병렬기구를 이용하여 항만공사를 위한 수중로봇을 개발하였다. 수중으로 큰 피복석을 옮기기 위해 수중로봇은 크레인에 의해 권양된다. 수중로봇의 요오와 피치운동은 유압 실린더에 의해 제어되지만 롤 운동은 제어되지 않는다. 롤 운동을 위해 로봇 양쪽에 프로펠러가 장착되어 제어된다. 본 논문은 수중로봇의 롤 운동제어에 관한 것이다. 롤 운동 각도를 측정하기 위해 자이로 센서가 사용되었다. 로봇의 롤 운동을 2차 비선형 시스템으로 나타내고 반복 리스트 스퀘어 방법과 적응인식 방법으로 동적 모델을 찾았다. 동적 모델로 외란을 보상하기 위한 제어입력을 계산하고 PD 제어, 반복 리스트 스퀘어 모델 베이스 제어, 적응 모델 베이스 제어를 롤 운동제어에 적용했다. 수중로봇의 시스템을 설명하고 제안한 제어기의 시뮬레이션과 실험결과를 보인다.

In recent years, environmental pollution by pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) in the aquatic environment is of great concern worldwide. Recent studies have been reported to occur in a variety of environmental organisms such as surface, drinking and ground water, soils, sediments and hospitals. The purpose of this study was to evaluate the occurrence and environmental behavior of fourteen human PPCPs in surface waters of Mankyung River in South Korea. We were conducted to field survey for water quality and PPCPs analysis at November, 2006. PPCPs were analyzed by liquid chromatograph coupled with a tandem mass spectrometer (HPLC-MS/MS). The concentration of COD was measured to be 2.37～19.71 mg/L, which was belong to 4～5 grade in water quality criteria of lake. Station 2 that there is no pollution in upper stream, was appeared to lower concentration. The concentration of TN and TP, that is cause matter of eutrophication, were found to be 7.78～35.42 mg/L and 0.08～0.95 mg/L, respectively, which were exceeding 5 grade in Lake water quality criteria. The 11 kind of PPCPs compounds except levofloxacin and triclosan were detected to Mankyung river. PPCPs concentrations of STP(Sewer Treatment Plant) effluents and aquatic environment in Mankyung river have been detected in the range from dozens of ng/L to hundreds of μg/L that by order of atenolol, carbamazepine, propranolol, Ibuprofen, erythromycin, ifenprodil, clarithromycin, mefenamic acid, fluconazole, indomethacin, disopyramide. PPCPs concentration of Station 1 and 5, which was influenced by Jeonju STP and Wanju STP, was detected high values. Station 2 that there is no pollution, showed lower values. Station 3 which joined Gosan stream and Jeonju stream and station 4 which influenced by stock wastewater was detected to low values.

Generally, underwater vehicle type of propeller shows low efficiency about 50% - 55%. However, the efficiency of swimming mechanism of a fish is 60% -70%, more efficient about 20% than screw propellers. Recently, research of underwater vehicle type of fish increase due to its good efficiency and is regarded as a typical bio-mimical robot. In this research, a new algorithm and mechanism that show low energy consumption imitating swimming mechanism of fish proposed increasing speed and running time in field trial.

수중구조물은 특수한 환경적 요인에 의하여 심한 열화상태에 놓이게 되며, 이러한 열화현상이 지속되게 되면 구조물은 철근의 부식과 콘크리트단면의 손실로 인하여 구조적으로 심각한 문제를 발생하게 된다. 수중구조물은 기중환경에서의 보수작업보다 매우 어려우며, 보수효과에 대한 증명도 불확실한 것이 현실이며, 기존의 보수공법은 외국의 사례를 보수효과의 검증없이 그대로 적용하거나, 경험에 의하여 시공되어져 왔다. 본 연구에서는 수중구조물에 대한 보수공법을 제안하고, 실험체의 거동특성과 보수재와 피보수재의 계면파괴를 관찰하여 제안된 보수공법의 효과를 비교 · 분석하였다.

본 연구에서는 수중발파로 인해 발생되는 지반의 진동과 수중소음, 진동의 감쇠정도를 계측 및 분석하였다. 실험과 신뢰성이론으로 부터 진동추정식을 V=K(SD)-0.536으로 제시하였으며, 발파상수 K값은 신뢰도 50%, 90%, 99.9%에 따라 1.507, 2.005, 2.939로 각각 얻어졌다. 수중발파로 인한 육상의 소규모 저수지(양식어장)의 수중소음추정식은 실측된 수중소음 자료를 이용하여 SL=293.2SD-0.164로 제시하였으며, 수중에서는 최대 86.8dB(A), 대기중에서는 최대 147.8dB(A)의 소음이 계측되었다. 이러한 연구결과들을 고려하여 수중발파 설계 및 영향성 평가가 가능한 흐름도를 제시하였다. 수중발파에 대한 영향평가 연구는 이제 시작하는 단계로써 지속적이고 다양한 경우에 대한 연구가 보완되어야 할 것으로 판단된다.

최근 건설구조물의 하자보수기간은 5년에서 10년으로 연장되었고 건설품질 및 유지관리에 대한 인식의 변화에 따라 교량, 댐, 항만 구조물의 수중부 은폐된 부분에 대한 유지관리를 위해 반영구적인 공법의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 지금까지 대형 강관 및 교각의 수중시공에서는 잠수부들의 기술능력부족과 수중에서의 작업조건의 까다로움 등으로 임시적인 작업이 되었던 현 실정을 고려하여 수중구조물 유지관리에 실용화 될 수 있는 공법으로 부체식 섹터케이슨을 제안하였다. 특히, 상부구조물이 수면에 가까운 경우 및 구조물간 간격이 좁은 경우 보수구간의 접근성과 교각과 같은 대형 수중구조물 유지 보수 시 드는 고비용의 문제 등으로 전체 구조체를 설치하는 대신 섹터케이슨을 개발하여 도입함으로써 비상시 이동과 장래 신속한 작업수행 및 작업수준 향상에 획기적인 역할이 기대 된다.

Dynamic simulator can be a helpful tool for understanding underwater robotic system's dynamics. However, due to difficulties in modeling dynamics of vehicle/manipulator and interaction between them, dynamic simulation is not easy. This is true even when fluid dynamics are not considered during the simulation. In this paper, two schemes are introduced for dynamic simulation of underwater robotic systems. One is principle of dynamical balance, which is an easy and powerful tool for formulating dynamic equations of composite systems such as underwater vehicle- manipulator system. In the dynamic modeling, this principle gives us the closed-form of dynamic equations on matrix Lie group. The other is geometric integration algorithm, called 4-th order explicit Munthe-Kaas method. By this method, the derived differential equations can be integrated preserving geometric structure. Adopting these two schemes, dynamic simulation of underwater vehicle- manipulator system can be conducted more easily and more reliably.

수중세장체의 동적거동 해석시, 세장체간의 접촉, 세장체와 지면의 접촉이 흔히 포함된다. 본 논문에서는 접촉모델의 동적거동 해석을 위해 효율적이고 일반적인 접촉알고리듬을 다루고 있다. 절대좌표계에서 시스템의 경계상자를 만들고, 그것을 세분화하여 접촉감지에 사용하는 전역 감지 기술이 제안되었다. 접촉 감지의 횟수, 즉 접촉 감지 시간이 다른 방법에 비해 작다는 것이 이 방법의 장점이다. 개발된 효율적인 접촉 감지 알고리듬을 3차원 비선형 세장체 해석 프로그램에 적용하였으며, 몇 가지 수치예제를 통하여 제안된 방법의 효율성을 검증하였다.

근래 국내 산업의 고도화와 수출입 증가에 따른 경제력의 상승과 함께 도로, 교량 및 항만시설의 확충과 각종 호안 및 해상구조물의 건설요구가 급증하고 있다. 해양수산부는 9대 신항만의 건설과 기존어항의 재개발을 추진하고 있다 이들 구조물의 대부분은 교각기초, 안벽, 돌핀, 안벽, 돌제 등은 강재나 콘크리트 파일로 새롭게 건설되고 있다. 이들 기초, 지지격벽 및 파일은 건설 후에 수면아래에 있게 되므로 구조물의 상태를 파악하기가 어렵고, 그 구조물의 보수나 보강이 충분하지 못한 상태이다. 더구나 매년 이러한 유지 보수작업은 구조물의 부식을 방지하기 위한 불완전한 보수와 수중공사로 인한 장기작업으로 고비용 때문에 정부의 예산을 소진하게 된다. 이와 같은 정부예산의 지출을 절감하기 위해서는 기존 구조물의 내구연한을 연장시킬 필요가 있는 것이다. 그러므로, 부유식 케이슨으로 건식작업환경을 제공함으로써 평균해수면 수중구조물의 유지를 위한 새로운 기법을 개발하였다. DCPM은 작업구간을 쉽게 이동하고 취급이 용이한 것으로 나타났다. 또한 DCPM은 유지보수비용 및 방식작업 시간을 현저하게 줄였다. DCPM은 해안 및 수중구조물의 유지와 건설비용을 줄이는 이정표가 될 것으로 본다.

본 논문에서는 수중운동체의 운동수학모형 정립 및 최적제어 방안 연구를 위해, 수중운동체의 6자유도 운동 방정식을 유도하고, UUV 모형의 사항시험을 통해 6방향의 유체력을 구하였다.

본 연구에서는 사각형 형상 불투과성 수중방파제를 통과하는 불규칙파의 반사를 고유함수전개법을 이용하여 해석하였으며, 수리모형실험 결과와 비교하였다. 불규칙파는 다수의 규칙파의 중첩으로 구성하였으며, 각각의 규칙파의 해석결과를 합성하여 반사율을 산정하였다. 고유함수전개법에 의한 해석결과는 수리모형실험에 의한 결과와 잘 일치하였으며, 불규칙파 역시 Bragg 반사 조건에서 공명현상에 의해 반사율이 크게 증폭되었다.

본 논문에서는 비 홀로노믹적인 구속조건을 갖는 수중 이동체의 위치 및 자세제어에 관한 제어기법에 대해서 논의한다. 비 홀로노믹시스템은 적분 불가능한 구속조건으로부터 도출되어지는 시스템으로 연속시간영역의 피드백제어로는 평형점에서의 안정화제어가 불가능한 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 속도의 비 홀로노믹 구속조건을 가지는 수중 이동체에 대하여 체인드폼으로 변환하고 변환된 시스템에 대해 백스테핑 제어기법을 적용하여 자세제어를 행하였으며 수치시뮬레이션을 통하여 제어기법의 유용성을 평가하였다.

본 연구에서는 설치어도조사법을 적용하여 한강 하류부 잠실수중보의 회유성 어류 이동을 위해 설치된 계단식 어도에 대해 어류소상기능을 조사하고 피 개선방안을 제시하였다. 조사기간 동안에 어도 출구에서 채집된 어도이용 소상어류는 체장이 29cm 이상인 강준치가 361개체로서 대부분을 차지하였으며, 그 강준치에 대한 소상능력은 최대 2.53 개체/hr/g으로 나타났다. 잠실수중보의 계단식 어도는 한강에 서식하는 어류의 다양성을 만족시키기 어려운 형태일 뿐만 아

The objective of this study is to delineate removal efficiency of the MTBE in solution by TiO2 photocatalytic degradation as a function of the following different experimental conditions : Initial concentration of MTBE, air flow rate in solution, H2O2 dosage and pH of the solution. hotodegradation rate was increased with decreasing initial concentration of MTBE. The removal efficiency was 82% after 180 min in the case of MTBE concentration of 100 mg/L but 100% after 180 min in the case of 20 mg/L. Removal efficiency was increased with increasing pH, H2O2 dosage and air flow rate in solution.

In order to know the effect of autoclaving on the heavy metal removal using chitosan, lead removal capacities and removal rates by various chitosans in aqueous solution were compared according to the various autoclaving time. The lead removal efficiencies and removal rates by the autoclaved chitosan were found to be on the order of 15 min(98%) 〉10 min(95%) 〉30 min(83%) 〉5 min(53%) 〉60 min(47%) 〉0 min(22%) chitosan. The molecular weight of chitosan was decreased by the increase of autoclaving time. Therefore, the heavy metal removal capacity was not well correlated to the molecular weight. Langmuir isotherm was well fitted to experimental results of equilibrium adsorption on chitosan. In order to examine the process of lead removal by the autoclaved chitosan, TEMs, SEMs and FT-IR analyses were used. The surface of autoclaved chitosan was much more porous and the lead removal was mainly occurred on the surface of chitosan. The structure of autoclaved chitosan was same as that of controlled chitosan.