• Journal of Biosystems Engineering
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• 제43권4호
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• pp.273-284
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• 2018

Purpose: Conventional headland turning typically requires repeated forward and backward movements to move the farming equipment to the next row. This research focuses on developing an upland agricultural robot with an optimized headland turning mechanism that enables a $180^{\circ}$ turning positioning to the next row in one steering motion designed for a two-wheel steering, four-wheel drive agricultural robot named the HADA-bot. The proposed steering mechanism allows for faster turnings at each headland compared to those of the conventional steering system. Methods: The HADA-bot was designed with 1.7-m wide wheel tracks to travel along the furrows of a garlic bed, and a look-ahead path following algorithm was applied using a real-time kinematic global positioning system signal. Pivot turning tests focused primarily on accuracy regarding the turning radius for the next path matching, saving headland turning time, area, and effort. Results: Several test cases were performed by evaluating right and left turns on two different surfaces: concrete and soil, at three speeds: 1, 2, and 3 km/h. From the left and right side pivot turning results, the percentage of lateral deviation is within the acceptable range of 10% even on the soil surface. This U-turn scheme reduces 67% and 54% of the headland turning time, and 36% and 32% of the required headland area compared to a 50 hp tractor (ISEKI, TA5240, Ehime, Japan) and a riding-type cultivator (CFM-1200, Asia Technology, Deagu, Rep. Korea), respectively. Conclusion: The pivot turning trajectory on both soil and concrete surfaces achieved similar results within the typical operating speed range. Overall, these results prove that the pivot turning mechanism is suitable for improving conventional headland turning by reducing both turning radius and turning time.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권2호
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• pp.414-421
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• 2022

해저 석유와 가스 탐사가 점점 더 깊은 수심으로 진행되고 있으며, 해저 파이프라인은 고압 및 고온 조건에서 작동하는 것이 일반적이다. 온도 및 압력 차이로 인하여 파이프 축 방향 힘이 축적되는 현상이 있다. 이러한 현상은 파이프라인을 구속하는 해저면 효과 때문에 파이프라인은 횡 좌굴이 발생하게 된다. 온도가 증가하는 경우 축 방향의 압축 하중이 가해지며 이 하중이 임계 수준에 도달하면 파이프가 수직방향으로 움직이게 된다. 또는 파이프라인의 구조적 완전성을 위태롭게 할 수 있는 횡 방향 좌굴이 발생하는 상황에서, 작동 중 파이프라인의 구조적 안전함을 보장하기 위해 파이프라인의 상세 구조 강도평가가 수행되어야 한다. 본 연구에서는 해저면의 마찰 효과 및 재료의 열 수축/팽창을 고려한 비선형 구조해석을 상용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 활용하여 검토하였으며, 외부충격에 의한 횡 방향 좌굴 안전성을 분석하였다. 본 연구의 결과를 통하여 수치 해석적 단순화된 분석 모델을 통하여 해저면의 효과를 고려한 조건에서의 실제 파이프라인의 붕괴 조건을 예측할 수 있다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.662-669
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• 2006

PEM(Prestressed Earth Method) is a method to minimize lateral movements of the ground generated by progressive excavation and increases shear strength by applying prestresses to the end of earth bolt equipped with a P.C. panel after earth bolt is set up under the in-situ ground. In case of PEM, there are noticeable advantages. First of all, PEM maximizes the utility of the ground because PEM needs less volume of backfill and cutting than other general walls. Second, it's an environmental method possible to garden on the banquette. In this study, the behavioral characteristics of PEM are analyzed and compared with soil nailing system through the measured data of PEM and numerical method using SMAP-2D program and also an increased stability of PEM is evaluated by increasing prestress of earth bolts through the numerical analysis using Slide (ver. 4.0) program.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.239-249
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• 1999

본 논문에서는 측방변형을 받는 수동 군말뚝의 거동특성을 연구하기 위해 말뚝의 휨강성, 말뚝중심간격, 상대밀도와 두부구속조건을 변화시킨 단독말뚝과 말뚝 중심간격이 말뚝직경(D)의 2.5, 5.0, 7.0배가 되는 1열 군말뚝에 대한 모형실험을 실시하였다. 실내모형실험은 주문진 표준사와 화강 풍화토에 근입된 수동말뚝에 직사각형 형태의 측방변위를 점진적으로 가하여 주문진 표준사에 대해 총 32회, 화강풍화토에 대해 총 16회의 실험을 실시하였다. 주문진 표준사에 대해서는 알루미늄과 PVC말뚝을, 화강풍화토에 대해서는 PVC 말뚝만을 사용하였다. 그 결과 수동말뚝에서 발생하는 최대 휨모멘트와 말뚝변위는 말뚝의 휨강성, 말뚝중심간격, 지반조건, 두부구속조건에 따라 크게 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다. 1열 군말뚝은 두부 구속조건에 상관없이 말뚝중심간격 7.0D 이하에서 그룹효과가 나타났으며, 7.0D에서 거의 단독말뚝과 같은 거동을 보임을 알 수 있었다. 말뚝의 간격이 좁아짐에 따라 말뚝의 변위와 휨모멘트 모두 감소하였다. 아울러 말뚝의 휨강성이 클수록 휨모멘트는 증가하나 변위는 감소하고, 상대밀도가 클수록 휨모멘트와 변위는 커지는 경향을 보였다. 상대밀도에 대한 휨모멘트의 크기 변화는 고정단에 의한 실험보다 자유단에 의한 실험에서 더 크게 나타났다.