컨테이너 크레인은 컨테이너터미널에서 사용되는 주요 장비면서 컨테이너 크레인의 효율은 컨테이너터미널의 생산성을 결정한다. 컨테이너 크레인의 전형적인 유형은 싱글 트롤리를 가지고 있으며 진보된 유형들 중의 하나가 듀얼 트롤리형이다. 본 논문의 목적은 컨테이너 터미널에서 듀얼 트를리형 컨테이너 크레인의 버퍼 사이즈를 분석하는 것이다. 듀얼 트롤리형 컨테이너 크레인의 버퍼 공간을 분석하기 위한 시뮬레이션 모델을 소개한다. 버퍼 공간은 해측의 메인 트롤리와 야드측의 세컨 트롤리 사이에 위치한다. 요구 생산성을 추정하기 위해 다양한 시뮬레이션 실험을 수행하여 버퍼 사이즈를 분석한다.
본 연구에서는 수직배치형 블록을 가지는 컨테이너 터미널을 대상으로 안벽에서 컨테이너의 양${\cdot}$적하 작업을 담당하는 안벽크레인(Q/C)에 대한 하역생산성을 비교분석하였다. 분석 대상이 되는 안벽크레인의 유형은 기존의 싱글트롤리 타입외에 차세대 안벽크레인으로 인식되고 있는 듀얼트롤리, 더블트롤리, 수직순환식의 하역방식을 가지는 장비에 대한 하역생산성을 순작업시간당 생산성 측면에서 이들 하역장비의 성능을 측정해 보았다. 이들 차세대 컨테이너 크레인은 기존의 싱글트롤리 타입의 장비에 비해 기계적 싸이클 타임이 짧으며, 선회방식이 상이하여 현재의 싱글 트롤리타입보다 하역생산성이 매우 높을 것으로 보고 있다. 본 연구의 결과로 제시된 4가지 유형의 안벽크레인에 대해 작업싸이클타임과 시뮬레이션 기법을 이용하여 기계적생산성과 순작업생산성을 산출하였다.
건축 분야는 최근 기계·로봇 분야와 접목하여 환경에 유동적으로 대응할 수 있는 개폐식 장치를 경기장과 같은 대공간 구조물의 지붕에 많이 적용하고 있다. 이러한 장치 중에서 외관이 수려한 개폐 막은 경량이어서 경계부의 견인 장치만으로 막을 쉽게 개폐할 수 있다. 그러나 막은 주 케이블에 트롤리로 연결되어 이동하므로 지붕의 면적에 비례해 트롤리 개수가 늘어난다. 본 연구에서는 이러한 막의 개폐 장치에 많이 사용되는 오픈형 트롤리를 위상 최적 기법을 이용하여 모델을 제안한다. 해석은 ANSYS 프로그램을 사용하였고, 결과를 바탕으로 피드백 과정을 통해서 새로운 모델을 제안하고, 검토하였다. 이 과정에서 트롤리 중량은 줄고, 내구성이 높아진 원형을 개발할 수 있었다. 오픈형 트롤리는 정적 해석 결과와 이에 대한 경계조건을 바탕으로 위상 최적화를 수행하며, 세 가지 타입의 최적 트롤리 원형을 설계하였다. 제안된 트롤리는 기본형 트롤리와 같은 조건에서 비교한 결과, 최대 71.04%의 부피를 감소시켰고, 항복강도는 8.67~11.43%에 달하였다. 결론적으로 본 연구에서 제안된 최적화 트롤리 모델은 경제성과 안정성을 신뢰할 만하였다.
본 연구에서는 수직배치형 장치장 블록형태의 자동화 컨테이너 터미널을 대상으로 안벽에서 컨테이너의 양${\cdot}$적하 작업을 수행하는 안벽크레인(Q/C)에 대한 하역생산성을 평가해 보았다. 분석 대상이 되는 안벽크레인의 유형으로 기존의 싱글트롤리 타입외에 차세대 안벽크레인으로 인식되고 있는 듀얼트롤리 더블트롤리, 수직순환식의 하역방식을 가지는 네 가지 장비이다. 이들은 각기 다른 방식으로 선박의 컨테이너를 하역하며, 이들 각각에 대해 기계적 생산성과 순작업 생산성을 산출해 보았다. 특히, 안벽크레인의 순작업 생산성을 산출하기 위해 각 장비에 대한 시뮬레이션 모델을 수립하고 이를 적용한 시뮬레이션 시스템을 개발하였으며, 개발된 시뮬레이션 시스템을 통해 내 가지 안벽크레인에 대한 다양한 시뮬레이션이 수행되었다.
본 연구에서는 궤도틀림 측정용 트롤리의 사용성을 증진하기 위한 방편의 하나로 트롤리의 정지시 뿐만 아니라 이동시 계측방안과 이에 따른 계측오차의 최소화 방안에 대하여 논의하였다. 이를 위하여 트롤리의 완화곡선 및 원곡선내 주행에 따른 궤도틀림 측정의 정밀도를 향상시키기 위한 운동학적 관계식을 새롭게 제안하였으며 비선형 확장 칼만필터를 도입하여 계측오차를 최소화하였다. 제안한 모형의 적용성 파악을 위하여 이론적인 궤도상태를 가정한 후 이산형 및 연속형 궤도틀림 측정에 따르는 표준편차를 산정하였으며 이 결과, 제안한 모형의 효용성을 입증하였다. 또한 기존 궤도 틀림 모형과의 비교를 통해 제안한 운동학적 관계식의 우월성을 입증하였다.
본 연구는 이동하면서 트롤리선 가설하는 작업로봇에서 가선 트롤리선에 대한 장력제어 방법이 제안되었다. 비선형 와이어 모델, AC 전동기를 이용한 장력발생 시스템 및 와이어 장력 방정식 에 기초하여 장력제어 시스템이 로드셀에 의한 장력 검출로 설계되고 실행되었다. 장력응답은 실험에서 만족하게 장력의 조절하는 것으로 보인다. 제안한 장력제어 시스템은 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 결과가 유효함을 증명하였다.
페트롤리엄 피치와 콜타르 피치를 열분해하여 제조한 카본을 리튬이차전지용 부극재료로 사용한 반쪽전지를 제작하여 전극의 충방전 용량 및 cycle 특성, 카본의 열처리 온도와 용량과의 관계에 대하여 고찰하였다. 열처리 온도가 증가함에 따라 초기 충방전 용량은 콜타르 피치 카본의 경우 현저한 증가를 보였으며 페트롤리엄 피치 카본에서는 지속적인 증가를 보이다가 100$0^{\circ}C$ 이상의 온도부터는 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 충방전 횟수가 증가할수록 충전용량은 감소하지만, 가역특성(reversibility)은 90% 이상으로 향상되었다.
본 논문은 제어대상인 현수형 케이블의 수학적 모델을 작성하고 이것에 장력을 발생하는 교류서보 전동기의 수학적 모델을 구하였다. 제어 방법은 제어대상의 동적 모델이 비선형 시변계이기 때문에 강인성이 있는 퍼지제어를 적용하고 차대가 움직이기 시작할 때 발생하는 오버슈트을 억제하기 위해서 피드포워드제어를 채택한다. 케이블의 동적 모델에 기초하여 퍼지제어기와 피드포워드제어를 도입하여 시스템을 구성하고 시뮬레이션 실험에 의해 그 유효성을 평가하였다. 현재 로프제조 공정, 전차 트롤리선 가설공사는 장력의 제어가 필요하지만 거의 수동으로 행하고 있는 실정이고 제품의 균질성과 생산성 향상을 위하여 제조 공정의 자동화가 필요하다. 따라서 전차의 트롤리선 가설공사는 케이블을 탑재한 차대가 주행하면서 드럼에 감긴 케이블을 풀어주고 양단의 장력을 일정히 유지하도록 조절할 필요가 있다. 그러나 전기공사에서 시행하고 있는 송 배전 선로의 전력케이블 가선공사나 전차 트롤리선 가설공사는 수동으로 하고 있는 실정이고 이것의 자동화기계가 필요하다. 따라서 본 연구의 목적은 현수형 가선 케이블 가설장치의 자동화이다. 본 연구에서는 제어대상인 현수형 케이블의 수학적 모델을 작성하고 이것에 장력을 발생하는 교류서보 전동기의 수학적 모델을 구하였다. 제어 방법은 제어대상의 동적 모델이 비선형 시변계이기 때문에 강인성이 있는 퍼지제어를 적용하고 차대가 움직이기 시작할 때 발생하는 오버슈트를 억제하기 위해서 피드포워드제어를 채택한다. 케이블의 동적 모델에 기초하여 퍼지제어기와 피드포워드제어를 도입하여 시스템을 구성하고 시뮬레이션 실험에 의해 그 유효성을 평가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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