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성동권,안장현 한국통신학회 2017 정보와 통신 Vol.34 No.6
해마다 증가하고 있는 피서철 해수욕장 안전사고 및 비선박사고의 감소를 위해 본고에서는 연안해역정밀조사 자료를 활용한 해양안전지도의 제작 및 체감형서비스를 구축하여 서비스하는 방안을 마련하였다. 해양안전에 관련한 각종 자료를 수집, 현장조사, GPS측량, 전문가 및 현지주민의 인터뷰 등을 통해 취득하였다. 서비스에 이용될 기본 배경지도로는 5m급 육상 지형기복도와 국립해양조사원의 수심자료를 사용한 해저지형기복도를 융합하여 제작, 이용하였다. 각종 해양안전관련 정보들은 해양영토(구역), 어촌양식, 항로, 각종사고이력, 시설, 위험요소 등 해양안전과 관련한 총 26종의 다양한 분류체계를 구성하여 구축하였다. 이렇게 수집, 구축된 기본 해양공간정보들을 바탕으로 사용자에게 정보의 전달성을 고려하여 국민이 간접적으로 체감할 수 있는 형태의 사이트(해수욕장 등)별 도면 형태의 해양안전지도를 제작하고, 개방형 대국민 해양공간정보 웹서비스인 ‘개방海’, 해양전문 공공기관용 웹서비스인 ‘공유海’ 대국민 해야안전정보 앱서비스 안전海’와 시스템들을 구축하여 서비스방안을 구축하였다. 각 서비스에는 해양안전사고 예방을 위한 각종 안전 및 위험정보 콘텐츠들을 수록하였고, 목적에 따라 이용가능한 분석 기능들을 제공하였으며, 위험구역에 노출될 경우 사용자간 위험을 알려주는 알림 기능 등을 제공함으로써 위험에 노출되고 조치하는데 도움을 줄 수 있도록 하였다. 그 결과, 현재 각종 기관에서 해양공간정보의 이용을 확대하고자 연계신청 증가와 더불어, 대국민 서비스 이용자수가 증가하는 실적을 기록하였으며, 향후 보다 광범위한 영역에서 안전사고, 안전대응, 안전관리 등의 분야에서 대책 도구로 활용이 가능할 것으로 기대된다.
Mod. 9Cr-1Mo강 LB 및 GTA 용접부 열이력에 따른 δ 페라이트 생성거동
정남훈,안장호,이명진,강남현,조경목 대한금속·재료학회 2018 대한금속·재료학회지 Vol.56 No.2
The toughness and creep strength of Mod. 9Cr-1Mo steel, a ferritic heat resistant steel, are closely related to the amount of delta ferrite remaining in the weld. This study compared the amount of retained δ ferrite in the laser beam (LB) weld with low heat input and the gas tungsten arc (GTA) weld with high heat input. A greater amount of retained δ ferrite in both the LB and GTA welds was found in the fusion zone (FZ) interface than in the FZ center and coarse-grain heat affected zone (CGHAZ). LB welds had more retained δ ferrite than GTA welds. Thermal history of the welding process and location in the welds were calculated by finite element analysis. By simulating the thermal history, calculated at the FZ interface for each welding process, it was confirmed that the LB welds had more retained δ ferrite than the GTA welds in the specimens. The amount of retained δ ferrite increased as the time spent in the δ ferrite phase region increased and as the cooling rate increased. The effect of the cooling rate on the amount of retained δ ferrite was greater than the time spent in the δ ferrite phase region upon heating.
이산요소법을 활용한 경심이 로타리 작업기의 경운날 축 부하에 미치는 영향 분석
김연수,배보민,정대위,류동형,안장현,최세오,김연수,이상대,조승제 사단법인 유공압건설기계학회 2023 드라이브·컨트롤 Vol.20 No.4
This study utilized a discrete element method (DEM) simulation, as one of the virtual field trials, to predict the impact of tillage depth on the rotary blade shaft during rotavator tilling. The virtual field for the simulation was generated according to soil properties observed in an actual field. Following the generation of particles for the virtual field, a sequence of calibration steps followed to align the mechanical properties more closely with those of real soil. Calibration was conducted with a focus on bulk density and shear torque, resulting in calibration errors of just 0.02% for bulk density and 0.52% for shear torque. The prediction of the load on a rotary tiller's blade shaft involved a three-pronged approach, considering shaft torque, draft force, and vertical force. In terms of shaft torque, the values exhibited significant increases of 42.34% and 36.91% for every 5-centimeter increment in tillage depth. Similarly, the vertical force saw substantial growth by 40.41% and 36.08% for every 5-centimeter increment. In contrast, the variation in draft force based on tillage depth was comparatively lower at 18.49% and 0.96%, indicating that the effect of tillage depth on draft force was less pronounced than its impact on shaft torque and vertical force. From a perspective of agricultural machinery research, this study provides valuable insights into the DEM soil modeling process, accounting for changes in soil properties with varying tillage depths. These findings are expected to be instrumental in future agricultural machinery design studies.
이산요소법을 활용한 점성토 환경에서의 작업 속도에 따른 몰드보드 플라우 견인력 예측
배보민,정대위,류동형,안장현,최세오,김연수,김용주 사단법인 유공압건설기계학회 2023 드라이브·컨트롤 Vol.20 No.4
In the field of agricultural machinery, various on-field tests are conducted to measure design load for optimal design of agricultural equipment. However, field test procedures are costly and time-consuming, and there are many constraints on field soil conditions due to weather, so research on utilizing simulation to overcome these shortcomings is needed. Therefore, this study aimed to model agricultural soils using discrete element method (DEM) software. To simulate draft force, predictions are made according to travel speed and compared to field test results to validate the prediction accuracy. The measured soil properties are used for DEM modeling. In this study, the soil property measurement procedure was designed to measure the physical and mechanical properties. DEM soil model calibration was performed using a virtual vane shear test instead of the repose angle test. The DEM simulation results showed that the prediction accuracy of the draft force was within 4.8% (2.16~6.71%) when compared to the draft force measured by the field test. In addition, it was confirmed that the result was up to 72.51% more accurate than those obtained through theoretical methods for predicting draft force. This study provides useful information for the DEM soil modeling process that considers the working speed from the perspective of agricultural machinery research and it is expected to be utilized in agricultural machinery design research.
로터리 경운 작업 시 경운 유형 및 작업 속도에 따른 42kW급 농업용 트랙터 작업부하 분석 연구
배보민 ( Bo Min Bae ),정대위 ( Dae Wi Jung ),류동형 ( Dong Hyung Ryu ),안장현 ( Jang Hyeon An ),최세오 ( Se O Choi ),김연수 ( Yeon Soo Kim ),김용주 ( Yong Joo Kim ),이상대 ( Sang Dae Lee ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2
토양의 물성은 깊이에 따라 변화하며, 경반층 형성 위치, 토양의 다짐, 수분 함량 등 깊이 분포에 따른 물성 차이가 토양경운작업의 부하에 영향을 미친다. 본 연구에서는 깊이 분포에 따른 토양의 물리적, 기계적 물성을 계측하고 작업 속도가 로타리 작업 중 토양-기계 상호작용에 미치는 영향을 분석하였다. 부하 계측을 위해서 PTO 토크미터, 차축 토크미터, 근접 센서, RTK-GPS가 장착된 부하 계측 시스템을 구성하였다. 부하 계측 결과, 동일한 경운 깊이에서 로터리 경운 작업을 수행했을 때, 경운 유형과 작업 속도의 조합이 트랙터의 작업 부화와 성능, 연료 사용량에 따른 작업 효율에 광범위한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 기어 선택이 동일할 때 2차경에 비해 1차경에서 전체 작업 부하가 최대 14%(엔진), 29.1%(PTO 축)까지 더 높았다. 또한 경운 유형이 동일할 경우 기어 선택에 따라 전체 평균 토크는 P1L4단이 P1L2단에 비해 최대 35.9%(엔진), 33.9%(PTO 축)까지 더 높았다. 연비의 경우, 기어 선택에 따른 작업 속도의 영향이 경운 유형에 따른 영향보다 더 크게 나타났다. 양토(Loam) 필드(함수비: 17~20%, 체적 밀도: 1571~1830 kg/㎥, 원추지수: 801~2065 kPa)에서 작업할 때 P1L4 기어에서 작업 효율(ha/h)이 59%로 가장 높았다. 본 연구의 데이터를 기반으로 향후 이산요소법을 활용한 가상기반 토양-기계 상호작용 예측 연구를 진행할 계획이다.
이산요소법을 활용한 농작업 토양 환경에 따른 몰드보드플라우 견인력 예측 시뮬레이션 연구
배보민 ( Bo Min Bae ),정대위 ( Dae Wi Jung ),류동형 ( Dong Hyung Ryu ),안장현 ( Jang Hyeon An ),최세오 ( Se O Choi ),김연수 ( Yeon Soo Kim ),김용주 ( Yong Joo Kim ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2
다양한 농작업 중 몰드보드플라우를 활용한 쟁기 경운 작업은 가장 많은 견인 부하를 발생시켜 농업 기계의 성능을 평가하는 지표로 널리 사용되고 있다. 농작업 시 트랙터의 작업 부하는 토양의 물성, 작업속도, 경운 깊이 등 다양한 요소들의 영향을 받는다. 따라서, 본 연구에서는 토양 물성의 차이에 따른 토양-작업기 상호작용을 계측하고, 가상 환경 기반 토양-몰드보드플라우 상호작용에 따른 견인력 예측 시뮬레이션 연구를 진행하였다. 토양 물성 계측은 당진 교로리 간척논(이하 필드 A)과 춘천시 신북읍 논(이하 필드 B)에서 Uniformed Grid Sampling Method를 따라 진행하였다. 계측한 물성은 토양의 체적 밀도, 함수율, Atterberg Limits(Plastic Limit, Liquid Limit), 소성 지수, 원추 지수, 전단 강도, 토성이다. 물성 계측 결과, 두 필드 모두 점착성과 압축성을 가지고 있는 점성토의 거동을 보였고 이를 반영하기 위해 토양 모델링 시 EEPA(Edinburgh Elasto-Plastic Adhesion) 모델을 접촉 모델로 사용하였다. 모델링 된 토양은 안식각 시험 대신 가상 베인 전단 시험을 사용하여 실제 토양과 비교하여 오차율이 0.89% 이내로 보정하였다. 작업 속도와 경운 깊이는 동일하게 하여 물성의 차이만 둔 상태에서 가상 필드 시험을 진행한 결과, 예측된 견인력은 필드 A에서 14.02 kN, 필드 B에서 18.56 kN으로 나타났다. 견인 작업으로 인한 토양의 체적 밀도의 변화의 경우, 필드 A는 평균 1,678.34 kg/㎥에서 1,540.4 kg/㎥으로 감소하였고, 필드 B는 평균 1,945.62 kg/㎥에서 1,706.82 kg/㎥으로 감소하였다. 향후 연구에서 가상 환경에서의 예측된 토양 경운 작업기의 견인력을 실제 필드 테스트를 통해 계측된 견인력과 비교하여 정확도를 입증하고 다양한 비정형 농작업 환경에서 발생하는 설계 부하 예측 모델링 연구를 수행할 계획이다.