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차량 구조 설계에서의 ‘페달박스 규정’, 놓치기 쉬운 함정들

Engin E nthusiast 2025. 6. 2. 20:47

1. 페달박스는 단순한 발판이 아니다  
포뮬러 전기차에서 페달박스(Pedal Box)는 브레이크, 엑셀, 클러치(ICE 기준) 등 모든 입력 장치가 모이는 구조적 중심이다.  
하지만 설계에서 간과되는 경우가 많다. 규정을 단순히 "적당히 페달 위치 잡고, 고정되게 만들면 되지"라고 생각하는 팀은 실격의 위험이 크다.

2. KSAE 기술규정에서의 페달박스 관련 조건  
2025 FSAE/KSAE 전기차 기술 규정에 따라 페달박스는 다음 사항을 만족해야 한다.  
- 브레이크 오버트래블 스위치(BOTS): 브레이크 페달이 끝까지 눌릴 경우 HV 전원을 차단하는 기능 필수  
- 페달 반력 스프링: 페달이 눌리지 않은 상태에서 원위치로 돌아오도록 스프링 필요  
- 기계적 고정성: 드라이버가 최대 힘으로 페달을 눌러도 구조 변형 없이 고정되어야 함  
- 페달 간섭 방지: 서로 다른 페달이 동시에 눌리는 현상 방지  
- 접촉 불량 방지: 페달의 전기식 센서(예: TPS) 신호가 끊기지 않도록 물리적 진동 대비

3. 자주 발생하는 규정 미준수 사례  
- BOTS 위치 오류 → 브레이크가 끝까지 눌려도 동작하지 않음  
- 페달 스트로크 불충분 → 실제 주행 중 브레이크 성능 저하  
- 페달 고정부 파손 → 용접부 강성 부족, 알루미늄 박판 사용 등  
- 센서 배선 풀림 → 테스트 중 쓰로틀 신호 오류 발생  

이러한 사례는 대부분 ‘검차 때 처음 발견’되며, 현장에서 즉시 조치가 어려워 실격이나 점수 감점으로 이어진다.

4. 설계 시 주의점 및 팁  
- 페달 스트로크와 힘의 전달 경로를 먼저 CAD 상에서 시뮬레이션  
- 브레이크 라인과의 간섭 없이 설치 가능한 구조 확보  
- 스프링 리턴 확인: 페달 자체에 복귀 스프링 내장하거나 외부 고정  
- 센서 커넥터 체결 상태 확인 및 방진 고정  
- 페달 간 거리와 높이 차이 조절 → 드라이버 신체 조건에 따른 최적화

5. 페달박스도 차량 전체 설계의 일부다  
많은 팀이 프레임, 서스펜션, 파워트레인에 집중하는 반면  
페달박스는 ‘마지막에 공간 남는 곳에 끼워 넣는’ 식으로 취급되기 쉽다.  
하지만 운전자와 차량을 연결하는 핵심 인터페이스로서, 페달박스는 반드시 독립된 모듈로 설계되고 충분히 검토되어야 한다.

6. 조립보다 더 어려운 건 검차 통과다  
페달박스는 조립만 완성한다고 끝이 아니다.  
검차에서는 페달 스트로크, 반발력, 센서 작동, BOTS 확인 등  
복합적인 기계적·전기적 항목이 동시에 점검된다.  
즉, 설계 초기부터 검차 시나리오를 염두에 두고 접근해야 한다.

페달박스는 단순한 구조물이 아니다.  
그 안에는 안전, 조작감, 시스템 연동이라는 세 가지 조건이 동시에 숨어 있다.  
그 점을 아는 팀만이 검차를 넘고, 진짜 주행에 도달할 수 있다.