• 수산해양기술연구
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• 제36권3호
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• pp.157-165
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• 2000

연안 소형 어선의 조업 효율을 향상시키기 위한 연구의 일환으로 소형 유압식 어로윈치시스템을 설계하고, auto tension 기능을 내장시켜 이 시스템의 개루프 상태에 대한 동적 응답 특성을 분석, 고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 본 연구에서 설계, 제작한 소형 윈치시스템은 갑판상 어느 장소에서도 조작이 가능하도록 원격조작방식을 채용하고 있기 때문에 어로 작업시의 인력 감소와 작업의 효율성을 높일수 있다고 생각된다. 2. 솔레노이드 밸브를 ou/off 조작하여 윈치를 구동할 때, 정전 및 역전 구동 조작에 대한 윈치 드럼의 회전 지연시간(dead time)은 각각 0.09 sec, 0.04 sec이었다. 또한 on/off 레버의 조작을 행한 직후 응답 특성은 약간 불안정하였지만, 짧은 경과 시간을 거쳐 안정되는 추종성능을 나타내었다. 3. 윈치를 auto tension mode로서 구동하는 경우, 윈치의 회전축에 55.9 kgf$.$m 이상의 토오크가 작용하면 윈치는 5.1 rpm의 회전속도로서 줄을 풀어내고, 그 이하의 토오크가 작용하면 11.1 rpm의 회전속도로서 줄을 감아들이는 자동 권양 윈치의 기능을 발휘한다. 4. 윈치의 auto tension mode에 대한 과도 응답에서 부하가 급격히 증가할 때와 감소할 때의 정정 시간은 0.12 sec, 0.2sec이었고, 그 때의 회전속도는 각각 11 rpm, 5.3 rpm이었다. 5. 원격제어조작에 따른 윈치의 토오크 및 회전속도에 대한 추종성능은 정전 구동에 있어서는 0.23 sec, 역전 구동의 경우에 있어서는 0.37 sec 이내로서 비교적 안정된 응답 특성을 나타내었다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 설계한 소형 어선용 자동 권양 윈치 시스템은 인력을 절감하고, 부하의 급속한 변화에 대한 추종 성능이 현용 어로시스템에 비하여 매우 우수하기 때문에 해상에서 어로작업시 과부하에 대한 어구의 손상 방지 및 조업 효율의 향상에 크게 기여할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권4A호
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• pp.337-342
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• 2010

일반적으로 하천 시설에 사용되는 수문은 기계식 및 유압식, 혼합식 권양기에 의하여 개폐되며, 구조물의 크기 및 구조상 2개 이상의 인양장치로 동조를 이루며 안전하게 개폐되어야 한다. 수문의 개폐 시 설계상 정확히 고려할 수 없는 수압 및 마찰로 인하여 구조물에 추가적인 하중이 발생하게 된다. 이러한 추가적인 하중은 수문의 끼임 현상 및 권양기의 과부하 등을 초래하고, 이는 수문의 안전에 중대한 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 이러한 수문의 개폐 시 발생하는 불안전한 요소에 대응하여 권양기가 동조를 이룰 수 있도록 유압 및 변위를 동시에 고려한 FDC(Force-Displacement Control)시스템을 설계하였다. 설계된 FDC 시스템을 XG5000프로그램의 PID 기능을 이용하여 구현하였으며, 다중 유압 실린더 수문 권양기(winch) 모형을 제작하여 FDC 시스템을 실험적으로 검증하였다. 실험 결과 개발한 FDC 시스템은 수문의 개폐 시 발생하는 다양한 외부하중에 대응하여, 다중 유압 실린더로 이루어진 수문 권양기가 동조를 이루며 개폐됨을 확인하였다. 실험 결과로부터 FDC 시스템은 수문 권양기에 적용시 효과적임을 확인 하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제5권1호
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• pp.45-58
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• 2002

In this paper, we designed the circuit of drive control for towing winch. It is composed of reference voltage circuit for driving voltage reference, low pass filter circuit for noise reduction, dead zone circuit for initial transient input, and driving circuit for drum direction/velocity control. Also it is realized a drive control circuit for towing winch drum in accordance with PWM(pulse width modulation) method to suit it's purpose of a large capacity driving system. The performance of the designed circuit is analyzed by experiments and the appliablity for driving the towing winch drum satisfactorily is evaluated through a various testing.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제13권4호
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• pp.23-30
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• 2016

This paper presents a control-oriented dynamical model of a towing rope system with variable-length. In this system, a winch driven by a motor's torque uses the towing rope to pull a cart. In general, it is a difficult and complicated process to obtain an accurate mathematical model for this system. In particular, if the rope length is varied by operating the winch, the varying rope dynamics needs to be considered, and the key physical parameters need to be re-identified... However, real time parameter identification requires long computation time for the control scheme, and hence undesirable control performance. Therefore, in this article, the rope is modeled as a straight massless segment, with the mass of rope being considered partly with that of the cart, and partly as halfway to the winch. In addition, the changing spring constant and damping constant of the towing rope are accounted for as part of the dynamics of the winch. Finally, a reduced-order observer-based servomechanism controller is designed for the system, and the performance is evaluated by computer simulation.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.512-517
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• 2008

The brake system is very important part of the machine working. If the machine can't be stopped, it would be serious accident. It is the same as the ship. The mooring winch brake hold the ship in harbor. But sometimes it appeared the excessive stress and brake lining would be broken. So it is necessary to change the shape of brake system with improve the braking power. This study carried out research on optimum design like as moved the position of link pin or modified the thickness of brake band and lining.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권9호
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• pp.15-21
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• 1997

In this paper, a self-activated cable spooling system for seaborne winch is developed . The system consists of a hydraulic servo driving unit and a cable position measurement mechanism. To realize the cable spooling system, it is carried out the mathematical modelling of the system and designed the proportional controller through the system aalysis and the simulation. The cable spooling system is tested and evaluated to validate the performance of the controller. The test results shows a good traceability of the cable spooling system under disturbance of cable tension.

• 대한조선학회논문집
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• 제57권5호
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• pp.254-261
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• 2020

The structural safety of hydraulic winch drum and the gears are estimated by the Finite Element Analysis (FEA) and the winch operation experiment. The mesh convergence test is performed and the applied force is the pressure on the drum converted from the rope tension in working condition. The stress of the drum calculated from the strain values of the winch operation experiment shows the agreement with that from the FEA. Most stress values are under the yield strength except for the small hole made for the wire rope fixation. The life of bearings in the drum is calculated using the life prediction formula with the reaction forces from the operation load. One of the two ball bearings shows the short life for impact condition, yet the real prototype winch system shows more life than the numerical value.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제10권4호
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• pp.14-21
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• 2013

The numerical analysis of the automatic ship mooring system which was equipped in the ship for trying to berth at the pier was performed in this study. The automatic ship mooring using hydraulic winch was a new method that had not need to change the existing devices and to help a pilot ship of outside. The numerical results of the proposed mooring system including ship motion were that the speed and rolling phenomenon of ship was affected by changing in the ship weight and affected the slope maintenance and yaw degree of ship if there has a trim of stern. Also, a static force of ship at the initial movement was important to calculate the mooring power. The moving force and inertial force of ship on the vertical direction was confirmed for the mooring stability. Therefore, the power and velocity of hydraulic mooring winch should be determined by considering the significant characteristics such as weight, velocity, inertial force and moving force of ship.

• 대한조선학회 특별논문집
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• 대한조선학회 2009년도 특별논문집
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• pp.24-34
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• 2009

The latest trend of development for submarine oil field is caused by the drained oil and gas for ground field, and FPSO is a keyword as the development for submarine oil field. FPSO (Floating Production Storage Offloading) is a kind of vessel type have a topside system for production of oil and gas and store them until the oil or gas can be offloaded onto a tanker or transported through a pipeline. Prior to the introduction of reinforcement under the pull-in winch on the STP extended top as the object of this paper, the technical background shall be introduced such as FPSO and the system and main equipments for STP as follows. The original structural concept for reinforcement of pull-in winch on the STP top and extended structure on moonpool was proposed by buyer's engineering team but it was much modified and improved in accordance with builder's fabrication and construction method.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권1호
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• pp.29-37
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• 2014

본 논문에서는 무어링윈치시스템 제어를 위한 제어계 설계법에 대해 고찰하고 있다. 특히 무어링윈치의 동적운전이 로우프에 부가하는 급격한 부하변동을 억제함으로써 로우프 피로하중을 감소시키고 선박운동제어에 있어서의 바람직한 제어성능을 달성할 수 있도록 하는 제어기 설계법을 제안하고 있다. 최적제어이론에 기반하여, 평가함수에 주어지는 중량행렬(weighting matrix)에 주파수 특성을 부여함으로써, 고주파 모드가 포함된 제어입력이 불안전한 특성을 여기시키지 않도록 하는 것이 제어기 설계 목표이며, 이것은 곧 로우프에 급격한 부하변동을 발생시키지 않게 되는 결과를 얻게 된다. 설계된 제어기는 저차이면서도 외란에 대한 강인성 뿐 만 아니라 제어성능 또한 보장하는 유용한 기법이며 시뮬레이션 및 실험을 통해 그 유효성을 검증하고 있다.