보트의 초기설계단계에서 설계자는 주요치수 결정을 위해 많은 정보를 필요로 하며, 그러한 정보의 대부분은 해당 보트와 유사한 실적선 자료들을 많은 시간에 걸쳐 조사 및 분석함으로써 얻을 수 있다. 또한, 결정된 주요치수는 설계과정(기본/상세설계) 전반에 걸쳐 영향을 미치게 되고, 이는 결국 보트의 안정성과 성능으로 직결된다. 따라서 본 연구에서는 700여 척의 실적선 자료를 이용하여 보트 초기설계시스템(설계지원플랫폼)을 개발하고, 50피트급 고속보트를 대상으로 이를 활용하여 설계자가 초기설계단계에서도 주요치수를 편리하고 합리적으로 도출 및 결정할 수 있음을 확인하였다.
RIB(Rigid Inflatable Boat)형 보트는 선체, 팽차식 선측튜브를 적용한 고속 다목적보트로 뛰어난 내항성능과 높은 안전성으로 해외 선진국에서는 해양레저 활동에 적합한 신개념 고부가가치 보트로 각광받고 있으나 국내에는 레저용 RIB 보트의 제작 및 개술개발 실적이 전무한 실정이다. 이에 본 연구에서는 고속이면서도 안정성 및 편의성을 고려한 레저용 RIB의 최적선형 설계 및 공간배치 연구, 하이파론 선측튜브 설계, 조선학적 제계산을 통한 주요성능 검토 등을 통하여 최근 급증하고 있는 해양레저 수요에 대응한 6m급 RIB형 레저보트를 개발하고자 하였다.
본 연구에서는 최근 증가하는 해양레저 수요 및 관심에 따른 대응을 위하여 고속레저 선박을 개발하고 이에 따른 국내 레저선박 건조기술 축적 및 경쟁력 향상을 목적으로 하였다. 따라서 선형 및 도면 개발도 중요하지만 이러한 내용들을 수요자들에게 홍보할 수 있는 정보변환알림시스템 및 홍보영상 매뉴얼도 함께 개발하였다. 따라서 연구 결과물을 통해 수요자 의견을 보다 쉽고 정확하게 반영하여 보트의 제품화를 하도록 하고 이를 통해 경쟁력을 높일 수 있도록 하였다.
레저보트산업은 미래형 고부가가치 산업으로 최근 국내에서는 한국형 고속레저낚시보트에 대한 연구가 수행되었다. 본 논문에서는 고속레저낚시보트의 대량생산을 위한 기초연구로서 제품구성모델 기반의 건조공수 추정 연구를 수행하였다. 이를 위해 레저보트의 건조공정을 분석하고 범용 작업분류체계를 적용하였으며, 업체 설문조사를 통해 계층분석법 기반의 레저보트 건조공수 비례계수를 도출하였다. 또한 실적선의 공수를 기반으로 비례계수를 이용한 개발선 후보들의 정량적인 공수추정을 수행하였으며, 그 결과 실적선 공수 대비 17% 감소된 쌍동형 개발선을 최종 선정할 수 있었다. 이는 개발된 레저보트의 설계가 실제 건조단계에서 가격경쟁력을 갖출 수 있는 양산가능수준의 제품임을 의미한다.
배스보트는 주로 민물에서 낚시를 위해 설계되는 소형 고속 활주형 선박으로 국내에서도 수요가 높은 편이다. 하지만 경기에 참가하는 선수들이 선호하는 17ft급 이상의 배스보트에 대해서는 수입에 100% 의존하는 중이다. 본 연구에서는 18.5ft급 배스보트의 주요요목 결정 및 선형을 개발하고, 선저경사각을 결정하기 위해 상용 CFD코드인 STAR-CCM+ v10.04를 사용하여 수치해석을 수행하여 각 선저경사각별 항주자세 및 저항성능을 분석하여 최적의 선저경사각을 갖는 선형을 도출하였다.
산업현장에서 사용되고 있는 산업용로보트와 CNC 공작기계에 부착된 AC 서보모타는 아직까지 대부분 아나로그소자들로 구성된 아나로그제어기에 의해 구동되고 있으나, 최근들어 몇몇 선진업체가 고속의 DSP(Digital Signal Processor)를 채택하여, 전류(토오크), 속도, 위치를 디지틀제어하는 디지틀제어기를 개발하여 산업용로보트와 CNC 공작기계의 운동축을 구동하는 AC 서보모타를 제어하고 있다. 디지틀 AC 서보모타제어기는 아나로그 제어기로는 실현 할 수 없거나, 실현에 한계를 가지는 기능과 성능의 확보를 가능하게 하며, 산업용로보트와 CNC공작기계 제어기의 컴팩트(compact)화, 용이한 유지보수, 제어기가격의 절감등을 실현할 수 있게 한다. 본고에서는 산업용로보트와 CNC 공작기계의 고성능 동특성, 고정밀 제어를 가능하게 하는 AC 서보모타의 디지틀 제어기 개발시 고려해야 하는 사항과 실제 개발 및 적용사례를 소개한다.
여러산업 분야에서 요구되는 자동화, 정밀화는 인간이 개입할 수 없는 진공프로세서를 요구하기에 이르렀다. LSI제조 프로세서에서 제조공정의 약 70%를차지하는 wafer의 반송에서 flexibility를 갖고 고속위치 결정이 가능한 로보트가 필요하게 되었으며, 핵융합로의 유지용 로보트가 필요하게 되었으며, 핵융합로의 유지용 로보트 및 우주공간에서 운전되는 로보트등 청정진공형 로보트에 대한 기대가 높아지고 있다. 본 강연에서는 미국 및 일본 등지에서 wafer자동반송장치로 현재 개발되었거나 혹은 개발중인 자동화장치 기술에 관한 주요한 몇가지 점을 소개하였다. 반도체 산업이 수출의 주요산업으로 등장하고 있는 이때 반도체 제조공정의 자동화기술의 확보는 매우 시급한 과제이며 이를 해결하기 위하여 특별기술 개발위원회를 구성하여 산학협동하여 조직적으로 최소한 5개년계획으로 추진할 것을 제의한다.
에어보트(Air boat)는, 선체 상부에 대형 프로펠러를 장착하고 이의 추진력으로 고속 주행하는 특수형태의 선박이다. 선체 밑바닥은 판옥선처럼 평평하고 매끈하기 때문에 장애물에 걸리지 않아 얕은 수면, 개펄, 빙상, 늪지수풀 등 일반선박이 가기 어려운 지역에도 갈 수 있어, 특히 인명구조용으로 많이 이용되고 있다. 그러나 평평한 선저 때문에 파랑이 있거나 측면 바람이 강한 지역에서는, 에어보트는 직진성을 잃어버리고 풍하로 밀리게 되며, 개펄이나 얼음위에서는 정지거리가 길어지는 단점을 가지고 있다. 이 연구에서는 에어보트 선저에 스키드를 장착하여 횡류방지는 물론 직진성을 개선하였으며, 해상 시운전을 통해 성능을 검증하였다.
산업사회의 발달과 급변하는 시장수요로 인하여 제춤의 라이프 사이클이 짧아지고, 이에 따라 제품의 소량, 다품종 생산이 절실히 요구되고 있다. 따라서 생산시스템분야에서는 상품제조의 경비를 절감하고 소비자의 다양한 욕구를 만족시키는 다품종 소량 생산체제로의 전환을 위하여 생산설비의 자동화, 고속화, 유연화를 추구하고 있다. 본 연구에서는 생산 공정에서 직접 활용 가능한 자재취급(Materal handling) 및 기구작업(tool operating)용 직교 3자유도 위치결정용 로보트를 설계, 제작하고 IBM-PC와 인터페이스하여 PID제어계를 구성하여 로보트를 제어하며 특성 실험을 통하여 성능 측정을 하고자 한다.
본 연구에서는 n-차 비선형 로보트 매니퓰레이터에서 링크의 동특성에 액류웨이터의 동특성을 포함시킨 복합모델(Combined Model)의 알고리즘을 제안하였다. 여기서 이 복합 모델의 알고리즘은 고속운전 및 빈번한 부하의 변동시에 중요한 역할을 하는 액류웨이터 모터의 동특성 방정식과 매니퓰레이터 링크의 운동을 묘사하는 동특성 방정식을 포함시킨 알고리즘을 의미한다. 또한 제안된 모델은 선영궤환 및 감결합 변환(Feedback Linearizing and Decoupling Transformation : FLDT)법을 이용하여 선형시스템으로 변환시켰다. 따라서 본 연구에서는 고속운전 및 빈번한 부하의 변동에도 액류웨이터 모터의 전압과 전류를 조절함으로써 효과적으로 제어할 수 있게 하는 매니퓰레이터 모델 알고리즘을 개발하는데 그 목적이 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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