돌기형 저항체를 설치한 앵커의 인발저항거동

유민구,이상덕,You, Min-Ku,Lee, Sang-Duk 한국지반공학회 2017 한국지반공학회논문집 Vol.33 No.11

본 연구에서는 정착부 표면에 저항체를 설치한 앵커의 인발거동특성을 모형시험을 통해 규명하였다. 모형시험은 원형의 토조 중앙에 앵커체를 설치한 후 앵커를 등속으로 인발하면서 인발저항력을 측정하였다. 본 연구에서는 앵커형식(저항체 설치 유무), 앵커체 표면의 마찰조건($1/3{\phi}$, $2/3{\phi}$, ${\phi}$)과 돌기형 저항체 개수(1set, 2set, 4set), 돌기형 저항체 높이(0.05d, 0.10d, 0.20d) 등 총 10가지의 조건에 대하여 인발시험을 실시하였다. 인발시에는 일정한 속도(1mm/min)를 유지하였으며, 최대 80mm까지 인발하여 각 조건별 인발하중 및 변위를 측정하였다. 인발시험 결과 확장형 앵커는 마찰형 앵커와 비교하여 최대 인발저항력 뿐만 아니라 잔류 인발저항력도 크게 발생하는 것으로 분석되었다. 돌기형 저항체의 설치개수 증가에 따라 최대 인발저항력이 증가하였으며, 잔류 저항력 비율은 171~591%로 마찰형 앵커에 비해 현저하게 증가하였다. In this study, the pull-out resistance behavior of the anchor with the bump type resistors at the anchor body was experimentally investigated. In the model tests, the pull-out resistance was measured by pulling out the anchor at a constant speed. Anchor body was installed in the center of the circular sand tank. Pull-out tests were conducted for 10 conditions. The anchor type (existence of the resistor), the friction conditions of the anchor body surface ($1/3{\phi}$, $2/3{\phi}$, ${\phi}$), the bump type resistor set number (1set, 2set, 4set), and the height of resistors (0.05d, 0.10d, 0.20d) were varied. The load-displacement relationship for each conditions was measured during the pull-out tests at a constant speed (1 mm/min). Maximum pull-out length was 80 mm. As a result, the pull-out behavior of the friction type anchor and the expansion type anchor was different. As the number of resistor increased, the maximum pull-out resistance increased and the residual pull-out resistance ratio increased significantly, which were at 171~591 percent larger than that of the friction type anchor.

LQRI기법을 이용한 쿼드로터형 소형 무인비행체의 위치제어기 설계

유민구,홍성경 한국항공우주학회 2011 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2011 No.11

This paper focuses on design of a position controller for a quadrotor micro UAV using LQRI(Linear Quadratic Regulator with Integral action). First of all, the model of a quadrotor was estimated through PEM(Prediction Error Method) before design of position controller, and then this estimated model was validated comparison with new experiment data. Futhermore, we design position controller and observer based on the estimated model. Finally, we perform the simulation comparing the performance of the controller and observer. 본 논문은 쿼드로터형 소형 무인 비행체의 LQRI (Linear Quadratic Regulator with Integral action) 기법을 이용한 위치 제어기를 설계하였다. 우선 제어기 설계에 앞서 모델을 예측오차기법을 통해서 모델을 추정하였으며, 이를 새로운 실험 데이터와 비교를 통해서 모델 검증하였다. 또한 이 추정된 모델을 바탕으로 위치 제어기 및 실제로 측정되지 상태변수들을 위한 관측기를 설계하였다. 마지막으로 시뮬레이션을 수행하여 제어기 및 관측기의 성능을 비교하였다.

멀티로터 무인기의 자세 안정화를 위한 한 상 피드백을 통한 BLDC 모터 회전 속도 제어

유민구,홍성경 제어로봇시스템학회 2015 제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집 Vol.2015 No.5

지반의 전단변형에 따른 마찰형 앵커의 긴장력 변화에 대한 연구

유민구,권오일,이상덕,You, Min-Ku,Kwon, O-Il,Lee, Sang-Duk 한국지반공학회 2018 한국지반공학회논문집 Vol.34 No.4

앵커가 보강된 비탈면에 활동이 발생한 경우에는 활동면을 따라 전단면에 전단응력과 휨 응력이 작용하게 되고, 전단변형의 증가는 앵커의 긴장력 변화를 야기한다. 본 연구에서는 전단에 따른 앵커의 긴장력 변화를 확인하기 위해 앵커의 수직방향으로 전단변형을 유발하여 앵커의 긴장력을 측정하는 방법으로 대형 직접전단시험기를 통해 전단시험을 수행하였다. 전단시험은 앵커 설치 유무, 정착부에서 전단면까지의 이격거리(1D, 2D, 4D) 및 측압(0.1MPa, 0.2MPa)을 변수로 총 8가지 조건에 대해 시험을 실시하였다. 전단시험 결과, 이격거리와 주변지반의 측압은 앵커가 설치된 모형 지반의 전단력 및 앵커의 긴장력에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 전단력 변화는 앵커 두부 및 선단부의 축력변화와 관련이 있음을 규명하였다. 따라서 앵커 두부에서의 긴장력 변화 경향을 분석함으로써, 간접적으로 앵커 정착부에서의 전단변형에 따른 거동을 예측할 수 있음을 확인하였다. When deformation occurs on slope reinforced with anchor, shear stress and bending stress are applied on the shear surface along the slip surface and increase of the shear deformation causes the tension force variation of the anchor. In this study, shear test was performed by measuring the tension force of the anchor by inducing shear deformation in vertical direction of the anchor using a large-scale direct shear test equipment in order to confirm the tension force variation of the anchor induced by shear deformation. The shear test was performed for 8 conditions which were classified according to the anchor reinforcement, separation distance (1D, 2D, 4D) from the shear surface to bonded part and the lateral-pressure condition (0.1 MPa, 0.2 MPa) of adjacent ground. As a result of the shear test, it was found that the separation distance and the lateral-pressure condition affect the shear force of the ground reinforced by anchor and the tension force of the anchor, and experimentally verified that the shear force variation is related to axial force variation of the anchor head and tip. Therefore, it was confirmed that the behavior of the bonded part induced by the shear deformation can be indirectly predicted by analyzing the tendency of the tension force variation of the anchor head.

전단변형에 따른 쏘일네일의 전이길이

유민구,이상덕,You, Min Ku,Lee, Sang Duk 한국지반공학회 2018 한국지반공학회논문집 Vol.34 No.6

쏘일네일 보강지반에 전단변형이 발생하면 쏘일네일 주변지반에는 수동토압이 유발되고, 전단변형의 증가는 주변지반의 토압 변화와 쏘일네일의 변형 및 부재력 변화를 야기한다. 본 연구에서는 대형 직접전단시험기를 이용하여 쏘일네일의 수직방향으로 전단변형을 유발하면서 쏘일네일의 전단거동을 실험적으로 분석하였으며, 수치해석을 통해 검증하였다. 전단면에서 이격된 쏘일네일의 정착부 길이(6D, 8D, 10D, 12D) 변화를 변수로 전단시험을 실시하였다. 연구결과, 전단변형의 지속적인 증가는 그라우트의 손상을 유발함을 확인하였으며, 정착부 길이변화에 따른 영향을 확인하였다. 모형시험과 수치해석을 통해 분석된 쏘일네일의 전이길이는 0.2~0.22m로 기존 연구에서 제시한 0.1m보다 크게 증가하였으며, 전단영역은 전단면에서 0.6m까지의 범위로 확인되었다. When the shear deformation occurs on the slope reinforced with soil nail, a passive earth pressure is induced on the ground around the soil nail and the increase of shear deformation causes the earth pressure variation of the ground and the deformation and member force change of the soil nail. In this study, the shear behavior of the soil nail was analyzed experimentally by inducing the shear deformation in the vertical direction of the soil nail using a large-scale direct shear test equipment and it was verified through numerical analysis. The shear test was performed on the bonded length (6D, 8D, 10D and 12D) of the soil nail separated from the shear surface. As a result, it was observed that the continuous increase of the shear deformation caused the damage of the grout and the effect according to the bonded length was analyzed. Through the model test and the numerical analysis, it was confirmed that the transfer length of the soil nail was 0.2~0.22m, which is larger than 0.1m suggested in the previous study, and the shear zone was in the range of 0.6m from the shear surface.

LTE 통신망을 이용한 실시간 무인 비행 로봇 통제 및 영상 전송

유민구,홍성경,강윤태,김도윤,김범준,정상호 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.4

기존의 무인 로봇들의 지상 통제 및 영상 전송은 대부분 VHF 또는 UHF 대역의 통신모뎀을 이용하여 송수신을 한다. 이러한 통신 방법은 보통 거리의 제약이나 방해물 요소가 있을 경우 통신 두절이 되는 경우가 있다. 본 연구에서는 기존의 방식이 아닌 LTE 통신망을 이용하여 실시간 데이터 통신 및 영상 송수신을 동시에 처리하고자 한다. 또한 무인 비행로봇의 운용 환경을 고려한 LTE 통신 모듈을 개발하여 통신망이 가능한 영역에서 무인 비행로봇을 통제 및 영상 전송을 통하여 무인 정찰 감시 체계를 구축하는 틀을 마련하고자 한다. 실제 이 모듈을 쿼드로터형 비행로봇의 점 항법 비행 시험을 통하여 가능성을 판단하였다. Existing ground control system and video transmission of the unmanned robot are taken by radio communication using VHF and/or UHF communication modem. This communication method has the limited communication range or is lost if there is a blockage factor. In this study, video and data transmitting and receiving would be processed in real time using the LTE network communication. In addition, LTE telecommunication module considering the operating environment of the flying robot is developed for reconnaissance and surveillance Mission. Actually, the feasibility is verified through way point navigation flight test and integration with ground control system.

비전 센서를 이용한 쿼드로터형 무인비행체의 목표 추적 제어

유민구(Min Goo Yoo),홍성경(Sung Kyung Hong) 한국항공우주학회 2012 韓國航空宇宙學會誌 Vol.40 No.2

본 논문은 쿼드로터형 무인 비행체를 비전센서를 이용한 목표 추적 위치 제어기 설계하였고, 이를 시뮬레이션 및 실험을 통해서 확인하였다. 우선 제어기 설계에 앞서 쿼드로터의 동역학 분석 및 실험데이터를 통한 모델링을 수행하였다. 이때, 모델의 계수들은 실제 비행데이터를 이용한 PEM(Prediction Error Method)을 이용하여 얻었다. 이 추정된 모델을 바탕으로 LQR(Linear Quadratic Regulator) 기법을 이용한 임의의 목표를 따라가는 위치 제어기를 설계하였으며, 이때 위치 정보는 비전센서의 색 정보를 이용한 Color Tracking기능을 이용하여 쿼드로터와 물체의 상대적인 위치를 얻어내었고, 초음파 센서를 이용하여 고도 정보를 얻어 내었다. 마지막으로 실제 움직이는 물체의 추적 제어 실험을 수행하여 LQR 제어기 성능을 평가하였다. The goal of this paper is to design the target tracking controller for a quadrotor micro UAV using a vision sensor. First of all, the mathematical model of the quadrotor was estimated through the Prediction Error Method(PEM) using experimental input/output flight data, and then the estimated model was validated via the comparison with new experimental flight data. Next, the target tracking controller was designed using LQR(Linear Quadratic Regulator) method based on the estimated model. The relative distance between an object and the quadrotor was obtained by a vision sensor, and the altitude was obtained by a ultra sonic sensor. Finally, the performance of the designed target tracking controller was evaluated through flight tests.

쿼드로터형 무인비행로봇의 통합 시뮬레이터 설계

황종현,유민구,홍성경 한국항공우주학회 2010 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2010 No.11

헬리콥터의 자동 항로 추종 알고리즘 개발을 위한 실시간 컴퓨터 기반의 SIL(Software-In-the-Loop)시뮬레이터 구현

김태형,유민구,김세정,홍성경 제어로봇시스템학회 2016 제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집 Vol.2016 No.3

쿼드콥터와 연동한 좌표지향 시스템의 실험적 연구

김도윤,유민구,이재영,홍성경 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.11

본 논문에서는 진동과 각종 외란상황에 의한 흔들림을 제거해주고, 원하는 표적 방향으로 영상 장비를 구동시켜주는 영상 안정화 장치(김발)와 수직이착륙형 비행 로봇 쿼드콥터를 결합 시켜 지향 하고 있는 곳의 좌표를 실시간 추정하고 지속적으로 지향 하는 알고리즘을 설계하였다. 지상에서 실시간으로 영상을 모니터링을 하면서 원하는 Target을 설정 하고, GPS 와 IMU 값을 기반으로 해당 Target을 지향하도록 명령하는 지상통제관제 시스템을 구현 하였다. 또한 유도 항법 알고리즘을 통해 추정된 좌표 혹은 특정 좌표를 중심점으로 원 궤적 비행 (COI, Circle Of Interest)을 하도록 제어기를 설계 하였고 실제 비행을 통하여 제어 성능을 검증 하였다. This paper focuse on Geo-Pointing algorithm that estimating coordinates with line of sight from the Quadcopter to the target and tacking the stationary ground target based on GPS and IMU data, using Quadcopter VTOL flight robot and stabilized Gimbal that removing the vibration or various disturbance. Ground Control System(GCS) is consisted of visual monitoring system to setting the target and tracking. Guidance navigation Controller is design to Circle of Interest(COI) flight with specific coordinate as the center, the performance is verified by flight experiment