• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.9-10
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• 2012

수중 방파제 피복작업은 사석의 유실을 방지하기 위해 방파제 겉면에 2-3ton의 돌을 쌓는 작업으로 현재 잠수부에 의해 수작업으로 시공을 하고 있다. 수중에서의 사야문제와 작업의 특성상 잠수부의 육감에 의해 공사가 시행되며 작업 과정에서 산업재해가 빈번히 발생한다. 우리는 이러한 문제점을 해결하기 위해 수중 방파제 피복작업을 위한 수중항만공사 로봇을 개발하였다. 로봇의 유압 실린더 제어를 위한 위치 센서가 필요하며 기존 센서는 구동축에 부착되어 방수가 어렵고 건설현장에서 사용하기에는 내구성이 좋지 못하다. 하지만 압력센서는 유압라인상의 임의의 위치에 부착이 가능하므로 방수박스 내부에 설치할 수 있어 방수가 용이하고 내구성을 높일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 압력센서를 이용하여 수중항만공사 로봇의 유압 실린더 길이를 간접적으로 측정하는 실린더 길이 옵서버를 설명한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권10호
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• pp.865-871
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• 2012

수중 방파제 피복작업은 사석의 유실을 방지하기 위해 방파제 겉면에 2-3ton의 돌을 쌓는 작업으로 현재 잠수부에 의해 수작업으로 시공을 하고 있다. 수중에서의 사야문제와 작업의 특성상 잠수부의 육감에 의해 공사가 시행되며 작업 과정에서 산업재해가 빈번히 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 수중 방파제 피복작업을 위한 수중항만공사 로봇을 개발하였다. 로봇의 유압 실린더 제어를 위해 위치 센서가 필요한데 기존 센서는 구동축에 부착되어 방수가 어렵고 건설현장에서 사용하기에는 내구성이 좋지 못하다. 하지만 압력센서는 유압라인상의 임의의 위치에 부착이 가능하므로 방수박스 내부에 설치할 수 있어 방수가 용이하고 내구성을 높일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 압력센서를 이용하여 수중항만공사 로봇의 유압 실린더 변위를 간접적으로 측정하는 관측기를 설명한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.316-318
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• 2014

등표는 등화 (燈火)를 사용한 항로표지 중에서 암초나 얕은 곳의 위치를 표시하는데 설치되는 시설물로 해난사고 예방을 위한 매우 중요한 안전시설물이다. 등표는 해상의 암초에 설치되는 현장여건상 수중조사시 사고 위험성이 매우 높아 담당자가 직접 현장조사 참여에는 한계가 있으며 설계용역사에서 조사한 자료를 중심으로 작성된 설계도서에 의존하여 공사가 시행되고 있는 실정이다. 이러한 단점을 극복하고 현장여건에 적합한 성공적인 등표 설치공사 추진으로 예산을 절감하였으며 이러한 공로를 인정받아 2013년~2014년 2년 연속 기획재정부 주관 예산절감 사례에 당선되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권3호
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• pp.253-260
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• 2015

열악한 작업환경 때문에 수중항만공사를 기계화하려는 많은 노력들이 시도되고 있다. 본 논문은 수중항만공사 중 사석 고르기 작업을 수행하는 수중건설로봇에 대해 기술한다. 로봇의 블레이드는 울퉁불퉁한 지형에서도 사석 마운드를 기준면에 대해 평편하게 고르고, 다목적암은 사석을 파고, 채울 수 있게 설계되었다. 본 연구는 로봇에 설치된 위치 및 방위 센서와 동기를 이루면서 주행과 스윙운동이 포함된 다목적암과 블레이드의 기구학을 해석한다. 기준수심센서에 부여된 월드좌표에 대해서 블레이드와 다목적암의 위치와 방위를 나타내고, 기준면과 나란한 고르기 작업을 위한 형상을 찾는다. 고르기 작업을 위한 유압제어시스템을 개발하며, 로봇에 의한 육상 및 수중 사석 고르기 작업을 실시해 실험결과를 보인다. 로봇의 작업속도는 잠수부보다 8배 정도 빠르며 작업품질도 우수한 것으로 평가된다. 잠수부가 작업할 수 없는 대수심에서는 효율성이 더 좋을 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제33권5호
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• pp.323-330
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• 2009

병렬기구를 이용하여 항만공사를 위한 수중로봇을 개발하였다. 수중으로 큰 피복석을 옮기기 위해 수중로봇은 크레인에 의해 권양된다. 수중로봇의 요오와 피치운동은 유압 실린더에 의해 제어되지만 롤 운동은 제어되지 않는다. 롤 운동을 위해 로봇 양쪽에 프로펠러가 장착되어 제어된다. 본 논문은 수중로봇의 롤 운동제어에 관한 것이다. 롤 운동 각도를 측정하기 위해 자이로 센서가 사용되었다. 로봇의 롤 운동을 2차 비선형 시스템으로 나타내고 반복 리스트 스퀘어 방법과 적응인식 방법으로 동적 모델을 찾았다. 동적 모델로 외란을 보상하기 위한 제어입력을 계산하고 PD 제어, 반복 리스트 스퀘어 모델 베이스 제어, 적응 모델 베이스 제어를 롤 운동제어에 적용했다. 수중로봇의 시스템을 설명하고 제안한 제어기의 시뮬레이션과 실험결과를 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8889-8895
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• 2015

수중 기초사석 고르기 작업이나 수중시설물 점검 및 유지관리 등 수중 항만 공사를 위해서 수중에서의 충분한 시계확보가 필수적이다. 이는 잠수사에 의한 작업뿐만 아니라 수중 기계화 장비를 활용한 작업에서도 마찬가지다. 본 연구에서는 우리나라 동해, 남해, 서해에서 대표적인 항만이 위치하는 연근해 해역의 탁도를 측정하여 권역별 경향성을 수치적으로 확인하였다. 또한, 다양한 탁도 특성을 가지는 각 해역에서 수중 카메라나 소나 등과 같이 수중건설장비에 부착하여 효과적으로 활용 가능한 수중환경모니터링 시스템에 대해 검토하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.1781-1786
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• 2003

This research develops a robot as the device which constructs underwater harbour. This construction is to build a breakwater, which is dangerous and difficult. The hydraulic parallel mechanism-typed robot is developed to mechanize the construction by operating of a stoneworker (or diver) through a joystick. The six-dof robot is able to carry 2-3 tons' heavy stone and put it on the surface of breakwater. This paper presents the mechanical design of a miniature robot, its control and application for the breakwater construction.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.49-51
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• 2018

항로표지시설은 방파제 상치, 노출암, 수중암, 산지 정상 등 다양한 입지에 건설되었으며, 항로표지시설에 대한 정밀안전진단결과(침하, 경사, 전도, 활동, 파손, 균열, 박리, 마모, 침식, 세굴 등) 내구수명은 파랑 및 조류 등 해양환경에 직접적으로 노출된 경우 20년, 비교적 해양환경에 노출이 심하지 않은 경우 40년 정도로 조사되었다. 안전진단 결과 등급이 낮은 순으로 항로표지시설 개량공사 계획이 수립 되고 있으며, 입지 여건에 따른 철거 및 시공방법에 대한 다양한 사례를 조사하여 시공기술을 제시하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제25권2호
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• pp.71-78
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• 2007

국내에서 실시하늘 수중발파의 경우 파리교각 건설을 위해 실시되는 우물통발파와 항만증심 준설 또는 가스관로 개설을 위한 굴착에 적용되고 있다. 우물통발파의 경우 작업과정은 수직구 발파작업과 동일하며 물을 채운 후 발과 하는 것이 다르다. 그러나 수중 증심 공사의 경우 바다위의 바지에서 천공 및 장약 준비작업, 결선작업이 이루어지고, 장약 및 전색작업은 전문 다이버에 의해 수중에서 이루어진다. 그러므로 수중발파작업은 같은 작업이라도 신중하고 치밀한 계획이 필요하다. 본 사례는 8,500TEU급 초대형 콘테이너 선박의 입항 가능성에 대비, 선박의 안전 운항을 위한 부산 신항 중심 공사에서 에멀젼폭약과 비전기뇌관을 사용하여 굴착 현장에 근접하여 위치한 무인등대에 대한 피해를 최소화 하면서 주변의 환경성 및 진동의 영향을 고려하여 수중발파를 실시하였다. 이 사례를 통하여 앞으로 에멀젼폭약과 비전기뇌관을 사용하여 수중발파를 하고자 하는 현장에 민은 도움이 될 것으로 예상된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 춘계학술대회 및 창립 30주년 심포지엄(논문집)
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• pp.163-170
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• 2006

근래 국내 산업의 고도화와 수출입 증가에 따른 경제력의 상승과 함께 도로, 교량 및 항만시설의 확충과 각종 호안 및 해상구조물의 건설요구가 급증하고 있다. 해양수산부는 9대신항만의 건설과 기존어항의 재개발을 추진하고 있다. 이들 구조물의 대부분은 교각기초, 안벽, 돌핀, 안벽, 돌제 등은 강재나 콘크리트 파일로 새롭게 건설되고 있다. 이들 기초, 지지격벽 및 파일은 건설 후에 수면아래에 있게 되므로 구조물의 상태를 파악하기가 어렵고, 그 구조물의 보수나 보강이 충분하지 못한 상태이다. 더구나 매년 이러한 유지 보수작업은 구조물의 부식을 방지하기 위한 불완전한 보수와 수중공사로 인한 장기작업으로 고비용 때문에 정부의 예산을 소진하게 된다. 이와 같은 정부예산의 지출을 절감하기 위해서는 기존 구조물의 내구연한을 연장시킬 필요가 있는 것이다. 그러므로, 부유식 케이슨으로 건식작업환경을 제공함으로써 수선부근에서의 수중구조물의 유지를 위한 새로운 기법을 개발하였다. 개발한 방법은 작업구간을 쉽게 이동하고 취급이 용이한 것으로 나타났다. 또한 기 기법은 유지보수비용 및 방식작업 시간을 현저하게 줄이는 것은 물론 보다 나은 방식을 제공하는 것으로 나타났다. 이 기술은 해안 및 수중구조물의 유지와 건설비용을 줄이는 이정표가 될 것으로 본다.