• 동력기계공학회지
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• 제12권6호
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• pp.50-55
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• 2008

In general, the swing motion of the crane is controlled and suppressed by activating the trolley motion. In many papers reported by us, we suggested a new type of anti-sway control system of the crane. In the proposed control system, a small auxiliary mass(moving-mass) is installed on the spreader and the swing motion is controlled by moving the auxiliary mass. The actuator reaction against the auxiliary mass applies inertial control forces to the container in order to reduce the swing motion in the desired manner. Futhermore the measuring systems based on image sensor have been proposed also. To obtain the robustness for our control system, $H_{\infty}$ based control techniques and other approach have been applied to suppress swing motion. As well known, the robust control technologies based on $H_{\infty}$ control need complicated and difficult process. In the result, the obtained closed-loop system becomes to high order system which may give us many difficulties to apply it to the real plants. Therefore, we introduce an easy approach which is based on LQ control theory. In this approach, we introduce the frequency dependent weighting matrices which give the system filters to shape frequency characteristics of the controlled system and guarantee the control performance.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.227-235
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• 2017

In this paper, a systematic 5-mode(road steering, all-wheel steering, crab steering, reduced swing out mode and independent steering) steering algorithm design process for an all-terrain mobile crane with 5 axles and all steerable wheels is proposed. Steering angles for each steering mode are designed based not only on basic theory but also on vehicle specification, design limitation and requirements. A multi-body dynamic analysis is carried out to investigate the feasibility of the steering algorithm. According to the results, the proposed steering algorithm meets the objective of each steering mode.

• 풍력에너지저널
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• 제14권4호
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• pp.13-20
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• 2023

A self-climbing crane (SCC) system is under development for the installation and maintenance of wind turbines. It can move vertically along the wind turbine tower by itself. One of the key components of the SCC system is the clamping pad to maintain a safe position on the wind turbine tower. The SCC system can maintain its position on the tower from the frictional force generated between the surfaces of the clamping pads and the tower. If the frictional force provided by the clamping pads are insufficient, the SCC system cannot stay in the vertical position on the tower. Therefore, the development of clamping pads with sufficient frictional force is very important for the SCC system. At the same time, the operation of the SCC system should not damage the paint coating of the wind turbine tower. In order to verify that the frictional force is sufficient and that frictional and compressive forces do not cause damage to the paint, a number of combined compression and shear loading tests were conducted using a test device prepared for this study. The details regarding the test specimens, test procedure, and test results are summarized in this paper.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권1호
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• pp.23-27
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• 2008

컨테이너 크레인의 설계 시 적용되는 하중 조건 중에서 풍하중이 가장 중요하게 고려되어지는바, 본 연구는 75m/s의 풍하중이 컨테이너 크레인에 작용 할 때 컨테이너 크레인의 구조적 안정성에 미치는 영향을 보다 정확하게 예측하기 위하여 유동-구조 연성해석을 실시하였다. 컨테이너 크레인에 작용하는 실제 유동현상을 고려하기 위하여 먼저 전산유동해석을 실시하였으며, 이를 통해서 얻어진 풍하중을 구조해석의 하중조건으로 적용하는 유동-구조 연성해석을 통하여 컨테이너 크레인 각 지지점에서의 반력을 도출하고 그 결과를 분석하였다. 사용된 모델은 주변 환경으로 인하여 컨테이너 크레인의 최대 고도가 제한 될 경우 사용되는 관절형 컨테이너 크레인이며 전산유동해석 및 유동-구조 연성해석 프로그램으로는 ANSYS ICEM CFD 10.0과 ANSYS CFX 10.0을 사용하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권3호
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• pp.247-252
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• 2007

항만의 하역 향상성을 위해 그동안 컨테이너 크레인의 작업효율을 높이는 연구가 진행되어 왔다. 특히 화물이 목표치에 도달했을 때 흔들림을 단시간에 제어하는 데 초점이 맞추어져 왔다. 일반적으로 컨테이너 크레인을 제어하기 위해서 PID 제어나 LQ제어가 주로 사용되었는데, 이는 제어기 설계가 용이하고, 주어진 제어 환경 하에서 우수한 제어성능을 발휘하기 때문이다. 본 연구에서는 LQ 제어의 관점에서 실수코딩 유전알고리즘을 이용한 상태 피드백 제어기의 설계 방법을 제안한다. 즉, 실수코딩 유전알고리즘을 이용하여 상태 피드백 이득을 탐색하는 방법이다. 실수코딩 유전알고리즘은 주어진 목적함수가 최소가 되도록 상태 피드백 이득을 최적으로 탐색한다 컴퓨터 시뮬레이션은 이렇게 탐색한 상태 피드백 이득을 컨테이너 크레인의 선형 및 비선형 모델에 적용하여 그 유효성을 확인한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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• pp.228-229
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• 2007

컨테이너 크레인은 강풍으로부터 보호를 받기 위한 차폐물이 없는 곳에 존재하기 때문에 이상 기후 조건에 취약성이 있는 구조물이다. 본 연구에서는 풍향변화에 따라 컨테이너 크레인에 작용되는 풍하중을 분석하기 위하여 수행되었다 사용된 모델은 61톤 급 컨테이너 크레인으로 현재 항만시설에 많이 사용되는 모델이다. 유동장은 원통으로 모델링하였으며, 직경 500m, 높이 200m로 설정하였다. 본 연구에서는 건축물 하중기준의 풍하중 설계기준에 따라 풍하중을 적용하였으며 풍향에 따른 영향을 분석하기 위해서 유동장을 10$^{\circ}$간격으로 분할하였다. 이를 바탕으로 CFX-10을 사용하여 전산유동해석을 수행하고 이를 통하여 얻어진 결과와 풍력실험 결과를 비교 연구함으로써, 컨테이너 크레인의 구조설계에 필요한 풍하중을 분석하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권8호
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• pp.735-740
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• 2005

항만에서 작동중인 컨테이너 크레인에 갑작스러운 돌풍에 의해 크레인이 밀리는 현상을 방지하기 위한 안전장치로 레일 클램프가 적용되고 있다. 본 연구에서는 이러한 레일 클램프 중에서 특히 레일의 손상과 레일 클램프 수명을 향상시킬 수 있는 쐐기형 레일 클램프을 제작하기 위한 기초 설계에 관한 연구를 수행하였다. 특히, 조의 회전을 방지하고 적절한 가압력을 발휘할 수 있는 쐐기각을 설정하기 위해, 우선조의 설계 치수와 회전력의 관계에 대한 하중분석을 수행하고, 여기에서 최대 쐐기각을 도출하고, 이후 수치 해석을 통한 강성도 분석을 통하여 최소 쐐기각 $6^{\circ}$를 제안한다. 또한, 제작된 레일 클램프를 통한 실험으로 검증하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.433-438
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• 2005

본 연구에서는 풍속의 변화가 컨테이너 크레인의 안정성에 미치는 영향이 분석되었다. '항만시설장비기준 / 크레인강 구조 부분 설계 기준(KS A 1627)'과 건설교통부의 '건축물하중기준'에 의거한 풍하중이 산정되었으며, 이러한 풍하중이 컨테이너 크레인에 작용할 때, 컨테이너 크레인의 각 지지점에서 발생되는 반력을 분석함으로써 구조적 안정성을 평가하였다. 해석에 사용된 모델은 현재 항만에서 널리 사용되는 50톤급 컨테이너 크레인이다.

• 동력기계공학회지
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• 제12권6호
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• pp.42-49
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• 2008

The most important job in the container terminal area is to handle the cargo effectively in the limited time. To achieve this object, many strategies have been introduced and applied to. If we consider the automated container terminal, it is necessary that the cargo handling equipments are equipped with more intelligent control systems. From the middle of the 1990's, an automated rail-mounted gantry crane(RMGC) and rubber-tired gantry crane(RTG) have been developed and widely used to handle containers in the yards. Recently, in these cranes, the many equipments like CCD cameras and sensors are mounted to cope with the automated terminal environment. In this paper, we try to support the development of more intelligent automated cranes which make the cargo handling be performed effectively in the yards. For this plant, the modelling, tracking control, anti-sway system design, skew motion suppressing and complicated motion control and suppressing problems must be considered. Especially, in this paper, the system modelling and tracking control approach are discussed. And, we design the tracking control system incorporating an observer based on the 2DOF servo system design approach to obtain the desired state informations. In the case of observer design, a weighted $H_{\infty}$ error bound approach for a state estimator is considered. Based on an algebraic Riccati equation(inequality) approach, a necessary and sufficient condition for the existence of a full-order estimator which satisfies the weighted $H_{\infty}$ error bound is introduced. Where, the condition for existence of the estimator is denoted by a Linear Matrix Inequality(LMI) which gives an optimized solution and observer gain. Based on this result, we apply it to the tracking control system design for the transfer crane.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권3호
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• pp.251-255
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• 2008

컨테이너 크레인은 강풍으로부터 보호를 받기 위한 차폐물이 없는 곳에 존재하기 때문에 이상 기후 조건에 취약성이 있는 구조물이다. 본 연구에서는 풍향변화에 따라 컨테이너 크레인에 작용되는 풍하중을 분석하기 위하여 수행되었다. 사용된 모델은 61톤 급 컨테이너 크레인으로 현재 항만시설에 많이 사용되는 모델이다. 유동장은 원통으로 모델링하였으며, 직경 500m, 높이 200m로 설정하였다. 본 연구에서는 건축물 하중기준의 풍하중 설계기준에 따라 풍하중을 적용하였으며 풍향에 따른 영향을 분석하기 위해서 유동장을 $10^{\circ}$ 간격으로 분할하였다. 이를 바탕으로 CFX-10을 사용하여 전산유동해석을 수행하고 이를 통하여 얻어진 결과와 풍력실험 결과를 비교 연구함으로써, 컨테이너 크레인의 구조설계에 필요한 풍하중을 분석하였다.