현재 조선산업은 선박의 대형화 추세에 맞추어 선체블록 규모가 대형화되고 있다. 따라서 대형 선체블록제작을 위한 블록전문업체가 증가하고 있으며, 그에 따른 블록조립 및 정도계측기술 개발이 절실히 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 그간 수행해온 블록계측과 관련된 각종 데이터베이스를 구축하고, 시스템 기능구현에 핵심 기술인 소프트웨어 개발 기법, 정보 가시화 기법을 제시하고 이를 이용한 인터페이스를 개발하여 본 시스템의 구성요소를 유기적으로 연결하여 사용하는 과정을 시연함으로써 블록조립 정도평가 시스템의 유용성과 기능을 검증하였다.
세계 완구시장에 있어서 조립형 완구는 높은 점유율을 차지하고 있고 많은 인기를 얻어왔다. 특히 Lego와 같은 조립형 블록은 최근 마이크로 블록이라는 이름으로 다시 유행하고 있으며 PC용 프로그램 뿐만 아니라 웹 사이트에서도 가상 블록 조립 환경을 마우스 사용에 특화된 인터페이스로 제공하고 있다. 하지만 모바일 기기의 터치 인터페이스에서 마우스에 특화된 인터페이스를 사용한 블록 조립은 매우 제한적일 수밖에 없다. 본 논문에서는 모바일 기기 중에서도 태블릿의 터치 인터페이스를 사용하여 빠르게 자신이 원하는 모양을 만들 수 있는 가상 블록 조립 환경에 대하여 설명한다.
본 논문은 선박 블록의 조립을 위한 센서 기반 원격 모니터링 방법 및 프로토타입 시스템의 구축에 대하여 기술한다. 제안한 접근 방법은 수작업이나 광학 측정장비를 사용하는 대신, 주요 계측 지점에 조립되는 블록간 거리 측정이 가능한 센서 모듈을 설치하고, 블록간의 조립 정확도에 대한 데이타를 전달받아 원격으로 모니터링할 수 있도록 하는 것이다. 이를 통해 블록 조립 및 탑재 과정에서 정합의 오차를 최소화시키므로써 효율적인 선박의 건조를 지원하도록 한다.
조선 현장의 블록 적치장에서 어떻게 하면 조립블록을 효율적으로 관리할 수 있을까 하는 것은 중요한 경영상의 난제이다. 본 연구는 세계 최대의 선박건조업체이며, 한국상선건조산업 분야에서 리더로서의 역할을 수행하고 있는 현대중공업에서 수행한 프로젝트를 바탕으로 조선 조립블록의 지번할당문제를 정의하고 조립블록 지번할당을 위한 알고리즘을 개발한다. 그리고 여러 상황에서 모의실험을 실시하여 본 연구에서 개발한 조립블록 지번할당 알고리즘의 유용성을 검증한다.
본 연구에서는 선박 건조 공정 중 블록조립공정을 다룬다 블록과 정반(bay)의 정보가 주어져 있을 때, 각 블록의 조립작업을 하게 될 정반과 조립작업을 시작하는 시작시점을 결정해야 한다. 정반에서 중요하게 고려할 두 가지 자원은 바로 면적과 시수이다. 본 연구에서 다루는 문제의 목적식은 정반에 할당피지 못하거나 작업시점을 결정하지 못해 작업을 할 수 없게 된 실패 블록의 수를 죄소화시키는 것과 시수 부하의 부하평준화를 이루는 것이다. 이 문제를 풀기 위해 제약만족기법(CSP)에 기반을 두는 알고리듬을 제안한다. 그리고 이 알고리듬은 실제 데이터를 가지고 실험을 하게 되며 그 결과와 기존의 일정계획 결과와 비교 분석하게 될 것이다.
완성되어진 블록을 이용한 탑재의 과정에서 발생하는 블록 경계간의 판재 겹쳐짐 현상, 과도한 간격 및 단차의 발생현상은 선박의 건조비용과 공수를 증가시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 블록의 조립 및 탑재에 관한 시뮬레이션 시스템을 제안하고 이중 조립에 관한 시뮬레이션을 용접순서에 따라 용접변형 및 자중을 고려하여 유한요소해석을 ANSYS를 이용하여 수행하였다. 용접에 의한 변형은 실험에 의한 변형량을 이용한 등가강성에 따른 등가 하중을 사용하여 탄성적인 해석법을 수행하여 예측하였으며 선체 이중저 평블록을 패널 조립법에 근거한 조립순서에 따라 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션을 통한 변형으로부터 조립순서에 따른 중간 제품의 형상의 변화에 의한 강성의 변화에 기인한 변형량의 차이를 확인 할 수 있었으며, 자중의 효과를 반드시 고려하여야 함을 확인 할 수 있었다.
블록공중합체를 한 블록에 대해서만 선택적인 용매에 용해시키면 자발적인 상분리에 의하여 크기가 50 nm에서 200 nm 정도인 마이셀 구조로 자기 조립되며, 그 크기와 형태는 벌크상에서와 마찬가지로 블록공중합체의 분자량, 각 블록의 부피비, 각 블록간과 블록과 용매간의 Flory-Huggins 상호작용계수 ($\chi$)등에 의해서 결정된다. (중략)
조선야드에서 외업의 여러 생산단계에 조립블록을 적기에 공급하여 생산작업을 진행하는데 지장이 없게하고, 희소자원인 작업장과 적치장을 효율적으로 사용하여 사내 물류비용을 절감하기 위해서는 효율적인 조선 조립블록 운영방안이 수립되어 한다. 본 논문의 목적은 현재 현대중공업에서 진행 중인 조선 조립블록 운영효율화 방안에 대한 프로젝트를 소개하여 현업에 종사하는 담당자들 및 연구자들에게 유익한 정보를 제공하고, 또한 본 논문의 저자들도 유익한 피드백을 받고자 함이다.
블록공중합체(block copolymer)는 각 고분자 블록의 상대적인 조성비와 분자량에 따라 구, 실린더, 라멜라 등의 다양한 자기조립 나노구조를 형성하는 것으로 알려져 있다. 최근에는 블록공중합체의 자기조립 나노구조를 이용하여 나노복합재료, 포토닉 크리스탈, 나노선, 자기저장매체, 플래시 메모리 소자 등에 적용하려는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 그러나 자연적으로 형성되는 블록공중합체 나노구조는 수많은 결함구조들을 포함하고 있어 실제 소자 적용에 큰 걸림돌이 되고 있다. 블록공중합체 나노구조의 실제적인 응용을 위해서는 박막상태의 시료 내에서 나노구조의 배향과 배열을 원하는 형태로 조절할 수 있는 공정의 확립이 선행되어야 한다. 즉, 블록공중합체의 자기조립을 나노기술분야에 적용하기 위해서는 대면적으로 완벽히 제어된 블록공중합체 나노구조를 구현하는 것이 필요하다.
조선에서 하나의 선박은 유사한 크기를 가진 수백개의 블럭들로 구성된다. 각 블록은 평블럭과 곡블럭의 두가지 유형으로 분류되며 평블럭은 평블럭 조립공장에서, 곡블럭은 곡블럭 조립공장에서 각각 조립된다. 본 연구에서는 이중 곡블럭 조립공장의 작업일정계획 문제를 대상으로 하고 있다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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