연안 소형 어선의 조업 효율을 향상시키기 위한 연구의 일환으로 소형 유압식 어로윈치시스템을 설계하고, auto tension 기능을 내장시켜 이 시스템의 개루프 상태에 대한 동적 응답 특성을 분석, 고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 본 연구에서 설계, 제작한 소형 윈치시스템은 갑판상 어느 장소에서도 조작이 가능하도록 원격조작방식을 채용하고 있기 때문에 어로 작업시의 인력 감소와 작업의 효율성을 높일수 있다고 생각된다. 2. 솔레노이드 밸브를 ou/off 조작하여 윈치를 구동할 때, 정전 및 역전 구동 조작에 대한 윈치 드럼의 회전 지연시간(dead time)은 각각 0.09 sec, 0.04 sec이었다. 또한 on/off 레버의 조작을 행한 직후 응답 특성은 약간 불안정하였지만, 짧은 경과 시간을 거쳐 안정되는 추종성능을 나타내었다. 3. 윈치를 auto tension mode로서 구동하는 경우, 윈치의 회전축에 55.9 kgf.m 이상의 토오크가 작용하면 윈치는 5.1 rpm의 회전속도로서 줄을 풀어내고, 그 이하의 토오크가 작용하면 11.1 rpm의 회전속도로서 줄을 감아들이는 자동 권양 윈치의 기능을 발휘한다. 4. 윈치의 auto tension mode에 대한 과도 응답에서 부하가 급격히 증가할 때와 감소할 때의 정정 시간은 0.12 sec, 0.2sec이었고, 그 때의 회전속도는 각각 11 rpm, 5.3 rpm이었다. 5. 원격제어조작에 따른 윈치의 토오크 및 회전속도에 대한 추종성능은 정전 구동에 있어서는 0.23 sec, 역전 구동의 경우에 있어서는 0.37 sec 이내로서 비교적 안정된 응답 특성을 나타내었다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 설계한 소형 어선용 자동 권양 윈치 시스템은 인력을 절감하고, 부하의 급속한 변화에 대한 추종 성능이 현용 어로시스템에 비하여 매우 우수하기 때문에 해상에서 어로작업시 과부하에 대한 어구의 손상 방지 및 조업 효율의 향상에 크게 기여할 것으로 판단된다.

A small hydraulic winch system with an automatic tension control unit was designed to improve the work efficiency of coastal small vessels and the dynamic response characteristics of the winch system operated in the open loop condition was investigated. The inlet and the outlet pressures in hydraulic motor, the torque and the rotating speed of winch drum were measured as a function of time, and the behaviour in autotension mode for stepped load changes was analyzed. The results obtained are summarized as follows : 1. The developed winch system for coastal small vessels will result in better fishing with improved efficiency and lower manpower consumption by remote control of winch system. 2. The rotating delay times of winch drum for on/off operations of solenoid valve were 0.09 see at CW mode and 0.04 sec at CCW mode, respectively. After the solenoid valve was controlled, response characteristics were unstable slightly but showed good tracking behaviour over short time. 3. The driving torque of winch system in autotension mode was kept almost constant of 55.9 kgf·m, and 11.1 then the rotating speed of winch drum was kept almost constant of 5.1 rpm in the larger torque than 55.9 kgf·m and 11.1 rpm in the lower torque than that. 4. The 5% settling times in the transient response characteristics of autotension mode under rapid increasing and decreasing conditions of load were 0.12 sec and 0.2 sec, respectively, and then the rotating speeds were 11 rpm and 5.3 rpm, respectively. 5. The tracking behaviour of torque and rotating speed by remote control operation were stable within 0.23 sec at CW mode and 0.37 sec at CCW mode, respectively.

• 이대재
• 김진건
• 김병삼