• 설비공학논문집
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• 제22권10호
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• pp.672-678
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• 2010

The purpose of this study is to develop a stacking guidance system (SGS) of containers in the mobile harbor (MH). A mobile harbor is a floating structure especially designed for loading and unloading containers from and to a large container ship. A novel stacking guidance system was proposed for unloading the container in an effective way against possible vibrations of the floating body. The guidance system works as an aid for loading containers with a wider opening for easier stacking of a container into a moving storage cell due to waves. In order to determine the most effective inclination angle of the cell-guide, this study performed the dynamic analysis of the SGS equipped in the MH subject to fluctuations of the sea. The motions of the guidance system and a container loaded were calculated using ADAMS. The simulation results of the contact force between the two rigid bodies showed that a desirable angle of the cell-guide should be around 20 degrees from the vertical. This proposed SGS can considerably reduce the loading and unloading time, and will enhance the performance of the MH.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제20권7호
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• pp.629-636
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• 2010

A Mobile Harbor is a new transportation platform which can load and unload has containers to and from very large container ships on the sea. Currently designed Mobile Harbor a catamaran type which is equipped with precisely controlled gantry crane on the deck, and can transport 250 TEUs at a time. Loading and unloading works by crane require very small motion of Mobile Harbor in waves, because it may be operated outside of harbors. In this project, applicability of both tuned-type anti-rolling tank and maglev-type active mass driver is studied as anti-rolling systems.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권5호
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• pp.497-504
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• 2012

모바일하버는 해상에서 컨테이너 상하역 작업을 하는 새로운 해상물류 시스템이다. 모바일하버용크레인과 같이 해상에서 작업하는 대형 구조물은 파도에 의해 발생하는 지지부의 운동으로 관성력의 영향을 크게 받는다. 따라서 구조물의 안전성에 대한 정확한 검증이 요구되며, 생산 비용을 줄이기 위해 경량화가 매우 중요하다. 이런 요구조건을 위해 동적 응답 최적설계를 수행한다. 등가정하중법은 동하중을 등가정하중으로 변환한 후, 정적 응답 최적화기법을 사용하여 문제를 해결하는 동적 응답 최적설계 방법이다. 지지부의 움직임을 고려한 등가정하중법을 제안하고, 제안한 방법으로 모바일하버용 크레인을 최적화한다.

• 설비공학논문집
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• 제23권9호
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• pp.620-626
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• 2011

The purpose of this study is to evaluate a simulation model of a stacking guidance system (SGS) with a roller guide applicable to the mobile harbor. The study used a small-scale model (1/20) made of wood with rollers in order to compare the dynamic analysis with experiment results. The law of similarity was applied for the validation of the scaled model. In order to construct a more realistic simulation model, the damping coefficient of the dynamic model was adjusted to 0.5 Ns/mm for the wood-to-wood contact condition based on the experimental results. Using this validated model, dynamic simulations were also carried out for containers of 20, 30, and 40 tons. The results showed that the reaction force of the roller guide was increased from 74.7 kN to 91.2 kN as the weight of container increased. For the design of a roller guide for SGS, the results obtained in this study can be used to reduce the reaction force by employing a rubber roller or a highly damped rotational joint.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.283-288
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• 2010

모바일 하버용 크레인은 항만 부두에 설치되어 있는 일반 지상식 크레인과는 달리 소형 경량 구조를 요구한다. RORI 크레인은 이러한 요구조건을 만족시키기 위해 고안된 신개념의 모바일 하버용 크레인 시스템으로서 해상에서 컨테이너 상하역 작업을 고속으로 처리할 수 있을 뿐만 아니라 운항 시에는 완전히 접을 수 있도록 되어 있다. 본 연구는 컨테이너 상하역 작업에 따른 RORI 크레인의 수평붐 끝단 처짐량 분석에 관한 내용으로, 카스틸리아노 정리를 이용한 이론적인 방법과 유한요소법에 의한 수치해석적인 방법을 적용하였다. 두 기법으로 구한 끝단 처짐량을 비교분석함으로써 유한요소해석의 타당성을 입증하고, 케이블의 초기장력에 따른 끝단 처짐량 변화특성을 파라메트릭하게 분석하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.74-75
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• 2010

국제교류의 증가와 물동량 증가에 따른 선박의 초대형화로 인해 각 나라의 항만들도 대형화되고 있다. 국내 항만들도 국제적인 추세에 따라 대형항만의 건설에 박차를 가하고 있다. 하지만 무분별한 항만 개발과 글로벌 경제위기로 인한 물동량 감소는 우리나라 중소형항만의 물동량이 감소하는 원인이 되었고, 이는 결국 항만시설 공급과잉 현상의 원인이 되었다. 이에 본 연구에서는 국내 중소형항만들의 공급과잉 현상을 극복하기 위한 방안들과, 중소형항만들의 발전전략을 제시하고자 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권8호
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• pp.629-634
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• 2010

세계 컨테이너 물동량의 증가와 컨테이너선의 대형화로 인해 선박과 수심이 얕은 항구 및 부두를 연결하는 새로운 개념의 해상 운송 수단이 요구되어 왔다. 본 연구에서는 모바일하버 선형과 함께, Azipod 추진기 및 선수 스러스터(Bow thruster) 등으로 구성된 모바일하버의 조종수학모델을 구축하였다. 그리고 선체 유체력 및 Azipod 추력 등을 평가 적용하여 조종운동 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과, 모바일 하버의 조종운동 시뮬레이션에 의한 선회성능과 조종제어범위를 사전에 예측할 수 있었다. 또한, 모바일하버의 직진 시험 및 선회성능 시험에 있어 양호한 결과를 얻었으며, 접안 시 Azipod 추진기와 선수 스러스터를 이용한 최적의 조종운동 시뮬레이션을 확립하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권5호
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• pp.597-604
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• 2010

본 논문에서는 모바일하버의 하역 시스템으로 특화되어 개발한 제로 모멘트 크레인에 적용되는 조인트를 설계하고자 한다. 해당 조인트는 제로 모멘트 포인트의 개념에 기반하여 제로 모멘트 크레인을 안정화시키는데 중요한 역할을 수행한다. 이 목적을 위해서는 크고 다양한 형태의 하중을 견딜 수 있으며, 또한 2 방향의 자유도를 허용할 수 있어야 한다. 통상적인 설계 과정을 거쳐, 유니버셜 조인트와 스피리컬 조인트를 결합한 후 가변형 구름 요소를 적용한 새 디자인을 제안하였다. 구름 요소는 하중을 분산시키며 하역 과정 동안의 동력 손실을 줄여준다. 시스템의 복잡성과 최적화 과정의 효율성을 고려하여, 크리깅 기반 근사 최적화 기법을 선정하였다. 설계된 조인트를 검증하기 위해, 구조 해석을 수행하고, 축소 시제품을 제작하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권1호
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• pp.40-47
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• 2011

Mobile harbor which is a novel concept of ocean transportation to bring the containers from the cargo ship waiting on the ocean away is being focused now. To provide the mobile harbor with the stable loading/unloading condition, it is necessary to develop the oscillation mitigation technologies such as anti-rolling system. Anti-rolling system using AMD(Active Mass Driving) has merits that it can handle the disturbances more actively and mitigate the rolling oscillation faster than other type anti-rolling system. However, rack-and-pinion type AMD has problems such as big friction noise from gears and motor, wear and tear, and continuous maintenance. In this paper, novel anti-rolling system using Maglev type AMD for mobile harbor is suggested in order to resolve the problems caused by the friction. This novel anti-rolling system doesn't make any friction because it supports the moving mass by using magnetic levitation force and moves it by using propulsion force from the linear motor. The demo system of the novel anti-rolling system using maglev type AMD has been developed in order to investigate its feasibility. This paper presents the procedures and results of development of this demo system.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권2호
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• pp.165-170
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• 2011

In this paper, wind force coefficient by wind tunnel experiment is obtained to compute the accurate wind force of the gantry crane model to be used for mobile harbor ship. The first crane model was tested under 20, 30, 40, 52m/s, partially 58m/s and the wind force coefficient is about 2.0 which is very close to the suggested theoretical value. The other is the more reliable crane model and tested under 20, 30, 40m/s also giving the similar realistic wind force coefficient. Also structural analysis of crane model was performed giving the reliable stress level. Since the rolling effect is important for mobile harbor ship, the safety of the crane on the ship needs to be guaranteed. For this, using the computed reaction forces, a tie-down design is suggested which connects the crane and ship to resist the turnover motion of the crane.