• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.15-16
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• 2015

해저파이프라인 및 해저케이블 설치해역이 대수심으로 이동함에 따라 육지와는 다른 열악한 시공 환경에 놓이게 된다. 이때 파이프라인 및 케이블이 매설되는 해저지반 상태와 작업이 이루어지는 해역의 해상조건 등은 작업효율에 영향을 미치기 때문에 효율적인 시공이 필요하다. 본 논문은 구조물 매설에 앞서 해저지반 굴삭 작업을 수행하기 위해 ROV 트렌쳐의 하단에 장착되는 워터젯 굴삭기의 작업효율 및 시공성능 추정에 관한 연구이다. 먼저 전산유체해석을 통해 워터젯 굴삭기의 굴삭효율을 극대화할 수 있는 노즐 수량을 정하였고, 모형실험을 수행하여 굴삭기의 시공성능을 예측할 수 있는 최대 굴삭심도 및 최대 굴삭속도를 파악하였다. 이를 바탕으로 실제 운용중인 워터젯 굴삭장비들과 시공성능을 비교 분석하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제27권4호
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• pp.255-265
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• 1991

분사류의 굴삭성능을 이용하여 해저의 모래속에서 서식하고 있는 패류를 어획할 목적으로 원형과 직사각형의 모형노즐을 제작하여 수조에서 분사노즐의 모래면에 대한 굴삭실험을 한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 분사노즐에 의한 모래면의 최대 굴삭깊이와 폭은 분사속도와 노즐의 단면적의 크기에 비례하여 직선적으로 증가하며, 노즐의 분사거리에 대해서는 굴삭깊이는 직선적으로 감소하나, 굴삭폭은 직선적으로 증가한다. 2. 직사각형 노즐(폭 1mm)은 단면적이 같은 원형 노즐보다 굴삭성능이 다소 우수하였다. 3. 노즐별 분사각도와 분사속도, 분사거리에 따른 최대 굴삭깊이와 폭에 관한 실험식은 직선식으로 나타나며, 분사각도 45$^{\circ}$에서 직사각형노즐(폭 1mm)의 분사속도와 분사거리에 따른 실험식은 다음과 같다. D=0.0093V 하(0)-0.23H+5.7. W=0.0147V 하(0)+1.06H+10.2. 단, D: 최대 굴삭깊이(cm), V 하(0): 노즐의 분사속도(cm/sec) 926$\leq$V 하(0)$\leq$1504, W: 최대굴삭폭(cm), H: 노즐구멍에서 모래면까지의 거리(cm).

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.13-13
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• 2017

선회시스템의 수명을 정확히 예측하기 위해서는 굴삭기의 상부회전체 및 선회시스템의 모든 구성요소들의 질량관성모멘트를 고려하여 선회감속기의 수명 평가를 수행해야 한다. 선회감속기의 수명 평가방법은 주로 실험실 시험으로 수행이 되며, 시험 장비는 장비 구축 편의성과 비용 등의 이유로 증속기와 굴삭기 상부회전체의 등가 관성체 등으로 구성된다. 굴삭기 선회시스템의 정확한 등가 실험실 시험을 위해서는 시험에 사용되는 등가 관성체의 관성모멘트를 정확히 결정하는 것이 매우 중요하다. 본 연구는 굴삭기 선회시스템의 등가 실험실 시험을 위해 굴삭기 상부회전체의 관성모멘트를 결정하기 위하여 수행되었다. 굴삭기 선회 시험을 통하여 선회감속기 입력 속도 및 토크를 측정하였고, 반복계산법을 이용하여 굴삭기 상부 회전체의 등가관성모멘트를 계산하였다. 굴삭기 상부회전체의 시뮬레이션 모델을 개발하여 선회 시험 결과와 시뮬레이션 모델 비교 분석을 통해 굴삭기 시뮬레이션 모델을 검증하고, 검증된 모델을 이용하여 상부회전체의 관성모멘트가 반영된 등가 실험실 시험 시뮬레이션 모델을 개발하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권2호
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• pp.211-217
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• 2015

환경 문제 및 화석연료 고갈에 대한 관심으로 인하여 배기가스에 대한 규제는 나날이 엄격해지고 있으며 높은 연비에 대한 수요는 지속적으로 증가하고 있다. 이러한 시대적 요구를 뒷받침하기 위하여 저배기-고연비가 특징인 하이브리드 굴삭기가 현실적인 대안으로서 각광받고 있으며 지속적으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 선회 구동 전동기, 엔진보조 전동기, 울트라 캐패시터, 전력변환장치를 중형 굴삭기에 탑재한 복합형 하이브리드 굴삭기를 개발하였으며, 일반적인 복합형 하이브리드 굴삭기의 연비개선요소(선회 구동 에너지 회생, 엔진 작동 속도 변경)외에 추가적으로 적용된 연비개선 방법론들에 대하여 다루고 있다. 본 방법론들을 적용함으로써 연비와 운전 조작성을 동시에 개선할 수 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제29권6호
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• pp.470-474
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• 2015

The demand for subsea cables and pipelines that transfer marine energy resources onshore has recently increased. Laying these underground after trenching is one engineering method to stabilize exposed subsea cables and pipelines. This experimental study found the optimum conditions for operating two types of waterjet arms mounted on an ROV trencher. A waterjet arm for trenching the seabed was scaled down at a ratio of 1:6, and a comparative analysis was conducted using diverse parameters. The results of this research provide a practical fundamental database to assist in making decisions about the ROV trencher performance in advance.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권6호
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• pp.539-544
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• 2015

해양구조물의 가동해역이 대수심으로 이동함에 따라 해저파이프라인 및 해저케이블은 육지보다 열악한 시공 환경에 놓이게 된다. 이때 해저지반상태와 해상조건 등은 작업효율에 영향을 미치게 되며 단시간에 효율적인 시공이 필요하다. 본 논문은 해저지반 굴삭을 위해 ROV(Remotely Operated Vehicle) 트렌쳐에 장착되는 워터젯 굴삭기의 시공성능 추정에 관한 연구이다. 먼저 전산유체해석을 통해 노즐간의 거리와 노즐 분사각도를 고려하여 굴삭효율을 극대화할 수 있는 최적 노즐수량을 선정하였고, 모형실험을 수행하여 굴삭기의 시공성능을 유추할 수 있는 최대 굴삭심도와 최대 굴삭속도를 파악하였다. 이를 토대로 실제 운용중인 워터젯 굴삭장비와 비교분석하여 워터젯 장비의 효율성을 확인하였다.

• 한국기술혁신학회:학술대회논문집
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• 한국기술혁신학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.423-449
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• 2017

그간 다양한 제조업에서 발생한 후발국가의 '추격'에 대한 연구가 다수 이루어졌다. 특히 최근에는 추격을 위한 기회의 창 관점에서 새로운 후발국가에 의한 추격의 반복과 그에 따른 산업 시장 주도권의 이전을 논의하기 위한 '추격 사이클' 이론이 제시되어 몇몇 산업과 시장에서 발생한 주도권 이전에 관한 실증 연구가 등장하기 시작하였다. 그러나 산업 시장 주도권 이전 현상은 이미 광범위하게 일어나고 있으며, 이에 대한 논의의 심화와 이론의 발전을 위해서는 심층적인 실증 연구가 지속적으로 등장할 필요가 있다. 이에 따라 본 연구에서는 중국 굴삭기 시장에서 발생한 우리나라에서 중국으로의 주도권 이전의 원인과 그 과정을 추격 사이클 이론에서 제시한 세 가지 기회의 창, 즉 기술적 기회의 창, 수요적 기회의 창, 그리고 정책 제도적 기회의 창과 이에 대한 우리나라와 중국 굴삭기 산업의 전략적 대응 간 결합을 통해 고찰하였다. 먼저 기술적 기회의 창 관점에서는 굴삭기 아키텍처의 모듈화가 완제품 생산에 필요한 기술적 지식의 장벽을 낮추고 기술 학습 속도를 높임으로써 중국 굴삭기 산업의 추격과 시장 주도권 확보에 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났다. 한편 중국 정부의 수요산업(건설업) 육성 정책과 핵심 부품의 수입 관세 철폐, 공용 부품 표준화 정책과 같은 정책 제도적 기회의 창과 이에 대한 중국의 적극적 대응 또한 시장 주도권 이전에 긍정적인 영향을 미침을 확인하였다. 마지막으로 수요적 기회의 창의 관점에서는 2010년 이후 미니 소형 세분시장의 급속한 확대에 대한 중국의 전략적 대응이 산업 주도권 이전에 큰 영향을 미침을 발견하였다. 본 연구는 추격 사이클 이론에 대한 새로운 실증을 제시함으로써 향후 본 이론의 발전에 기여할 것으로 기대된다. 또한 본 연구 결과는 중국의 추격에 직면하였거나 이미 주도권을 넘겨준 우리나라의 제조업의 위기 극복 및 지속가능한 성장을 위한 전략과 정책 수립의 중요한 지침으로 널리 활용될 것으로 기대된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제11권3호
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• pp.276-282
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• 2011

건설산업은 기계화 시공을 통해 많은 이점을 이뤘지만 건설기계로 인한 안전사고율의 증가로 사고사망률 또한 급속도로 증가하였다. 따라서 본 연구는 건설 작업 시 작업환경의 안전 확보를 위한 굴삭기 로컬영역 장애물 탐지 시스템에 활용할 틸트 모듈 개발을 목적으로 진행하였다. 본 연구에서는 장애물 탐지 시스템의 효율을 높이기 위해 변경된 레이저 센서의 성능테스트를 진행하였으며 이를 바탕으로 개념 설계, 실시 설계를 통해 틸트 모듈을 개발하였다. 이는 굴삭기의 안전관리 시스템에 적용 가능하며 이를 활용하여 시스템의 효율을 높일 수 있을 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2551-2562
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• 2013

2006년부터 국내에서는 운전자의 개입 없이 완전 자동화 방식으로 동작하는 지능형 굴삭 로봇을 개발하고 있다. 이러한 굴삭 로봇을 개발함에 있어 주변(로컬영역) 작업환경의 지형이나 이동 경로상의 장애물, 굴삭기에 접근하는 상차트럭 등의 객체를 정확하게 탐지하는 기술은 작업품질과 안전성 확보 측면에서 필수적으로 요구되는 핵심기술이다. 선진 외국에서는 토공 자동화 장비의 로컬영역 3차원 모델링을 위하여 광대역 3D 레이저 스캐너나 스테레오 비전 카메라와 같은 센서를 사용하여 주변 지형을 3차원으로 모델링하는 연구를 수행하였으나, 센싱 시스템 구축에 지나치게 높은 비용이 소요되거나 모델링 결과에 노이즈가 다수 발생하여 모델링 속도가 과다하게 소요되는 문제점이 있었다. 이 연구에서는 지능형 굴삭 로봇의 로컬영역 3차원 모델링을 위하여 현재까지 개발된 3차원 작업환경 모델링 센서의 기술 사양과 장단점을 분석하고, AHP 분석을 통하여 센서별 적용가능성을 분석한다. 또한 실제 토공사 작업현장의 현장실험을 통해 해당 센서의 3차원 모델링 품질과 정확성을 분석하고 지능형 굴삭 로봇의 로컬영역 3차원 모델링에 가장 적합한 센서 선정 및 현장 적용성을 검증하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권12호
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• pp.1901-1907
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• 2010

굴삭기 유압실린더는 붐, 암, 버킷과 같은 작업장치를 작동시키는 핵심 부품이다. 일반적으로 유압실린더는 반복적인 고압으로 인해 좌굴이나 피로 파손과 같은 구조적 문제가 종종 발생한다. 따라서, 유압실린더의 내구설계 시 설계수명 동안의 피로, 항복, 좌굴 등에 대한 구조 안전도 평가가 반드시 이루어져야 한다. 내구설계는 기본설계와 상세설계 두 단계로 구성되는데, 기본설계 단계에서는 굴삭기의 작업능력, 작업속도, 작업영역 등을 고려하여 항복과 좌굴 안전도를 만족하도록 로드와 튜브의 주요 치수를 결정한다. 상세설계 단계에서는 로드 노치, 용접부, 튜브 끝단, 글랜드, 오리피스, 쿠션링 등의 상세치수를 주로 피로 안전도 측면에서 결정한다. 본 연구에서는 이러한 내구설계의 전반적인 절차와 각 설계 단계에서 내구설계 평가를 위한 해석기법에 대해 기술하였다.