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농업용 전기구동 차량 개발을 위한 4륜 전기구동 차량의 성능 분석 및 시뮬레이션 모델 검증
박민종 ( Min-jong Park ),박종대 ( Jong-dae Park ),손모아 ( Mo-a Son ),김용주 ( Yong-joo Kim ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2
최근 배출가스로 인한 환경 문제가 대두되고 있다. 이에 따라 세계의 많은 나라들이 배출가스 규제를 강화하고 있다. 미국의 경우 Tier-4 Final 규제를 시행하고 있으며, 유럽의 경우 Stage V 규제를 시행하고 있다. 국내 또한 2015년부터 농업기계에 대해 Tier-4 Final 규제를 적용하고 있다. 이러한 상황을 고려했을 때, 농작업을 위한 전기구동 차량의 발이 필요한 실정이다. 국내의 경우 가장 많이 사용되는 농업기계인 트랙터에 대한 연구가 활발히 수행되고 있다. 하지만 국내 농작업지의 약 48%를 차지하는 밭농업 전기구동 농작업 차량에 대한 연구는 미비한 실정이다. 이러한 점을 고려했을 때, 밭농업 전기구동 농작업 차량을 개발하는 것이 필요하며, 요구되는 소요동력을 분석하는 것이 필요하다. 본 연구는 밭농업 전기구동 농작업 차량을 개발하기 위한 기초연구로서 전기구동 차량에 계측시스템을 구성하고, 차량의 각 차축 토크와 휠 회전속도를 계측하여 소요동력을 분석하였다. 차량은 노지와 콘크리트 조건에서 주로 농작업이 수행되는 5 km/h의 속도에서 주행되었다. 차축의 평균 출력은 노지에서 전륜좌측, 후륜좌측, 후륜우측, 전륜우측에서 각각 3.54, 4.22, 9.12, 4.39 W로 나타났으며, 콘크리트에서 전륜좌측, 후륜좌측, 후륜우측, 전륜우측에서 3.74, 8.03, 1.04, 1.54 W로 나타났다. 시뮬레이션 상에서 차축의 평균 출력은 노지에서 전륜좌측, 후륜좌측, 후륜우측, 전륜우측에서 각각 2.14, 1.66, 1.64, 2.15 W로 나타났으며, 콘크리트에서 전륜좌측, 후륜좌측, 후륜우측, 전륜우측에서 2.10, 1.73, 1.71, 2.11 W로 나타났다.
박민종(Min-Jong Park),김정엽(Jung-Yup Kim) 대한기계학회 2014 大韓機械學會論文集A Vol.38 No.8
본 논문에서는 보행이 불편한 노인들의 효과적인 자가 재활을 위한 보행 보조 로봇의 개발에 대해 연구하였다. 개발된 로봇의 주요 특징은 크게 유아보행기 및 전동휠체어 메커니즘을 융합한 안전성 및 운동성향상과 가변저항 및 스테레오 카메라를 이용한 정확한 보행 추종 제어 알고리즘으로 나눌 수 있다. 구체적으로, 유아보행기의 메커니즘을 적용하여 사용자가 보행 중 넘어지는 사고로부터 안전을 확보하는 동시에 다리근육의 부담을 줄여줄 수 있는 골반지지대를 설계하였으며, 전동휠체어와 같이 구동모터를 이용하여 사용자가 적은 힘으로도 로봇을 이동시킬 수 있도록 하였다. 다음으로, 골반지지대에 부착된 가변저항을 이용하여 사용자의 보행 의도 및 방향을 로봇이 자동적으로 판단하고 사용자를 추종할 수 있도록 하였으며, 스테레오 카메라를 이용한 사용자 하체모션분석 알고리즘으로부터 추종 반응속도와 정확성을 한층 높였다. 최종적으로, 단계적인 보행 보조 실험을 통해 개발된 로봇의 사용자 보행 추종 성능을 실험적으로 검증하였다. This paper describes the development of a walking assistive robot for effective self-rehabilitation for elderly people facing an inconvenience in walking. The main features of the developed robot are enhanced safety and mobility using the baby walker and electric wheelchair mechanisms and an accurate walking tracking control algorithm using potentiometers and stereo cameras. Specifically, a pelvis supporter is designed to prevent the user from falling down and reduce the burden on their legs, and electric motors are used for easy locomotion with low effort. Next, the walking intention and direction of the user are automatically recognized by using potentiometers attached at the pelvis supporter so that the robot can track the user, and the rapidity and accuracy of the tracking were increased by applying a lower-body motion analysis algorithm with stereo cameras. Finally, the user-tracking performance of the developed robot was experimentally verified through stepwise walking assistance experiments.
박민종(Min Jong Park) 대한견주관절의학회 2011 대한견주관절학회지 Vol.14 No.1
목적: 주관절 전지환 성형술의 최근 수술 결과와 합병증에 대하여 문헌을 토대로 기술하고자 한다. 대상 및 방법: 주관절 전치환술의 적응증은 다른 수술 방법으로 관절 기능의 회복이 불가능한 류마토이드 관절염, 외상후 관절염, 관절 강직, 종양 제거 후 상태, 그리고 고령의 원위 상완골 분쇄 골절 등이 있다. 합병증으로는 가장 심각한 합병증인 감염을 비롯하여 삽입물 이완, 삽입물 골절, 삽입물 주위 골절, 척골 신경병증, 이소성 골화, 상완 삼두근 손상, 탈구를 포함한 불안정, bushing의 마모 등이 있다. 결과 및 결론: 재치환술을 기준으로 한 주관절 치환술의 수명은 10년을 기준으로 85% 정도인 것으로 알려져 있다. 염증성 관절염이 가장 예후가 좋으며 외상후 관절염의 이완율이 비교적 높다. 합병증은 다른 관절의 치환술에 비해 많이 발생하는 경향이 있으며 특히 심부 감염은 3~5% 정도로 높은 편이다. 주관절 치환술은 재건술로 관절 기능을 회복할 가능성이 없는 활동력이 높지 않은 환자에 대해 신중하고 적절하게 시행한다면 만족스러운 기능 회복을 기대할 수 있다. Purpose: To describe the recent clinical results and complications of total elbow arthroplasty based on the literature review. Materials and Methods: The indications of total elbow arthroplasty include rheumatoid or inflammatory arthritis, posttraumatic arthritis, anklylosed elbow, tumor resection which cannot recover elbow function by other reconstructive procedures, and comminuted distal humerus fracture in elderly patients. Complications are aspetic loosening, infection, prosthesis fracture, periprosthetic fracture, ulnar neuropathy, ectopic ossification, triceps insufficiency, dislocation, and bushing wear. Results and Conclusion: Mean 10 year survival rate following total elbow arthroplasty has been reported 85% on the basis of revision. The prognosis in patients with an inflammatory arthritis is reported to be best, and loosening rate in patients with a posttraumatic arthritis tends to be high. Complication rate is known to be higher than that of other joint arthroplasty. In particular, deep infection occurs in 3~5% of the patients. Total elbow arthroplasty provide satisfactory results when it is performed properly in selected patients who have an elbow joint with irreversible dysfunction and low level activities.