자동화 설비 도입으로 생산성이 향상되었지만, 양품뿐만 아니라 불량품 또한 대량 생산할 가능성이 있어서 전수검사가 필수적이 되고 있다. 검사자가 많은 양의 제품을 전수검사 한다는 것은 무리가 따르기 때문에 자동 검사 시스템에 대한 연구가 다양하게 진행되어 왔다. 본 연구에서는 컴퓨터 비전을 이용한 자동 시각 검사 시스템으로서 현수애자의 미세균열 자동 검출 시스템을 개발하였다. 현수애자의 미세균열 자동 검사 시스템: 현수애자의 미세균열을 검출하기 위해, 현수애자를 턴 텐이블 위에서 회전시키고, 프로그래시브 스캔 카메라로 애자의 영상을 획득하고, 이 영상을 전처리 하여 그림자, 노이즈 등을 제거하고, 특징을 이용하여 미세균열을 검출한다.
현수교 방정식은 비선형 동역학 시스템 중 점프가 일어나는 비선형 부분을 갖는 대표적인 예이다. 터코마 내로스(Tacoma Narrows) 현수교의 붕괴 이후 현수교 유사한 조건에 대한 연구 및 현수교의 안정성에 대한 연구가 활발히 진행되었다. 이 논문에서는 현수교 방정식의 모델링과 해의 존재성 및 다중성 연구에 대하여 조사하였다.
현재, 전차선의 트롤리선을 설치하는 것은 수작업에 의해 행해지고 있어 작업의 효율화와 함께 최적의 장력제어가 필요하다. 케이블을 새롭게 가설하는 장치는 케이블을 릴에 감아 올릴 필요성은 거의 없기 때문에 케이블을 풀어주는 속도와 로드셀에 의해 장력을 검출하고 장력을 발생하는 하드웨어 구성방법을 연구하는 것이다 본 연구는 현수형 케이블(Catenary Cable)의 동적 모델링을 작성한다. 이 시스템에 대하여 교류서보 전동기를 이용한 장력 발생장치를 모델링한다. 현수형 시스템의 장력계측 장치는 하중변환기(load cell)를 사용하고 수학적 모델링을 행한다. 장력계측 장치에 관해서 스프링 저울을 이용해 출력을 비교 검토한 결과, 인장력을 계측하는 장치로서의 유효성을 확인하였다.
주케이블과 행어로프로 구성된 케이블 시스템은 현수교에서 가장 중요한 부재로서 외부의 하중을 장력을 통해 전달하여 구조물의 안전성을 확보하는 비선형 요소의 부재이다. 장기간 공용된 교량의 케이블 시스템은 유지관리 활동에 따른 보수 및 보강의 영향을 받아 장력의 증가 혹은 변형이 발생하나 정확한 거동파악이 쉽지 않다. 국내 건설된 사장교에서의 케이블은 상시 모니터링 시스템이 개발되어 관리되고 있으나, 현수교의 주케이블에 대해서는 여전히 관리방법 개발이 필요하다. 이를 위해서 본 논문은 약 35년 공용되어온 남해대교에 대해서, 사용년수 증가에 따른 영향과 과거에 수행되었던 보수 및 보강공사가 케이블 시스템에 어떠한 영향을 주었는지를 파악하기 위해 그 동안 조사되었던 케이블의 손상, 행어로프의 장력 측정 결과 및 주 케이블의 형상측량 결과를 통하여 장기적인 거동을 분석하고 주케이블의 장력 변화를 분석하였다.
예인시스템의 설계는 예인준비 과정에서 취해질 단계적 지침과 예인선을 선택하고 예인속력을 예측하는 것을 포함한다. 예인시스템을 설계할 때에는 외력환경의 변화 가능성과 예상치 못한 상황을 고려하여 예인선 및 예인설비를 선택하기 때문에 예인색장력 계산, 예인선 및 예인장비의 선정, 그리고 확인 및 수정단계와 같은 주요 3가지 단계를 반복 계산하는 과정이 요구되고, 이를 통하여 최적의 예인시스템을 설계하게 된다. 예인을 계획하고 시스템을 설계할 때 고려할 사항은 예인의 크기 및 조건, 요구되는 예인속력, 사용가능한 예인선의 용량과 예인색 사양, 예인저항에 의한 예인색 장력과 동적하중, 예인색 현수부를 감안한 수심과 예인색길이, 그리고 예인선의 복원성 등을 고려하여야 한다. 이러한 요소들은 상호 연관성이 있으며, 예인속력은 날씨 또는 예인조건에 따라 제한될 수 있다. 그리고 예인시스템은 최상의 배치가 이루어졌는지 확인하기 위해 전체적으로도 점검되어져야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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