초록 ▼

차세대 항만크레인 개발 기술은 초대형 컨테이너선을 대상으로 하역작업시간을 획기적으로 단축시키며 정확한 AGV위치로의 컨테이너의 운송을 실현하는 초고속화, 초정밀화의 방향으로 발전하고 있다. 하지 만 현재의 크레인 제어시스템 기술은 로프 끝에 매달리 화물의 흔들림 현상 외에 모든 크레인 구조물을 강체로 보고 시스템을 모델링하여 제어시스템을 설계하고 있어 초대형, 초고속 컨테이너 크레인에 그대 로 적용할 경우 발생하는 고하중, 고진동 특성으로 인하여 이론적 제어결과와 실제 크레인의 결과사이에 큰 오차가 발생한다. 따라서 크레인 구조물의

차세대 항만크레인 개발 기술은 초대형 컨테이너선을 대상으로 하역작업시간을 획기적으로 단축시키며 정확한 AGV위치로의 컨테이너의 운송을 실현하는 초고속화, 초정밀화의 방향으로 발전하고 있다. 하지 만 현재의 크레인 제어시스템 기술은 로프 끝에 매달리 화물의 흔들림 현상 외에 모든 크레인 구조물을 강체로 보고 시스템을 모델링하여 제어시스템을 설계하고 있어 초대형, 초고속 컨테이너 크레인에 그대 로 적용할 경우 발생하는 고하중, 고진동 특성으로 인하여 이론적 제어결과와 실제 크레인의 결과사이에 큰 오차가 발생한다. 따라서 크레인 구조물의 탄성효과와 진동특성을 고려한 새로운 모델링 기술과 제어 시스템 설계기술이 필요하다. 또한 단위크레인을 항만하역시설에 효율적으로 연결하기 위한 개방형 통합 제어기술도 포함시켜야 하며 현재의 하역성능을 뛰어넘는 차세대 크레인의 새로운 메커니즘의 연구도 병 행되어야 한다.

Abstract ▼

Developing a hub-port has become a major political issue, not to mention an economical issue, in Asian countries including Korea, China, Taiwan, and Japan. During the previous two decades, the endeavor to enhance the handling efficiency of containers at ports has pulled vigorous research in two dire

Developing a hub-port has become a major political issue, not to mention an economical issue, in Asian countries including Korea, China, Taiwan, and Japan. During the previous two decades, the endeavor to enhance the handling efficiency of containers at ports has pulled vigorous research in two directions; one is the fast movement of containers between a container ship and trucks, and the other is an automated container handling procedure in the yard. There are two types of container cranes: a rail-mounted quayside crane and a rubber-tired gantry crane. When transferring a container, the swaying phenomenon of the container at the end of flexible ropes makes its positioning at an exact location very difficult. The objectives of this research are to develop a new mechanism for future container cranes, an effective modeling techniques incorporating the flexibility of the structure and ropes, anti-sway control methods through boundary control, and an advanced control system suitable for autonomous navigation. The results in the first year include a control-oriented model for container cranes, boundary control laws, precision sensing technologies and low-vibration velocity control algorithems for the trolley and hoist motion, the investigation of performance criteria for future container cranes, a new mechanism utilizing multiple trolleys, and modular methods for input and output signals. The results in the second year include a new control algorithm incorporating the flexibility of the rope and the outreach of a jumbo crane, an autolanding method of containers from a container ship to automated guided vehicles, and an absolute position measuring method of containers using multiple laser sensors.

목차 Contents

• 제 1 장 연구 개발과제의 개요...10
• 1.1 연구개발 배경 및 필요성...10
• 가. 연구개발 배경...10
• 나. 연구개발의 필요성...11
• 1.2 연구개발의 범위...12
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...14
• 2.1 국내외 기술수준/발전사례...14
• 2.2 현재 기술상태의 취약성/개선점...15
• 2.3 앞으로의 전망...15
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과...17
• 3.1 연구개발 목표 및 내용...17
• 가. 최종목표...17
• 나. 단계목표...17
• 다. 연차별 연구목표 및 내용...18
• 3.2 연구추진전략 및 방법...18
• 가. 연구개발 추진전략...18
• 나. 연구개발 추진체계...20
• 다. 연구개발 추진방법 및 접근방법...20
• 3.3 주요 연구개발 결과...23
• 가. 계획 대비 달성내용...23
• 나. 대표적인 성공사례...25
• 다. 기타 계획하지 않은 연구성과...74
• 3.4 결론 및 고찰...75
• 가. 연구개발 결과에 대한 종합의견...75
• 나. 연구결과의 활용방안 및 향후조치에 대한 의견...75
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...76
• 4.1 연구목표 달성도...76
• 4.2 관련분야에의 기여도...79
• 가. 연구개발결과의 파급효과...79
• 나. 연구개발결과에 대한 활용가능성...79
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...80
• 5.1 추가 연구의 필요성...80
• 5.2 연구결과의 활용계획 및 가능성...81
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...83
• 제 7 장 참고문헌...86