초록 ▼

1단계의 연구는 현재의 선진기술 수준의 분석과 요소기술 연구 그리고 핵심애로 선진기술의 조기 자립화의 내용으로 수행되었다. 망간단괴 채집장치 개발 분야에서의 선진기술의 도입은 핵심애로기술의 조기자립화를 통한 실용기술개발의 가속화와 산업기술로의 파급효과의 기대를 목적으로 추진되었다. 각 분야의 범위는 아래와 같다.(1) 심해저 채광기술의 State-of-the-art 분석 70년대 말의 시험채광 이후의 선진기술의 분석과 환경친화기술의 요구조건에 관하여 중점적으로 수행되었다. 그에 따라서 집광로봇시스템과 양광관, 양광펌프 시스템, 채광

1단계의 연구는 현재의 선진기술 수준의 분석과 요소기술 연구 그리고 핵심애로 선진기술의 조기 자립화의 내용으로 수행되었다. 망간단괴 채집장치 개발 분야에서의 선진기술의 도입은 핵심애로기술의 조기자립화를 통한 실용기술개발의 가속화와 산업기술로의 파급효과의 기대를 목적으로 추진되었다. 각 분야의 범위는 아래와 같다.(1) 심해저 채광기술의 State-of-the-art 분석 70년대 말의 시험채광 이후의 선진기술의 분석과 환경친화기술의 요구조건에 관하여 중점적으로 수행되었다. 그에 따라서 집광로봇시스템과 양광관, 양광펌프 시스템, 채광선으로 구성되는 채광시스템의 개념과 상업채광 규모에 관한 결론에 도달하였다.(2) 핵심애로기술의 조기 자립화 망간단괴 채집장치 개발을 목표로 추진되었다. 기술이전 받은 유체식과 기계식의 혼합방식의 단괴채집장치의 설계기술이 확보되었으며, 자체 설계에 의한 실물(prototype) 성능에 준하는 제원의 모형장치의 제작과 성능평가시험을 마침으로써 기술자립화의 기초를 확고히 하였다.(3) 요소기술 연구개발 양광관 3차원 거동해법 개발 및 해석, 양광펌프기술 기초연구, 채광선 최적설계 연구, 채광선 위치유지 및 위치추적시스템 개발 연구, 종합정보통신망 구축방안 연구로 나뉘어서 진행되었다. 양광관 거동해석 연구와 채광선 위치제어 그리고 정보통신망 구축은 채광시스템의 통합운용시스템 개발을 위한 기초연구가 목적이 되었다. 양광펌프 유동해석모델 연구와 채광선 최적설계에 관한 기초연구는 각각 한국자원연구소와 홍익대학교의 위탁연구로 수행되었다.

Abstract ▼

Phase one of the Project consists of the study of deep-seabed mining technology, basic research on the major subjects and prior development of core technology demanding extensive outlays of time and budget. R&D cover the following extents;(1) Study on the state-of-the-art of deep-seabed mining techn

Phase one of the Project consists of the study of deep-seabed mining technology, basic research on the major subjects and prior development of core technology demanding extensive outlays of time and budget. R&D cover the following extents;(1) Study on the state-of-the-art of deep-seabed mining technology The work concentrated on the study of the technical status since the pilot test at the end of 1970 and on the requirements for environment friendly technology. Concept of mining system constituted by collector robot, lifting pipe, lifting pump system and mining ship, and the scope of commercial mining are investigated.(2) Prior development of a selected core technology The target of task was development of the nodule pick-up device based on transferred design technique for the hybrid nodule pick-up device. Self-design and the manufacture of a pick-up device model with comparable specifications as prototype were followed by successful model laboratory tests and peformance evaluation.(3) Basic research has been carried out the major subjects : - Nonlinear analysis of 3D dynamic behaviors of lifting pipes - Basic study on a multiphase flow model in lifting pipe - Study of optimum design for mining ship - Investigation of the position control scheme for mining ship - Study of the backbone structure for integrated network system for deep- seabed mining The investigation of lifting pipe dynamics, position control of mining ship and network design used in this study are related to the constitution of total integrated operation system.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...31
• 제 2 장 심해저 망간단괴 채광시스템...39
• 2.1 개요...39
• 2.2 상업채광시스템...42
• 2.2.1 환경조건...42
• 2.2.2 심해저 망간단괴 채광 개념...61
• 2.2.3 심해저 망간단괴 상업적 채광개념의 분석...65
• 2.2.4 샘해저 망간단괴 상업채광시스템 개발 추진전략...75
• 참고문헌...77
• 제 3 장 집광시스템 개발 연구...93
• 3.1 망간단괴 채집장치 개발...94
• 3.1.1 망간단괴 채집장치기술 분석...94
• 3.1.2 혼합식 단괴채집장치 기본설계...96
• 3.1.3 혼합식 단괴채집장치 모형시험...112
• 3.2 주행장치기술 연구...126
• 3.2.1 연약지반 주행기술 분석...126
• 3.2.2 캐터필러 차량기술조사...129
• 참고문헌...135
• 제 4 장 양광시스템 연구...169
• 4.1 펌프양광기술...170
• 4.1.1 개요...170
• 4.1.2 단괴유송특성과 펌프시설...170
• 4.1.3 결론...187
• 4.2 공기 양광기술...189
• 4.2.1 개요...189
• 4.2.2 공기양광시스템의 비정상유동...191
• 4.2.3 결론...211
• 참고문헌...213
• 제 5 장 채광선 설계기술...239
• 5.1 서론...239
• 5.2 망간단괴의 채광규모 및 적정성 검토...240
• 5.2.1 연간 채광량 추정...240
• 5.2.2 탐사 및 채광선...240
• 5.2.3 채광 부문...240
• 5.2.4 채광선의 형태별 비교...242
• 5.3 선박형태의 채광선의 설계...244
• 5.3.1 심해채광선의 개념설계 요소...244
• 5.3.2 설계 과정에 있어서 design spiral...244
• 5.3.3 Design spiral 기법을 바탕으로한 주요 요목 결정 방법...244
• 5.3.4 부존 망간단괴의 양에 따른 채광선의 규모 추정...246
• 5.3.5 채광선 시스템의 일반배치...247
• 5.3.6 채광선 및 채광 장비...247
• 5.3.7 채광선의 설비일반...250
• 5.3.8 Design spiral 기법에 의한 주요 요목 결정...251
• 5.3.9 심해채광선의 결정된 주요요목 및 개략 일반 배치도...261
• 5.3.10 유사선형과의 비교...262
• 5.3.11 망간단괴의 이동 및 하역장치...268
• 5.4 결론...274
• 참고문헌...275
• 제 6 장 통합운용시스템...301
• 6.1 채광작업 통합운용 개념...301
• 6.1.1 통합운용시스템의 중요성...301
• 6.1.2 통합운용의 목적...302
• 6.2 정보통신망 구축방안...305
• 6.2.1 광 통신망...305
• 6.2.2 수중통신 시스템...311
• 6.2.3 접속제어 프로토콜 설계...314
• 6.3 채광위치유지 및 위치추적 시스템...320
• 6.3.1 개요...320
• 6.3.2 시스템 구성...321
• 6.3.3 제어기 설계...327
• 6.3.4 실험결과 고찰...330
• 6.3.5 결론...337
• 6.4 양광관 축진동 및 3차원 거동해석...338
• 참고문헌...349
• 제 7 장 결론...381