본 과제는 radial engine 피스톤 운동을 역이용해 안정성과 조작성 모두 확보한 단일 바퀴 운송수단 ‘SPIKE’를 개발하는 데 목적이 있다. 기존 monowheel vechicle은 사람의 높은 숙련도나, 복잡한 전자제어 기술을 요구한다는 한계가 있다. 특히 monowheel vechicle에 의한 연평균 168건의 부상, 32.9% 골절·52.9% 사지 부상 위험이 지적된 바 있다. SPIKE는 복수의 Shell을 방사형 크랭크에 기계적으로 동기화함으로써 전자센서나 복잡 제어 없이 기계적 시스템만으로 안전한 자동 균형·추진을 구현한다. 3D 프린터를 활용한 다수의 실험을 통하여 최적의 Shell 구조를 귀납적으로 발견하고, 라그랑쥬 역학을 활용한 구동원리의 이론적 근거를 제시한다. 더 나아가 스마트폰 앱을 연동한 SPIKE의 PID 튜닝 기반 속도 제어와 python을 이용한 radial engine 운동의 시각화를 구현하여 진입장벽이 낮은 인터페이스의 개발을 수행한다. SPIKE는 기계적 동기화를 이용해 속도 조절이 간단하고, center-of-mass shift 기술을 활용하면 방향 전환을 자유롭게 할 수 있기에 앞으로의 활용 가치를 더 기대할 수 있다. 그리고 제작·유지비용이 더 낮아 경제적이고, linear actuator 기술의 접목이나 인터페이스의 업그레이드로 화물 운송·재난 구조·군사 정찰 등 다양한 분야에 적용할 수 있어 발전 가능성이 높은 기술이다. 앞으로 SPIKE는 2023년 3.64억 달러에서 연평균 7.0% 성장 중인 개인용 이동시장에 경쟁력 있는 운송수단을 제시할 것이다.