• 제목/요약/키워드: 수중 본체

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자이로를 이용한 수중로봇 자세제어장치의 구조와 제어 (Structure & Control of Positioning Control System for Underwater Robot Using Gyro)

  • 김준홍
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.657-660
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    • 2000
  • 전력연구원은 원자로 내부에 적용하기 위한 소형경량의 수중로봇을 개발하기 위한 준비작업으로 자이로를 이용한 수중로봇 조향장치를 개발하고 있다 이장치는 자이로 3개를 조합한 모듈을 서보가 회전시켜 일정한 방향으로 서보의 회전속도에 비례하는 회전토크를 발생하도록 고안되었다 발생된 토크는 작용/반작용의 원리에 의해 서보가 부착되어있는 로봇본체에 작용한다. 이장치를 이용하면 수중로봇의 중심에서 Yaw와 Pitch를 제어할 수 있는 토크가 발생하고 좁은 공간에서 신속한 자세변환이 가능하다 본 고에서는 자이로 조향장치의 구조와 이론적 배경 및 시뮬레이션 결과를 소개한다.

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불확실한 부하저항을 받는 수중 운동체 구동부의 추적제어 (Tracking Control Design for Actuating Fin in Underwater Vehicle Under Uncertain Load Torques)

  • 김동환;이교일
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권2호통권95호
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    • pp.95-103
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    • 1999
  • 수중운동체가 수중에서 진행할 때 외부 파도에 의한 불확실한 부하 저항을 받으므로 이에 대응하는 핀(조타) 구동부의 제어 문제를 고려한다. 본 논문에서 제시하는 제어기는 본체로부터의 지정 각도를 부여 받으면 이에 부응하여 핀의 각도와 각속도를 이용하여 제어기의 알고리즘을 구축하여 지정된 경로를 추적하게 한다. 또한 핀의 각속도 정보의 이용이 부득이 어려운 상황에 대처하기 위하여 핀의 각도만을 이용한 출력제어기나 추정기를 설계하여 주위 환경의 불확실성을 극복할 수 있는 제어기를 제안한다. DC서보 모터로 구성괸 핀 구동부에 대해 실제 데이터를 사용하여 제안된 제어기의 성능을 시뮬레이션을 통하여 검증한다.

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수중 가시광 통신을 이용한 블랙박스 데이터 회수 시스템 연구 (Study on Underwater Black Box Data Recovery System using Optical Wireless Communication)

  • 손현중;최형식;강진일;서주노;정성훈;이재헌;김서강
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.61-68
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    • 2019
  • 블랙박스 본체를 회수하지 않고도 블랙박스의 정보나 수중 장비의 기록된 정보 등을 회수할 수 있도록 빛을 이용하는 수중 무선 광 통신 시스템은 매우 요긴하다. 본 논문에서는 탁도가 높은 천해환경에서 수중 가시광 통신시 발생하는 노이즈 원인을 분석하고 이러한 환경에서도 노이즈를 효과적으로 제거하면서도 광 검출신호의 최대 전압 스윙을 향상시킬 수 있는 기준신호 기반의 광 검출 센서 기술을 연구하였다. 그리고 개발한 통신 시스템의 성능을 입증하기 위해 광 무선통신 시스템을 제작하고 탁한 해수가 담긴 수조에서 송수신 시험을 수행하여 개발한 광 무선통신 기법이 실제로 효과가 있음을 검증하였다.

소규모 현장 생산 방식에 의한 수소 제조용 천연가스 수증기 개질기 개발 (Development of Natural Gas Steam Reformier for Small Scale On-Site Production of Hydrogen)

  • 서동주;서유택;서용석;박상호;정진혁;윤왕래
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.264-267
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    • 2005
  • 수소의 소규모 분산 생산 기술은 본격적 인 수소 인프라가 도입되기 전에 연료전지 자동차의 수소 충 전용이나 분산 발전형 연료전지의 수소 공급을 위해 필요하다. 생산 용량은 수소 기준으로 $10\~100 Nm^3/hr$ 정도로 현재로선 천연가스의 수증기 개질법이 가장 경제적인 공정으로 알려져 있다. 소규모 생산에 따른 열효율 저하를 줄이 기 위해 단위 공정들이 통합된 컴팩트 개질 시스템의 개발이 필요하다. 핵심 기술인 컴팩트 리포머의 국산화 기술 확보를 위하여 $20 Nm^3/hr$용량의 동심관형 리포머를 설계, 제작하였다. 내부구조는 제작의 단순화를 고려하여 중첩된 동심관이 배열되었고 압력 손실과 열웅력 발생을 억제하도록 유로를 배치하였다. 수증기개질 반응에 필요한 반응열은 리포머 본체에 부착된 버너를 이용하여 공급하였다. 성능 측정을 위한 부속 기기로 상온 흡착식 탈황기, 폐열 회수형 수증기 발생기, 반응물 예열을 위한 열교환기, 생성 가스 응축기를 설계 제작하여 전체 리포밍 시스템을 구성하였다. 반응 온도 $680\~720^{\circ}C$, 탄소 대 수중기 비(S/C ratio) $2.7\~3.2$ 조건에서 수증기 개질 반응을 수행하였다. 해당 반응 조건에서 메탄 전환율 $89\%$ 이상, 저위 발열량 기준 개질 열효율 $70\%$ 이상을 달성하였고 개질 생성가스 내 수소의 최대 유량은 $23.4Nm^3/h$였다. 개발된 리포밍 시스템은 고순도 수소 생산이 필요한 경우, 수소 수율 향상을 위한 고온 수성 가스 전화 반응기를 통합 가능하도록 열교환기 구성을 조정할 수 있으며 용융 탄산염 연료전지와 같이 고온형 연료전지의 경우 $550^{\circ}C$ 이상으로 개질 생성 가스를 공급하도록 구성할 수도 있다. 향후 리포머 본체의 개질 효율 향상 및 장치 소형화, 부속 기기의 최적화를 통한 전체 리포밍 시스템 개선, 스케일 업 설계를 위한 엔지니어링 설계 패키지 구성을 계획하고 있다.

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포말 분리법을 이용한 양어장 순환수 처리 - I Protein 분리특성 - (Treatment of Aquacultural Recirculating Water by Foam Separation - I. Characteristics of Protein Separation-)

  • 서근학;이민규
    • 한국수산과학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.599-606
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    • 1995
  • 포말 분리관에 단백질 용액을 일정하게 공급하여 분리 실험을 수행하며 초기 단백질 농도, 공탑 공기유속, 온도와 pH 등의 영향에 따른 포말 분리관의 단백질 분리특성을 연구한 결과, 액본체 단백질의 약 65% 이상이 약 10min이내에 제거되는 효과적인 분리특성을 나타내어 포말분리법은 양어장 순환수중의 주된 유기성분인 단백질을 분리하기 위한 매우 효과적인 방법이었다. 액본체 중의 단백질의 초기농도가 증가함에 따라 단백질 제거속도는 일정 농도 이하의 조건에서는 직선적으로 증가하다가 일정한 값을 유지하여 단백질 제거속도는 Langmuir 흡착형태를 나타내었으며, 제거속도는 공탑 공기유속에 대해서는 직선 관계를 보였다. 본 실험조건 범위 내에서는 단백질 제거에 있어 온도 및 pH의 영향은 그다지 크지 않는 것으로 나타났으며, 실험결과를 검토한 결과 이론식은 타당하였다

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해저유기퇴적물 수거시스템의 실험 및 수치해석 (Experiments and Numerical Analysis on a System for Collecting Organic Sediment from Seabed)

  • 김도정;박제웅;정우철;김성근
    • 해양환경안전학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.15-20
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    • 2008
  • 오염된 퇴적물은 연안의 생태계 파괴에 근본적인 원인이 되고 있음에 따라, 선진 외국에서는 1960년대부터 이러한 문제 해결을 위한 새로울 기술개발을 진행하여 오고 있다. 본 연구에서는 유기퇴적물 수거를 위한 시스템 설계 및 개발에 있어서 오탁확산에 의한 2차 오염을 방지하거나 최소화 할 수 있는 Pilot 규모 형태의 흡입식 펌프 준설 시스템을 설계 제작하였으며, 시스템의 성능시험을 통한 적용 가능성을 제시하였다. 시스템 최적화를 위하여 수치해석기법을 통한 퇴적물 수거 시스템의 형상에 대한 성능평가를 수행하고, 제작 시스템의 성능시험에 있어서는 시스템의 정지 상태와 이동 상태에서의 퇴적물 수거 성능에 대한 실험을 수행하였다. 본 연구를 통하여 해저 유기퇴적물의 상부만을 준설할 수 있는 시스템의 개발 가능성을 확인하였다.

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표면 유체분출 수중날개의 유동해석 (Analysis on the Flow Field Around a Hydrofoil with Surface Blowing)

  • 표상우;서정천;김효철
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.21-27
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    • 1999
  • 본 논문에서는 교란 포텐셜을 기저로 하는 패널방법을 사용하여 물제트를 분사하는 플랩을 가진 타의 성능해석을 수행하였다. 받음각이 큰 경우, 성능해석의 주요 인자가 되는 후류면의 위치를 구하기 위하여 후류면의 roll-up을 포함시킨 Pyo[1]의 방법을 사용하여 계산하였고, 경계면은 쌍곡면 패널로 이산화하였다. 플랩타의 본체와 플랩 사이의 간극유동을 점성유동인 Couette유동으로 가정하여 계산하였고, 간극 사이에서 분사되는 물제트는 유량변화를 소스로, 모멘텀변화를 떨어져 나가는 보오텍스로 가정하여, 간극의 입구와 출구 패널 위에서 경계조건으로 포함시켜 계산하였다. 본 방법의 수치적 검증을 위해 실험값이 존재하는 경우에 대해 실험값과 프로그램의 수치결과를 비교하였다. 비교 결과, 실험값은 계산값과 좋은 일치를 보임을 확인하였다.

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농업용(農業用) 멀칭 폐(廢)비닐로부터 인공어초(人工魚礁) 개발(開發) 및 상용화(商用化) (Development and Commercialization of Artificial Reefs from Waste Mulch Plastic Films)

  • 김혜태;손상진;김명호;최미란;백욱진
    • 자원리싸이클링
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    • 제16권5호
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    • pp.19-24
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    • 2007
  • 인공어초는 수중에서 물고기들에게 피난장, 휴식장, 산란장 및 먹이장 기능을 제공하는 인공구조물이다. 전통적으로 인공어초는 우리나라나 일본에서는 시멘트나 강재로 만들어져 왔다. 그러나 자원 고갈이 심화되어 감에 따라 인공어초의 본체에 다른 재질의 사용이 요구되고 있다. 반면 농업용 폐비닐은 국내에서만 연간 약 30만 톤 이상이 발생되지만 재활용의 패도를 찾지 못하고 있는 실정이다. 이런 의미에서 영농용으로 사용된 농업용 멀칭 비닐을 수산증식용 인공어초로 재활용하면 자원순환사회구축에서 상징적인 면뿐만 아니라 실제적 면에서 효과가 지대할 것이다. 특히 이들 멀칭 비닐 재활용 인공어초는 1) 탁월한 위집효과, 2) 우수한 수중생물의 초기부착도, 3) 극히 낮은 해수에서의 부식성, 4) 비중 조절의 용이성, 5) 제작, 운송 및 침설에서의 경제성, 6) 낮은 유해 물질 침출성 그리고 7) 사용 후 재활용의 용이성 등의 장점이 있다.

벼 등숙기 침관수 피해에 따른 수량 및 품질 특성 변화 (Change in Yield and Quality Characteristics of Rice by Flooding during the Ripening Stage)

  • 이현석;황운하;정재혁;안승현;백정선;정한용;박홍규;구본일;윤종탁;이건휘;최경진
    • 한국작물학회지
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    • 제62권2호
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    • pp.87-95
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    • 2017
  • 벼 등숙시기 및 침관수 조건별 피해에 따른 생육 및 수량, 품질특성에 미치는 영향을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 등숙기 침관수 피해에 따른 수량감소의 요인중 가장 영향이 컸던 요인은 등숙률 이었고, 등숙률은 호숙기(출수 후 14일)대비 유숙기(출수 후 7일)의 감소정도가 컸으며, 침수 조건별로는 탁수이면서 수중에 완전히 잠긴 관수 조건에서 침수기간이 길어질수록 피해가 심하였다. 2. 완전미율은 유숙기(출수 후 7일) 대비 호숙기(출수 후 14일)처리에서 감소정도가 컸으며, 이는 등숙 시기별 전분 합성 단계의 차이에 의한 것으로 생각된다. 3. 침관수 처리 전, 후의 광합성효율을 나타내는 최대양자수율(Fv/Fm)값은 침관수 처리에 따른 큰 변화가 없었으며, 이를 통해 등숙기에 4일 정도의 침관수 처리는 벼의 본체의 동화산물 생산능력 자체에는 큰 영향을 주지 못하였을 것으로 사료된다. 4. 자포니카 벼의 침관수 회피기작에 따라 침수 처리 시 처리별로 간장신장 반응을 보였으며, 이로 인한 이삭으로의 동화산물 공급저하는 출수 후 7일에는 등숙률의 감소, 출수 후 14일에는 완전미율 감소에 더 큰 영향을 주었을 것으로 생각된다. 5. 침관수 피해가 심한 처리구 일수록 수확기 엽색이 무처리 대비 푸른 상태를 유지하였는데, 이는 침관수 피해에 따른 이삭 낟알의 발육정지로 동화산물의 수요부(sink)가 제한되었기 때문으로 보인다.