본 기술논문에서 18,000 TEU급 초대형 선박에 대응하는 차세대 컨테이너크레인의 규격 및 성능을 검토하였다. 컨테이너선의 발달 과정을 연대순으로 살핀 후에 기존에 설치되어 운영중인 컨테이너크레인의 특성을 파악하였고 세계각처에서 수행되고 있는 컨테이너크레인에 관한 연구동향을 분석하였다. 분석한 결과를 토대로 2014년 이후에 등장할 차세대 컨테이너크레인의 규모 및 성능을 예측하였다. 검토된 사항은 컨테이너크레인의 구조, 트롤리와 호이스트의 메커니즘, 제어방식, 아웃리치, 백리치, 레일게이지, 하역능력, 안정성 및 내구성 등이다.

기계식 마스터-슬레이브 매니퓰레이터의 결점인 접근 지역의 제한을 극복하기 위해 차세대관리 공정장치 원격 유지보수용 천정이동 서보 매니퓰레이터(Bridge Transported Servo Manipulator, BTSM) 시스템을 개발하고 있다. 서보 매니퓰레이터는 핫셀 내 천정이동 브릿지(bridge)에 부착되는 슬레이브 매니퓰레이터와 핫셀 밖 운전지 역에 설치되는 마스터 매니퓰레이터로 구성된다. 각각의 매니퓰레이터는 몸체 회전, 상부 팔 틸트(tilt), 하부 팔 틸트, 하부 팔 회전, 손목 팬/틸트(pan & tilt) 및 잡는 운동(grasp motion)의 7 자유도를 갖는다. 하부 팔 회전, 손목 팬/틸트 및 잡는 운동은 매니퓰레이터의 무게에 비해 취급 용량을 크게 하고, 마찰을 작게 하기 위하여 와이어 구동 메카니즘을 채택하였다. 그러나, 와이어 구동 메카니즘은 한 축이 움직일 때 다른 축도 영향을 받을 수 있는 단점이 있다. 본 논문에서는 이와 같은 단점을 극복하기 위해 와이어 구동 링크(link) 사이의 전달 특성을 수식화 하였다. 와이어구동 링크들간의 전달특성 분석 및 실험을 통해서 이들의 기대하지 않은 동작 특성을 확인하였다. 또한, 제안한 보상식을 통해서 기대하지 않은 동작을 크게 줄일 수 있음을 확인하였다.