 우로 움직이면 자동으로 회전이 되지요. 그러면서 두 바퀴로도 넘어지지 않습니다.

 일본에서는 세그웨이를 약간 다른 모양으로 만든 제품도 있습니다. 윙렛(Winglet)이라는 시리즈 제품입니다.

그 중 2개는 세그웨이와 비슷한 모양이지만 다른 하나는 모양도 다르고 작동 방법도 다릅니다. 윙렛M 이라고

불리는 녀석인데 대략적인 모습은 다음과 같습니다.



 세그웨이의 특징이던 손잡이를 없애고 발의 움직임으로 방향을 조절하는 형식입니다. 공항과 기업 내에서

사용되고 있다네요. 도로법상 외부에서는 사용하지 못한다는 비극이...




2. 세그웨이가 넘어지지 않는 이유

 세그웨이는 5개의 자이로 센서와 2개의 가속도 센서로 자신의 기울기와 가속도를 감지합니다. 물론 센서로

감지한 이후에 정밀한 제어로 균형을 맞춰야 합니다. 기본적으로 세그웨이는 도립 진자 제어와 같은 맥락으로

제어를 합니다. 도립 진자란 무게 추가 회전 중심보다 위에 있는  진자를 말합니다.

 예를 들면, 한번쯤 우산을 손바닥 위에 세워 놓고 중심을 잡아 보려고 해 본 적이 있을 것입니다. 그것이 바로

도립 진자입니다. 그림으로 표현하자면


이런 모양입니다. 즉, 봉의 위쪽 끝부분에 무게 추가 있고, 아래쪽 끝부분에 모터를 달아서 수직으로 세우는

것이 도립 진자 제어 시스템입니다. 다음 영상에서는 얼마나 완벽하게 이를 제어할 수 있는지 볼 수 있습니다.





 하단의 움직이는 제어부가 세그웨이라고 생각하시면 됩니다. 사용자가 손잡이를 앞으로 꺾으면, 즉 무게 중심이

전방으로 쏠리면 세그웨이가 전방으로 이동하게 되는 것이죠. 실제 세그웨이는 무게 추, 즉 사람의 무게 중심을

정확하게 파악하기 위해서 5개의 자이로 센서를 사용하여 1초에 100번 자세를 제어합니다.

 세그웨이가 자이로스코프를 이용하여 넘어지지 않는다는 설명도 간간히 보이는데, 자이로스코프를 이용한 것이

아니라 자이로스코프 센서를 이용한 것입니다. 밑의 세그웨이 분해도에서도 볼 수 있듯이 뱅글뱅글 회전하는

팽이는 어디에도 없습니다. 

자이로스코프는 없습니다



 미국에서는 세그웨이를 우체국과 경찰에 보급할 계획을 세우고 있습니다만, 가격상의 문제와 안전성의

문제로 인해 실제 보급률은 낮습니다. 세그웨이 대당 가격이 1000만원에 육박하는데다 조지 부시 대통령이

세그웨이를 타다가 넘어지기도 하고, 최근에는 세그웨이 영국 사장이 추락사하는 사건으로 불안감을 키웠죠.

그리고 배터리의 용량 문제로 실제 주행 거리가 30km 내외인 것도 큰 문제점입니다.



특히 세그웨이 사장의 사건으로 주인 잡는 세그웨이라고 불립니다




 그러나 일본에서 개발한 윙렛의 경우에는 기존 세그웨이보다 가격이 1/3 로 떨어졌고, 완전 충전으로 510km를

가기도 하며 세그웨이도 안전성 문제를 보강하는 등 기술 개발이 이루어지고 있습니다. 또한 세그웨이는 에너지

효율이 상당히 좋습니다. 간단한 디자인으로 인해 불필요한 무게가 완전히 제거된 형태이다 보니 일반 자동차보다

에너지 효율이 약 11배 정도 높습니다.



 하지만 느린 속도, 상대적으로 짧은 주행 거리 등의 문제점들은 자동차의 대체품으로 사용하기에는 너무나 큰

단점입니다. 기껏 해야 공항이나 공장, 대기업 부지 혹은 부자들의 놀이기구 정도에만 그칠 가능성이 큽니다.

공주경찰서처럼 세그웨이로 전시장 주변을 순찰한다던가, G20에서처럼 국지 경비용으로 사용할 수 있다는

가능성을 보여 주기는 했습니다만, 미국에서 추진했던 것 처럼 경찰의 패트롤용이나 우체국의 배달용으로 사용될

수준이 되려면 아직 갈 길이 먼 듯 합니다.





핑백

덧글

  • 백화현상 2010/11/09 14:46 # 답글

    신기합니다.~~

    그런데 업그레이드가 되어도 타고 다니기에는 너무 폼이 안날거 같습니다.ㅎ
  • 커티군 2010/11/09 19:00 #

    구글 직원들이 타면 멋있는데 다른 사람들이 타면 갑자기 싸구려가 되는 것 같아요 ㅋ
  • 소드피시 2010/11/09 16:26 # 답글

    이것도 좀만 지나면 도로교통법에 따라 번호판을 달고, 안전모와 보호대를 착용할 의무가 생기겠죠. ㅋ 게다가 바이크처럼 여름엔 덥고 겨울엔 추워서 관공서와 놀이기구 정도로 생각하는 부자들 말고 또 탈 사람이 생기련지...
  • 커티군 2010/11/09 19:01 #

    온도 조절도 치명적이죠ㅋㅋ 끽해봐야 어디 박물관이나 수족관, 혹은 테마파크같은 곳에서 이용되지 않을까 하고 조심스럽게 추측은 해봅니다 ~_~
  • 청풍 2010/11/09 22:01 # 답글

    그냥 자전거 대용품으론 쓸만하겠네요, 하지만 이미 전기자전거가 있찌..
  • 커티군 2010/11/09 22:29 #

    대체제지만 대체제로써 필요가 없는...전문용어로 잉여라고 하지요...
  • PFN 2010/11/10 00:51 # 답글

    전 사장 잡은 기사보고 저것도 탈게 못되는구나 하고 인식하고 있습니다.

    안넘어진다면서!!
  • 커티군 2010/11/12 13:14 #

    게다가 하필이면 다리 위에서!
  • 스토리작가tory 2010/11/10 20:36 # 답글

    언덕을 올라갈수 없다면 한국의 대학 캠퍼스에서도 무용지물일텐데..
  • 커티군 2010/11/12 13:14 #

    저희 대학도 언덕과 자연이 풍부해서...ㅠㅠ
  • Jes 2010/11/17 18:15 # 답글

    디스커버리 광고 영상에서 나온 게 저거 였군요
  • 커티군 2011/01/05 10:50 #

    디자인도 독특해서 이런 저런 곳에서 인기가 높습니다 ~_~
  • rikardo 2011/01/05 10:50 # 답글

    악 방금 공명 포스팅 보고 와서인지 동영상에서

    추가 아래쪽에 있을때 위로 올리는게 공명이구나 라는 생각이 떠오르는군요 ㅋㅋㅋ
  • 커티군 2011/01/05 10:51 #

    아앜ㅋㅋㅋ 그리고 세그웨이 파☆괴
  • ㅎㅎㅎ 2011/08/08 10:55 # 삭제 답글

    저거 타고 있으면 모양새가 좀 어벙할 듯 ㅋ
  • 2015/03/21 10:10 # 삭제 답글 비공개

    비공개 덧글입니다.
  • aszx2622 2016/05/01 18:54 # 삭제 답글

    윙렛 구글링 이미지에서 찾은 건 최고속력 6km/h에 10km간다고 되있던데 제가 잘못 찾은건가요?510km나 가나요?
    제가 찾은거 1시간이면 완충이던데 충전시간도 다른가요?
    자이로스코프센서랑 각속도 센서는 밸런스 센서 어셈블리에 들어가 있는건가요?
댓글 입력 영역