In this paper, we propose a new collision detection algorithm for human-robot collaboration. We use an IMU sensor located at the tip of the manipulator and the kinematic behavior of the manipulator to detect the unexpected collision between the robotic manipulator and environment. Unlike other method, the developed algorithm uses only the kinematic relationship between the manipulator joint and the end effector. Therefore, the collision estimation signal is not affected by the error of the dynamics model. The proposed collision detection algorithm detects the collision by comparing the estimated acceleration of the end effector derived from the position, velocity and acceleration trajectories of the robot joints with the actual acceleration measured by the sensor. In simulation, we compare the performance of our method with the conventional Residual Observer (ROB). Our method is less sensitive to the load variation because of the independency on the dynamic modeling of the manipulator.

일반적으로 VTSO(Vessel Traffic Service Operator)는 양 선박의 충돌위험 정도를 판단할 때, 선박들의 침로와 속력, DCPA(Distance to CPA)와 TCPA(Time to CPA) 그리고 양 선박의 조우 상황 등을 종합적으로 고려한다. 이에 본 연구에서는 VTS(Vessel Traffic Service) 관점에서의 선박충돌위험을 예측하는 방법으로 위험지수(Risk Index, RI)를 선박 조우 상황에 따른 위험, 선박 간 근접거리에 따른 위험 그리고 접근시간에 따른 위험으로 나누어 구하고, VTSO의 위험 태도를 반영한 충돌 위험도를 제안하였다. 위험지표의 각 계수와 위험 태도는 VTSO 설문을 실시하여 구하였고, 제안한 위험도의 타당성 검증을 위하여 부산항의 실제 사고 사례에 ES(Environmental Stress) 모델의 교통 환경 스트레스치(ESS) 을 함께 적용하여 유효성을 확인하였다.

해상교량의 선박충돌 문제는 기본적으로 선박의 충격력에 의한 부가 하중의 빈도를 추정하는 것이므로 특정한 수용 기준을 만족하 도록 설계하는 것도 중요하지만 공용기간동안 이러한 충돌 위험의 증가분을 어떻게 유지관리 해야 하는지도 매우 중요하다. 본 논문에서는 인 천대교를 대상으로 선박충돌 문제에 대한 중간점검을 위하여 관련 계획, 주경간장, 형하고 및 충돌 위험도를 검토하였다. 특히, 충돌 위험의 증 가분에 대하여 근시적인 해결방안으로 관련 연구결과 및 운항관련 지침 등을 검토하여 최적화된 운항 속도를 8노트로 제시하였으며, 근본적인 해결방안으로 설계 단계에서 대상선박 및 통행량의 합리적인 예측을 위한 기본 절차를 수립하고 예측의 불확실성을 수용할 수 있는 확률론적 예측 기법을 제안하였다. 향후 선박충돌 관련 유지관리에 대한 추가적인 연구와 공용중인 다른 해상교량의 즉각적인 중간점검이 필요할 것으 로 판단된다.

차량충돌은 가장 빈도가 높은 교량 붕괴의 원인 중 하나로 알려져 있으며, 최근 재해에 대하여 대책 수립 및 관리의 필요성이 공익 안전을 위해 제기되고 있다. 본 연구에서는 차량 충돌로 인한 교량 피해에 대하여 위험도 분석을 실시하였다. 위험도 분석 단계는 세 단계로 구 분하였고, 예비위험분석 단계에서는 충돌의 발생가능성을 확인하며, 기본위험분석 단계에서는 발생가능성, 취약성, 중요도에 대한 위험도 점 수평가를 통한 위험도 등급을 산정하였다. 마지막 상세위험분석 단계에서는 위험도가 높은 등급에 대하여 상세분석을 실시한다. 본 연구에서 는 예비위험분석과 기본위험 단계에 집중하여 위험도 등급 구분을 위한 네 가지의 급간분류법을 적용하였다. 충돌 사례와 분석 결과를 비교하 여 적절한 급간분류법을 결정하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 위험도 분석법은 유사한 재난에 대한 대책수립을 위해 사용될 수 있을 것이다.

Damage by ship collision is related to the frequency of loads due to impact, and ships accordingly must be designed to satisfy related requirements. Another important aspect is the management of collision risks during the service period. This study performed an interim assessment of Incheon Bridge focusing on the risk of ship collision, and proposed solutions to the identified problems. It is necessary to conduct further research on collision risk management and promptly carry out interim assessments of other marine bridges.

Bridges have been collapsed due to disaster, and this has required much of expenses. Vehicle collision cause critical damage on Bridges. This paper focus on vehicle collision risk level for highway bridges. In this study use 4 classification, Natural Break based Interval, Equal Interval, Standard Deviation based Interval and Reliability based Interval.

The bridges with damage can be a huge threat to human society. However, AASHTO (2012) and Korean Highway Bridge Design Code (2012) do not account for dynamic impacts for bridge column design under the impact loading. It recommends static force for bridge column design due to high computational cost and analysis time. In this study, in order to reduce the computational cost and time for the dynamic analysis, low dimensional model for the dynamic analysis was developed and residual displacements were compared with direct impact analysis.

일반적으로 VTSO(Vessel Traffic Service Operator)는 양 선박의 충돌위험 정도를 판단할 때, 선박들의 침로와 속력, DCPA(Distance to CPA)와 TCPA(Time to CPA) 그리고 양 선박의 조우상황 등을 종합적으로 고려한다. 이에 본 연구에서는 CPA에서 의 양 선박 상대방위에 따른 충돌위험도 계산 알고리즘을 제안하고, 알고리즘의 타당성을 검증하기 위하여 다양한 조우상황별 충돌위험 도 측정에 대한 VTSO의 설문조사를 실시하였다. 그 결과, 제안한 알고리즘에 의한 위험도 평가 결과와 VTSO의 설문결과 사이에 높은 상관관계가 있음이 확인되어 제안한 알고리즘의 유효성을 검증하였다.

본 연구는 폴리비닐 알코올 섬유 및 강섬유를 체적비율로 1.5% 혼입한 고인성 섬유보강 시멘트복합체에 대한 비상체의 고속충돌시험을 실시하고, 충돌조건에 따른 파괴특성을 실험적으로 검토하는 것을 목적으로 하였다. 비상체의 충돌에 의한 고인성 섬유보강 시멘트복합체의 파괴특성을 평가하기 위하여 화약압력식 충격시험장치를 활용하였으며, 충돌속도의 범위는 약 150 ~ 1,000m/s로 설정하였다. 파괴특성에 대한 평가결과, 고인성 섬유보강 시멘트복합체는 섬유를 혼입하지 않은 Plain시험체의 약 3배 이상의 비상체 운동에너지가 작용하는 범위에서도 표면관입의 파괴등급으로 평가되었으며, 시험체가 파단되지 않는 내충격성능이 확인 되었다. 또한, 충돌시험 전후에 대한 시험체의 질량감소율의 경우, Plain시험체는 비상체의 운동에너지의 증가율과 비례적인 관계를 보였지만, 고인성 섬유보강 시멘트복합체는 비상체의 운동에너지의 영향을 크게 받지 않는 것으로 나타났다. 특히, 이와 같은 경향은 시험체 배면의 파괴특성과 밀접한 관계를 가지며, S시험체에 비해 PVA시험체의 배면박리 억제효율이 큰 것으로 평가되었다. 한편, 국부손상에 대한 표면관입깊이 및 배면박리깊이의 관계를 검토한 결과, 고인성 섬유보강 시멘트복합체는 Plain과 달리 시험체 단면의 중앙선을 기준으로 배면에 가까운 영역에서 배면박리가 발생하는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 비상체의 충돌에 대한 고인성 섬유보강 시멘트복합체의 주요 파괴거동이 검토되었으며, Plain과 비교하여 내충격성능의 향상을 명확히 확인하였다.

우리나라 항구 주변에는 입․출항하는 선박으로 인하여 해상교통흐름이 복잡하다. 이러한 선박통항의 안전과 효율성을 증진하기 위 해 우리나라에서는 해상교통관제 서비스를 시행하고 있다. 24시간 쉴 틈이 없는 해상교통 관제사들의 노력에도 불구하고 관제구역 내에서의 충돌사고는 지속적으로 발생하고 있으며, 위험 상황이 약 20분에 1회씩 발생하고 있는 것으로 분석되어 그 위험성은 크다고 할 수 있다. 이러한 사고는 선박운항 및 해상교통관제 정보 제공 시 충돌 위험에 대한 안전 기준을 적시에 제공함으로써 사고를 감소시킬 수 있을 것으로 조사되었 다. 이에 본 연구는 선박의 충돌위험도를 선박운항자의 관점에서 평가할 수 있는 모델을 이용하여 그 위험을 선박의 속도, 침로 등을 조정하여 각 교통 상황별 충돌 위험도를 사전에 예측 할 수 있는 위험도 예측 모듈을 개발하였다. 이 모듈을 이용하여 선박운항자 및 관제사는 복잡한 교통 상황에서 위험요소를 쉽게 식별 할 수 있어, 가까운 장래의 위험 정도의 변화를 선박침로 및 속력변경 등을 제시할 수 있는 등의 적절한 피항조치를 취할 수 있다. 이 모듈의 효용성을 검증하기 위해 부산항 해역을 대상으로 조우 상황별 위험도를 예측 후 구체적인 침로 및 속력 변경에 따른 위험도 변화를 식별할 수 있는 것으로 확인되었다.

본 논문은 최근 화물차량 적재물의 충돌로 인해 고속도로상 강박스거더교 하부에 발생한 손상 현황과 손상 부위별로 제안된 보수‧보강 방안을 살펴보고자 한다.

Submerged floating tunnel is an innovative tunnel infrastructure passing through the deep sea independent of wave and wind so that high speed vehicle or train can run. It doesn't depend on water depth and is cost effective due to modular construction on land. The construction period can be reduced drastically. In this paper, a concept design of submerged floating tunnel is introduced and a method to analyze structural behavior of the body in case of collision with ships or submarines is proposed for securing safety. In this study, the local damage and global behavior of submerged tunnel in collision with submerged moving body are simulated via commercial hydrocode LS-DYNA.

해상에서의 충돌사고 예방을 위한 충돌회피 원칙 및 각종 항법 등을 규정하고 있는 국제해상충돌예방규칙은 선박 간 충돌회피를 위한 초기대응 기준에 대해 대부분 선박 운항자 경험 및 주관적 판단에 의해 결정하도록 명시되어 있다. 그러나 초임 해기사나 학생들은 선박 운항 환경을 종합적으로 판단할 수 있는 경험 및 능력이 부족하므로, 충돌방지를 위한 최소한의 정량적인 초동조치 기준을 제시해 줌으로써 충돌사고를 효과적으로 예방할 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구에서는 해상충돌예방규칙 및 기존 충돌위험 관련 연구 동향을 분석하였으며, 다양한 승선경력을 가진 선박 운항자들을 대상으로 설문을 실시하여 선박 간 조우관계에 따라 주관적으로 판단하는 최소 안전 이격거리와 초 기대응의 개시 거리 및 변침각도를 조사하였다. 이러한 분석 결과를 기초로 선박 조우 관계별 충돌회피를 위한 초기 동작이 필요한 거리, 안 전 이격거리 및 변침각도를 제시한다. 초기대응 기준은 해양사고 예방뿐만 아니라 점진적인 운항 기술의 향상에 기여할 것이다.

Human-robot co-operation becomes increasingly frequent due to the widespread use of service robots. However, during such co-operation, robots have a high chance of colliding with humans, which may result in serious injury. Thus, many solutions were proposed to ensure collision safety, and among them, collision detection algorithms are regarded as one of the most practical solutions. They allow a robot to quickly detect a collision so that the robot can perform a proper reaction to minimize the impact. However, conventional collision detection algorithms required the precise model of a robot, which is difficult to obtain and is subjected to change. Also, expensive sensors, such as torque sensors, are often required. In this study, we propose a novel collision detection algorithm which only requires motor encoders. It detects collisions by monitoring the high-pass filtered version of the velocity error. The proposed algorithm can be easily implemented to any robots, and its performance was verified through various tests.

가드레일은 방호울타리의 한 종류로 차량이 주행 중 정상적인 주행 경로를 벗어나 도로 외부 또는 대항차로, 보도 등으로 이탈하는 것을 방지하는 것과 동시에 탑승자의 상해 및 차량의 파손을 최소한도로 줄이고 차량을 정상 진행 방향으로 복귀시키는 것을 목적으로 도로 내 교통사고를 방지하고 안정적인 정상 주행을 위해 설치되는 시설물이다. 이러한 가드레일은 일반적으로 무한평지(경사시작점에서 60cm이상)에서의 지반 지지력을 이용하여 가드레일의 안정성을 평가하여 현장시공에 적용한다. 하지만 도로설계규정에 의해 설치되는 가드레일은 보호길어깨(경사시작점에서 50cm)에 설치되어 무한평지 지반 지지력을 확보하기가 현실적으로 힘들기 때문에 가드레일의 지지력 저하 및 방호울타리 시스템의 전반적인 성능저하로 가드레일의 안정성에 문제를 발생시킬 가능성을 내포하고 있다. 이에 본 연구에서는 성토사면에 설치된 가드레일에 차량 충돌 시 가드레일 및 주변 성토사면의 거동특성을 분석하였다. 그 결과, 가드레일 지주의 매입깊이가 증가함에 따라 성토사면의 변위와 응력이 증가하는 것으로 나타났으며, 450mm 깊이에서 지반지지력이 저하되는 것으로 나타났다

1998년 12월 개정 해양사고의 조사 및 심판에 관한 법률은 제4조 제2항에 “심판원은 제1항의 규정에 의한 해양사고의 원인을 규 명함에 있어서 해양사고의 발생에 2인 이상이 관련되어 있는 경우에는 각 관련자에 대하여 원인의 제공 정도를 밝힐 수 있다”는 규정을 신설 하여 선박충돌사고 원인제공비율 산정제도를 마련하고 1999년 2월에 이를 시행하였다. 그러나 선박충돌사고 원인제공비율 산정제도가 시행 된 지 12년이 지난 현재에도 원인제공비율 산정제도 시행과 관련하여 긍정적인 측면을 강조하는 찬성론과 이 제도를 폐지해야 한다는 반대 론이 대립하고 있는 상황이다 .따라서 이 논문에서는 선박충돌사고 원인제공비율 산정제도의 도입배경과 찬반론의 내용을 검토하고, 실증적 인 측면에서 원인제공비율 산정제도에 대한 이해관계자들의 만족도를 조사·분석한 후, 향후 원인제공비율 산정제도 개선을 위한 정책제언을 제시하고자 한다.

The concept of the satellite formation flight is area where it is actively study with expandability and safety compare to existing satellite. For execution of duty with more safety issue, it needs to consider hot topic of space debris for operation of formation flight. In this paper, it suggests heuristic algorithm to have avoidance maneuver for space debris towards operating flight formation. Indeed it covers, using common software, operating simulation to nearest space environment and not only to have goal of avoidance but also minimizing the usage of fuel and finding optimization for maximizing cycle of formation flight. For improvement on convergence speed of existing heuristic algorithm, it substitute to hybrid heuristic algorithm, PSOGSA, and the result of simulation, it represents the satisfaction of minimum range for successful avoidance maneuver and compare to not using avoidance maneuver, it keeps more than three times of formation maintenance performance. From these, it is meaningful results of showing several success goals like simple avoidance collision and fuel usage and decreasing number of times of maintaining formation maneuver.

A collision-free formation reconfiguration trajectory subject to the linearized Hill’s dynamics of relative motion is analytically developed by extending an algorithm for gravity-free space. Based on the initial solution without collision avoidance constraints, the final solution to minimize the designated performance index and avoid collision is found, based on a gradient method. Simple simulations confirm that satellites reconfigure their positions along the safe trajectories, while trying to spend minimum energies. The algorithm is applicable to wide range of formation flying under the Hill’s dynamics.

세계 해상교통량의 증가와 고속선의 증가로 해양사고 발생 가능성이 점점 높아지고 있으며, 그 피해 규모도 상대적으로 커지고 있는 추세이다. 국내에서는 2007년 허베이 스피리트호 사고, 2010년 천안함 사고에서와 같이 해양사고 발생시 초기대응의 미흡, 비상대응체계의 부재, 적절한 구조체계의 부족, 사고현장의 혼란 등으로 구난 활동이 지연됨으로써 막대한 인명 또는 재산상의 피해를 가져왔다. 사고 발생후 적절한 피난처의 제공이나 신속한 사고처리는 사고선박으로부터 발생 가능한 잠재적인 환경오염 및 2차적인 피해로의 확산을 막을 수 있다. 따라서 최근 남해부근에서 발생한 선박 충돌사고의 구난과정을 살펴보고, 그 과정에서 도출된 문제점을 바탕으로 현재 국내 구난시스템에서 개선이 요구되는 부분을 제시하였다. 그 주요 내용으로는 외국의 피난처 지정 사례와 IMO 관련 지침을 바탕으로 피난처 제공에 대한 절차 수립의 당위성을 제시하였으며, 사고선박을 항내 또는 피난처로 이동시키기 위한 사고선박 예인지원시스템의 필요성을 제시하였다. 또한, ISU 가입을 위한 국가적인 지원방안의 검토와 사고 발생시 국내업체가 구난활동에 적극적으로 참여할 수 있도록 제도적 보완이 요구된다.

In this research an experimental study was carried out to decrease the damage caused by the collision of bridges as earthquake load was added. For the experiment, we designed a model of successive bridge composed of a reinforced concrete bridge top and I section steel. As for damper, we ourselves designed and produced a MR damper of 30 KN. The result proved that the MR damper of our own design was effective to prevent the successive bridge model from colliding.