초록 ▼

연구개요
본 연구의 목표는 월면토의 지반공학적 특성을 기반으로 월면주행차륜의 월면토에 대한 접지 및 전압에 따른 변형발생 특성을 파악하여 지형역학(terra-mechanics)관점에서 로버차륜 타이어 트레드(tread)의 최적패턴 설계 파라미터를 결정하기 위한 것이다.
이러한 연구목표를 달성하기 위하여 기존 달탐사시 확보한 월면토에 대한 정보를 바탕으로 인공월면토를 제조하여 실내 역학시험 및 테스트베드 차륜재하시험을 실시한다. 이러한 시험시 타이어 트레드 패턴의 최적설계를 위하여 Gabor wavelet (GW) 및 Su

연구개요
본 연구의 목표는 월면토의 지반공학적 특성을 기반으로 월면주행차륜의 월면토에 대한 접지 및 전압에 따른 변형발생 특성을 파악하여 지형역학(terra-mechanics)관점에서 로버차륜 타이어 트레드(tread)의 최적패턴 설계 파라미터를 결정하기 위한 것이다.
이러한 연구목표를 달성하기 위하여 기존 달탐사시 확보한 월면토에 대한 정보를 바탕으로 인공월면토를 제조하여 실내 역학시험 및 테스트베드 차륜재하시험을 실시한다. 이러한 시험시 타이어 트레드 패턴의 최적설계를 위하여 Gabor wavelet (GW) 및 Support Vector Machine(SVM)을 적용한다.

연구 목표대비 연구결과
이러한 연구목표를 달성하기 위하여 기존 달탐사시 확보한 월면토에 대한 정보를 바탕으로 인공월면토를 이용하여 실내 역학시험 및 테스트베드 차륜재하시험을 실시한다. 이러한 시험시 타이어 트레드 패턴의 최적설계를 위하여 Gabor wavelet (GW) 및 Support Vector Machine(SVM)을 적용한다. 핵심내역별 연구목표별 연구결과를 정리하면 아래와 같다.
①월면토의 지반공학적 특성분석 DA(Dimensional analysis)기반 p~z모델 수립
②DA(Dimensional analysis)기반 sink (p~z모델) 개발
③차륜-월면토 상호접촉모델 수립 및 견인력 산출 프로그램 제작
④단륜 및 사륜 소형로버 주행시험
⑤실내 차륜 주행시험시 월면토 상 타이어 전압에 따른 트레드 이미지 취득
⑥Gabor wavelet (GW) 및 Support Vector Machine(SVM) 알고리즘을 이용한 월면 로버 타이어 트레드 패턴의 최적설계

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
(1) 기술적 측면
▪달착륙선의 설계에 필요한 월면토에 대한 다양한 물리적, 공학적 시험을 실시할 수 있음
▪월면토의 공학적 물성치를 현장에서 획득할 수 있는 Bevameter의 설계 및 시험방법 획득. Bevameter 시험방법수립 및 시험실시로 획득된 물성값의 변환값 획득. 이를 기반으로 하여 로버차륜의 최적설계에 필요한 설계파라미터 제시
▪월면 로버차륜의 설계에 필요한 설계파라미터 결정 및 로버 차륜 타이어의 접지능력을 최적화 할 수 있는 트레드 형상, 깊이, 형태 등의 최적화 설계 결정알고리즘 획득
▪타이어 트레드의 최적화 설계 알고리즘 구현을 위한 타이어 표면 및 월면토상 주행흔적에 대한 타이어 트레드의 그루빙 패턴분석
▪월면로버의 주행성(trafficability)을 사전에 파악하기 위한 다양한 측면의 실험이 가능/한국형 월면로버의 주행성을 사전에 다양한 측면에서 기술적 검토
(2) 경제적․산업적 측면
▪인공월면토를 대상으로 향후 달탐사계획에 필요한 다양한 시험을 실시할 수 있는 Bevameter를 험지 및 오지현장에 적용할 수 있으며 상업화가능
▪Bevameter는 우주관련 기술개발 기관뿐 아니라 terra-mechanics 관련 장비 및 타이어 회사 등의 수요에 적극 대응할 수 있음
▪인공월면토에 대한 다양한 시험결과는 착륙선의 접지패드와 로버차륜의 타이어 트레드 최적형상 설계에 매우 중요한 연구 및 기술개발자료로 활용.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 1) 1차년도 (6개월 2019년 9월 1일 ~ 2020년 2월 29일) ... 4
• 2) 2차년도 (12개월 2020년 3월 1일 ~ 2021년 2월 28일) ... 5
• 2) 3차년도 (12개월 2021년 3월 1일 ~ 2022년 2월 28일) ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 5
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 5
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 가. 연구개발결과의 활용방안 ... 11
• 나. 기대성과 ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 11
• (1) 연구개발 성과 활용분야 및 활용방안 ... 11
• (2) 추가연구 필요성 ... 12
• 6. 참고문헌 ... 13
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 15
• 끝페이지 ... 23