지게차 설계할 때 꼭 챙겨야 했던 시뮬레이션 조건들

얼마 전, 지게차 설계 프로젝트를 맡게 됐어요. 처음엔 단순히 구조만 잘 잡으면 되겠지 싶었는데, 막상 들어가 보니까 생각보다 체크할 게 많더라고요. 특히 시뮬레이션 조건을 하나하나 정리하면서 “아 이래서 실제 제품 만들기 전에 시뮬 돌려보는 게 이렇게 중요한 거구나” 싶었죠.

저처럼 처음 지게차 설계에 도전하시는 분들이 참고하실 수 있도록, 제가 직접 정리해본 시뮬레이션 조건들을 공유해볼게요.

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1. 하중 조건 (Load Conditions)

이건 기본 중의 기본이에요. 지게차가 들어올릴 수 있는 최대 하중, 하중의 중심 위치, 반복 하중에 대한 내구성까지 체크해야 하거든요.

저는 2톤 지게차를 기준으로 시뮬레이션을 돌렸고, 하중 중심이 앞쪽으로 쏠릴 때 어떤 영향을 미치는지도 따로 분석했어요. 실제 작업 현장에서는 물건이 꼭 정중앙에 딱 올라가진 않잖아요?

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2. 프레임 강성 및 안정성 분석

프레임은 말 그대로 지게차의 ‘뼈대’예요. 하중을 실었을 때 휘거나 뒤틀리지 않아야 하는데, 이걸 FEA(유한요소해석)로 꼭 검증해봐야 해요.
한 번은 너무 얇게 설계해서 강성 부족 경고가 떴던 적이 있었는데, 그 덕에 설계 변경해서 다행히 사전에 문제를 피할 수 있었어요.

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3. 주행 안정성 (Turning Stability, Slope Driving 등)

지게차가 회전하거나 경사로를 오르내릴 때도 중심을 잘 잡아야 하잖아요. 특히 회전 중에 중심이 무너지면 위험해요.
그래서 저희는 10도 경사에서 하중을 실었을 때 주행 안정성 시뮬레이션도 꼭 넣었어요. 생각보다 많이 흔들려서 쇼크업소버 세팅도 같이 조정했죠.

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4. 타이어 및 서스펜션 반응

지게차는 일반 자동차보다 낮고 단단하게 설계되긴 하지만, 바닥 상황에 따라 타이어와 서스펜션 반응도 무시 못하더라고요.
특히 불규칙한 바닥에서 하중이 실리는 상황을 시뮬레이션할 때, 서스펜션 응답이 너무 느리면 짐이 흔들려서 위험할 수 있어요.

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5. 열 해석 (발열 부품 중심)

모터나 유압 시스템이 오래 작동하면 열이 꽤 올라가요. 그래서 작동 중 열 분포가 어떤지, 특히 여름철 실외에서 장시간 가동했을 때 문제가 없는지도 확인해야 해요.
저는 팬 위치를 바꿔가면서 열 흐름을 테스트해봤는데, 그 차이만으로도 온도가 5~6도는 달라지더라고요.

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6. 유압 시스템 시뮬레이션

지게차는 유압이 핵심이잖아요. 포크를 들어올릴 때의 유량, 압력 반응, 누유 가능성까지 다 따져야 했어요.
압력이 너무 급변하면 부품에 무리가 갈 수 있어서, 저희는 완충 밸브 반응 시간도 시뮬로 확인했어요.

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7. 사고/충돌 시뮬레이션 (안전성 검증)

실제로 충돌하거나 급정지했을 때, 운전자 보호 구조가 어떻게 작동하는지도 중요해요.
그래서 저희는 ROPS/FOPS 조건도 시뮬레이션으로 검토했어요. 특히 위에서 물건이 떨어질 경우를 가정해서 상단 구조물 설계도 강화했죠.

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지게차 설계를 하다 보니, 그냥 ‘튼튼하게 만들자’ 수준이 아니라 다양한 상황을 시뮬레이션으로 예측하고 그걸 반영해야 진짜 제대로 된 설계가 나오더라고요.

혹시 여러분도 지게차나 다른 산업 장비 설계를 준비 중이시라면, 이런 시뮬레이션 조건들 꼭 참고해보셨으면 좋겠어요.
실제 경험에서 우러난 이야기라, 제가 시행착오 겪었던 부분을 미리 피하실 수 있을 거예요!

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