In this study, analysis on the stiffness of the headrest, the stiffness of front-rear load and the torsion of cushion frame was performed using finite element method in order to investigate the properties of the stress-deformation by material characteristics according to the test requirements of FMVSS (Federal Motor Vehicle Safety Standard). The results are shown that AZ31 (Mg alloy) and A365 (Al alloy) with low modulus of elasticity and density have higher strain rate than steel in terms of stress-deformation and meet the standards for safety within 108 mm of the maximum amount of deformation. Considering it’s safety and durability, however, the selection of AZ31 for light weight seems difficult to gain the reliability because it causes an excessive deformation, and therefore it is not expected to be used for recliner where stress is concentrated and also the bracket linking rail and cushion frame.

자동차 시트의 만족도 평가방법은 디자인을 평가하는 방법에서부터 출발하여 완충시스템과 재료를 평가하는 기계적 방법을 지나 인간의 주관적인 감정을 평가하는 현재까지 이르렀다. 국외에서는 지난 10여 년간 자동차 시트의 만족도 평가를 위한 수많은 연구가 진행 되었고, 2006년에 설문지에 기반을 둔 통계적으로 신뢰할 만한 평가방법이 만들어져 외국에서 널리 사용되고 있다(Baba 등, 2008). 그러나 우리나라에서는 아직까지 이 방법이 활용되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 Smith 등 (2006)의 연구방법을 중심으로 기존 연구를 분석하여 한국인에 적합한 평가 설문지를 새로 개발하였다. 6명의 자동차회사 및 시트 전문회사의 전문가들의 의견을 반영하여 기존연구에서 감성평가 항목이 중복되어 있거나 우리나라에는 적합하지 않는 항목은 제외시키고 유사한 항목들은 통합 하여 36개의 평가항목을 새로 개발하였다. 이들 항목은 유사성을 고려하여 대분류, 중분류, 소분류로 분류하였다. 36개 평가항목은 중요도가 다르기 때문에 계층화분석법(AHP)을 사용하여 평가 항목의 중요도를 결정하였다. 본 연구에서 개발된 자동차 시트 만족도 설문지는 우리나라에서 생산되는 자동차 시트의 주관적 감성 평가에 널리 활용될 수 있을 것이다.

차량 충돌시 자동차의 시트는 승객 및 운전자를 보호해야 한다. 따라서 자동차시트는 충분한 강도를 가져야 하며 이것은 여러 가지 법규에 의해서 제재되고 있다. 물리적 실험 결과가 법규에 정한 규정치를 만족시키기 위해 과대설계 될 수 있다. 그러나 이것은 연비를 줄이기 위한 경량화의 만족이라는 설계요구에 상충한다. 본 논문에서는 헤드레스트 강도시험을 시뮬레이션하고 과대 설계되어 있다고 판단되는 어퍼암을 최적화 모델로 최적설계를 수행하였다. 순차 이차 계획법인 PLBA 알고리즘과 민감도 해석을 위하여 직접근사해석법을 사용하였다.

일반적으로 기계부품의 설계는 부품의 설계, 해석, 그리고 시제품에 대한 성능변화를 통해서 수행된다. 이와 같은 방식의 설계는 여러 번의 시행착오에 따른 개발경비와 개발기간이 많이 소요되고 각 단계를 수행시킬 전문인력도 필요하므로 현재 산업현장에서 요구되는 신속하고 저렴한 제품개발에 적합하지 않다. 이를 해결할 수 있는 한 가지 방법으로 각 개발과정을 하나의 시스템에서 제어할 수 있는 통합시스템을 개발하는 것이다. 이런 통합시스템은 특정 제품에 대한 전용시스템이 될 가능성이 크지만 통합시스템을 구축하는 기법은 일반적인 제품들에 대해서도 적용이 가능하다. 본 논문에서는 자동차의 부품 중에서 좌석의 프레임 설계를 수행하는 통합시스템을 구축한다. 자동차 좌석은 법규에 규정되어 있는 강도와 강성을 만족해야 하므로 본 통합시스템에서는 정적조건 강도시험인 헤드레스트 테스트를 통해서 좌석을 설계한다. 그리고 통합시스템은 UNIX환경에서 C언어를 이용해 좌석 모델의 생성과 정적 성능평가를 수행할 상용프로그램들을 제어하며, 그래픽 환경은 Motif로 구현한다.