• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.19-19
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• 2017

자율주행 트랙터를 위한 트랙터 조향제어는 일반적으로 전자모터를 이용한 EPS(Electric Power Steering) 시스템을 스티어링 휠에 연결하여 회전변위를 변경하고 그 결과 오비트롤(Orbitrol) 밸브의 토출유량을 바꾸고 호스로 연결된 조향실린더의 변위를 조절하여 최종적으로 전방 타이어의 방향각을 변경하면서 이루어진다. 이러한 조향방식은 시스템 구조상 조향실린더와 오비트롤 밸브가 상대적으로 멀리 떨어져 있으며, 밸브 특성상 약 ${\pm}5^{\circ}$의 오버랩이 포함되어 있다. 또한, EPS의 전자모터는 관성력, 마찰, 백래시 등의 영향을 가진다. 이와 같은 복합적인 영향은 조향 응답을 느리게 만들어 상대적으로 빠른 속도에서 주행에서 추종성능이 떨어지는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 자율주행 트랙터의 조향성능 개선 연구의 일환으로 조향 HILS 시뮬레이터를 설계제작하여 조향 성능의 요인을 실험적으로 구명하고자 하였으며 이를 바탕으로 조향 시스템의 설계개선 방안을 수립하고자 하였다. 시뮬레이터는 동양물산 80 마력급 TX803 트랙터에 사용되는 오픈센터방식의 오비트롤 유압회로 시스템을 기어펌프가 장착된 AC모터로 구동되게 구성하였으며, 유량은 모터의 주파수를 조절 회전속도를 조절 변경하였다. 추가적으로 EPS와 오비트롤 조합의 조향성능을 비교 및 개선하기 위해 비례제어밸브(PVG 32, Danfoss)를 추가 장착하였다. 실제 트랙터 조향 시 나타나는 마찰저항을 모사하기 위해 부하 실린더를 구성하였으며, 조향 실린더의 부하의 크기는 부하 실린더를 폐회로를 구성하고 유량비례제어밸브를 이용한 유로의 개구량 조절을 통해 부하의 크기를 약 4000 N 까지 증가시킬 수 있도록 하였다. EPS와 비례제어밸브를 제어하기 위해 CANoe 8.0 소프트웨어를 이용하여 CAN통신 기반 가상 조향ECU를 구성하였으며 오비트롤의 기본 성능을 확인하기 위해 조향휠에 따른 실린더 동특성 및 계단 추종성능을 비례제어밸브와 비교하였다. 오비트롤 밸브는 약 ${\pm}5^{\circ}$이상 동작 시 실린더 압력이 상승하기 시작하였으며, 이후 약 ${\pm}10^{\circ}$이상 동작 시 조향실린더가 동작하기 시작하였다. 계단 추종성능실험에서는 비례제어밸브가 약 2배 이상의 응답개선을 나타냈다. 자율주행 경로추종 성능을 향상시키기 위해서는 순간적인 출력밀도가 높은 비례제어밸브를 통해 응답개선이 필요한 것으로 나타났다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2005년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.80-88
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• 2005

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2006년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.82-87
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• 2006

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.153-153
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• 2017

본 연구에서는 농작업지내 모서리 점을 이용하여 자율주행 트랙터의 경로점을 생성하는 알고리즘을 개발하였다. 작업지는 직사각형의 형태에서 거리가 긴 방향으로 직선주행 경로로 하고, 직선경로의 수는 작업폭에 의해 결정되며 홀수 또는 짝수 개일 수 있다. 또한 TM좌표계에서 직선주행 경로의 기울기는 양수 또는 음수 일 수 있으며, 선회시 전체적으로 좌회전 또는 우회전하는 경우로 구분하여, 즉 총 8가지의 경우에 대하여 조건이 주어지면 경로점을 구할 수 있도록 프로그램하였다. 선회를 위한 곡선경로 생성에는 트랙터의 최소 회전반경 데이터를 사용하였으며, 이때 새로 진입할 다음 경로가 충분히 떨어져 있는 경우에는 선회 구간에서도 직선 경로 구간이 생길 수 있음을 고려하였다. 한 주기의 경로점은 직선 경로 구간의 시작점과 끝점, 선회 구간의 시작점과 끝점, 다음 직선경로로 진입을 위해 선회하기 직전까지의 직선 구간에 대한 시작점과 끝점 등 6가지의 경우로 구분할 수 있다. 이때 어떤 끝점 경로점은 다음 조작 구간의 시작점 경로점이 되므로 최종적인 경로점 데이터는 4개가 된다. 여기서, 첫 번째 경로점 생성에서는 직선구간 진입을 위한 선회구간의 시작점과 끝점은 제외하였으며, 작업지로 진입할 수 있는 입구와 출구는 동일한 것으로 가정하여, 작업이 완료되는 지점에서 선회하여 다시 출발점으로 돌아올 수 있도록 추가 구성하였다. 실제 상황에서는 직선주행 경로의 수가 정수가 되지 않을 수 있으며, 이때는 작업 구간이 약간씩 오버랩되도록 작업폭을 조정하여 경로의 수가 항상 정수가 되도록 하였다. 알고리즘 평가에 사용된 작업 패턴은 관행적인 방법으로서 작업 포장을 반으로 나누어 8자형 패턴을 이용하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권1호
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• pp.69-74
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• 2012

오늘날 글로벌 수 출입 공급망 내에서 항만 하역작업의 효율성은 아주 중요하다. 해상운송에서는 컨테이너화와 더불어 늘어나는 화물량을 극복하기 위해서 초대형선의 운항이 일반화 되고 있다. 따라서 컨테이너 터미널의 관리자들은 안벽작업의 효율성을 극대화하기 위하여 더블 사이클과 듀얼 사이클 방법을 시도하고 있다. 또한, 야드 트랙터의 할당의 효율성을 높이기 위해서 야드 트랙터 풀링 방법이 제시되었다. 본 논문에서는 기존의 풀링 방법들과 듀얼 사이클을 고려한 풀링 방법의 비교를 통해서 듀얼 사이클의 효율성을 분석하였다. YT 할당 모형은 시뮬레이션 분석 소프트웨어인 Arena를 이용하여 수립되었다. 실험결과 듀얼 사이클이 많은 것이 항상 크레인 생산성을 높이는 것은 아닌 것으로 분석되었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.5-5
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• 2017

방제 작업은 병해충을 줄여 농산물의 품질과 생산량을 높이기 위한 필수 작업이다. 하지만 방제 작업은 고온 다습한 환경에서 작업하여 고된 작업 강도와 농민의 농약 중독 문제, 고령화 여성화로 인한 농가 일손 부족 문제로 농촌에서는 기피하고 있는 작업 중 하나이다. 이러한 점을 보완하기 위해 동력 살포기와 같은 기계를 이용하여 살포 작업을 실시하고 있으며, 스피드 스프레이어의 경우 2015년 기준 2,073 대가 농가에 공급되어졌다. 스피드 스프레이어를 사용하는 농가는 점차 증가하고 있으나, 현재 스피드 스프레이어의 살포 방식의 경우 농약을 다량 살포함으로써, 농약의 낭비, 환경오염의 문제점이 나타나고 있다. 이러한 점을 보완하기 위해 최근에는 방제 작업의 방식이 붐을 이용한 방제 작업으로 바뀌어가고 있는 추세이다. 붐 방제기의 경우 붐에 노즐을 배치하여 작물에 근접한 위치에서 농약을 정밀 살포하며, 스피드 스프레이어와 다르게 농약의 낭비를 줄일 수 있으며, 농약의 살포량을 제어하기 쉬운 장점이 있다. 본 연구에서는 기존의 트랙터 부착형 붐 방제기가 아닌 스피드 스프레이어를 개선한 붐식 스피드 스프레이어를 개발하기 위하여 현재 사용되고 있는 붐 방제기의 연구 동향 및 제품을 소개하고 개발에 필요한 기초 자료로 활용하고자 한다. 기존의 붐 방제기는 트랙터에 부착하는 형태로 개발되어졌으며 트랙터의 부착위치에 따라 전륜, 후륜형으로 나뉘고, 작물의 크기에 따라서 붐의 높이 및 붐의 각도를 조절하는 구조로 제작하여 사용되고 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.170-171
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• 2011

전체 수 출입 공급망 사슬관리에 있어서 항만의 운영 효율성은 아주 중요하다. 컨테이너 터미널에서는 안벽작업의 효율성을 극대화하기 위하여 더블 사이클과 듀얼 사이클 방법이 소개되었고, 야드 트랙터 할당의 효율성을 높이기 위해서 야드 트랙터(YT) 풀링 방법이 제시되었다. 모형은 시뮬레이션 분석 소프트웨어인 Arena를 이용하여 수립되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제33권6호
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• pp.401-407
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• 2009

컨테이너 터미널의 경쟁력을 높이기 위해서는 터미널 생산성 향상이 중요한 요소라고 할 수 있다. 이러한 생산성에 영향을 줄 수 있는 요인은 다양하다. 그 중 야드이송장비의 경우, 특정 선석크레인(QC, Quay Crane)에 야드트랙터(YT, Yard Tractor)가 고정 할당되는 방식에서 타수 QC들의 작업을 처리하는 풀링 방식으로 전환하여 YT의 생산성을 올리고 있다. 현재 국내 터미널에서도 YT 풀링을 도입하고 있는 실정이다. 하지만 아직 적절한 풀링 범위 및 효과적인 YT 할당 계획에 대한 노력은 부족한 실정이다. 본 논문에서는 YT 풀링 운영을 더 효율적으로 할 수 있도록 YT 풀링이 담당할 작업범위 결정에 미치는 요인의 도출과 상황에 따른 YT의 작업할당 모형에 대해서 제시하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.138-144
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• 2012

Recent environmental issues such as exhaust gas and greenhouse effect make the agricultural machinery market takes into account the hybrid and electric propulsion technology used in automotive engineering. Generally the agricultural machinery, particularly an agricultural tractor, needs large load capacity and long continuous operating time comparing with conventional vehicles. In case of a pure electric tractor, it is necessary for considering large capacity batteries and long charging time. Therefore we take an AER extended PHEV (All Electric Range extended Plug-in Hybrid Electric Vehicle) power transmission system in developing an electric tractor in this study. First we propose a PHEV powertrain structure in order to substitute the conventional diesel engine equipped tractor. And we performed the road tests using a conventional mechanical tractor with various load conditions, which were classified and statistically treated real agricultural works. The test results were analysed with respect to the power characteristics of the power source. Finally using the test result, we designed two-stepped reduction gear ratios in the proposed an electric tractor powertrain for carrying out typical agricultural works.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7377-7384
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• 2015

농업용 트랙터는 전도 사고 발생 시 운전자를 보호하기 위해 전도보호구조(ROPS: Roll Over Protective Structures)의 역할을 할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 ROPS 강도시험 규격을 만족하는 트랙터 캐빈 프레임의 제작 기간과 비용을 줄이기 위해서 유한요소해석과 최적설계를 수행하였다. 해석 결과로부터 얻은 변위와 주 변형률의 크기를 통해 캐빈 프레임의 초기설계안은 ROPS 강도시험에 합격하는 것으로 나타났다. 또한 캐빈 프레임의 경량화 설계안을 도출하기 위하여 다구찌 실험계획을 이용해 최적설계를 수행하였다. 이를 통하여 캐빈 프레임 무게가 초기설계안보다 7% 저감된 최적설계안을 도출하였다.