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과제기본정보

초고압수를 이용한 노면표시 자동제거 장비개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 건설기술연구사업 과제번호 02CCTI-C040583-01
국가과학표준분류 1순위 None | None | None 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 -
3순위 None | None | None 과제유형 -
과제명 초고압수를 이용한 노면표시 자동제거 장비개발
주관연구기관 한국기계연구원
총괄연구 책임자 성명 함영복
소속 (재단)한국기계연구원 직위 책임연구원
전화번호 042-868-7414 FAX 042-868-7824
총 연구기간 2002-12-31 ~ 2004-12-30
당해연도 연구기간 2002-12-31 ~ 2003-12-30

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
1차년도 320,360,000 15,000,000 87,360,000 102,360,000 422,720,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 미래의 첨단 도로는 안전하고. 쾌적하고 , 편리하며, 효율적으로 관리되는 것이 아주 중요하다. 이러한 측면에서 도로 노면의 표시를 깨끗하게 그리고 효율적으로 지우는 작업은 노면표시를 그리는 작업에 앞서서 더욱 중요하다 하겠다.
현재의 노면표시 제거작업은 많은 작업자가 투입되어 수작업으로 진행되고 있다. 수작업은 장시간 교통통제로 인해 작업자의 불편과 혼잡비용을 발생하고 있을 뿐 만 아니라 대부분 가스불을 이용하고 있어서 가스폭발의 위험과 함께 제거 작업 중 발생하는 유해가스는 작업자나 도로를 이용하는 이용자 모두에게 건강상의 큰 위험을 주는 상황이다.
로봇을 이용하여 노면 표시 제거작업을 자동화한다면 전체 작업 시간을 획기적으로 감소시킬 뿐만 아니라 차량통행으로부터 작업자의 안전을 확보하고 교통차단을 최소화하여 물류 비용과 교통사고 유발 위험을 급격히 감소시킬 수 있다. 특히 작업 자체가 환경 친화적이어서 클린(clean) 환경을 유지 할 수 있는 큰 장점이 있다. 또한 노면표시 제거작업과 같은 수작업은 3D업종에 속하는 것으로 노무인력 확보가 용이하지 않으나 본 자동화장비가 개발된다면 노무인력 절감의 효과가 클 것으로 기대된다.
최종목표 1. 문헌 및 자료 조사
2. 노면 표시의 종류와 규모조사
3. 자동화 장비 설계기준 검토
4. 워트펌프의 설계
5. 1축 로봇(유압서보 엑츄에이터) 설계
6. 레버작동 시스템 설계
7. 로봇제어 프로그래밍
8. 1차 프로토타입 제작 및 실험
연구내용 및 범위 1. 관련 문헌 조사
2. 현재 사용되는 노면표시 성격 분석
3. 표시제거 작업에 적절한 시스템의 요구성능 분석 및 제시
4. 초고압 분사 워트펌프 설계
5. 로봇시스템 설계
6. 표시 트랙킹 레버시스템 설계
7. 로봇 제어 프로그래밍
8. 1차 프로토타입 제작 및 실험
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 1차년도 연구목표는 자료 조사와 자동화를 필요로 하는 상황을 면밀하게 고찰하고 설계사양을 결정하고 그 사양에 적합하게 시스템을 설계하여 1차 프로토타입을 제작하는 것을 그 목표로 하고 있다. 1) 워트펌프 설계제작
3000bar 이상의 초고압을 얻을 수 있는 초고압 수 분사펌프의 개발
-3000bar용 초고압 수 분사펌프 설계
o초고압 증압기 구조설계 및 해석
o 초고압 Seal 설계 및 해석
- 3000bar 초고압 수 분사펌프 시제품 제작
o Seal 제작
o 초고압 부품 가공
o 초고압 증압기 조립 및 검사

2) 1축 로봇설계 (Hydraulic Servo Actuator 이용)
-1축 로봇설계
o 모션 구동을 위한 유압서보 엑츄에이터 설계
o 로봇제어용 프로그램 작성
o 노즐을 고정한 안정적 시스템 구성

3) 레버 시스템 설계제작
- X 방향 구동을 위한 인터페이스
o 레버 구조 설계
o 레버제어용 프로그램 작성
o 레버와 1축 로봇과의 연계시스템 구성

4) 1차 프로토 타입 제작
-1차 시제품제작 및 작동
o 단위 유니트별 개별 작동
o 각 콤포넌트별 기능 확인
o 문제점 검토 및 설계 변경
연구성과 기술적 기대성과 1. 고압의 물을 생성하는 고압 수(水) 분사펌프에 관한 기술.
2. 발생된 물을 원하는 위치에서 분사하여 주는 위치결정 1축 로봇에 관한 기술.
3. 이러한 기술을 모바일 타입으로 구성하는 시스템 적용기술.
사회 경제적 파급효과 현재의 노면표시 제거작업은 많은 작업자가 투입되어 수작업으로 진행되고 있다. 수작업은 장시간 교통통제로 인해 작업자의 불편과 혼잡비용을 발생하고 있을 뿐 만 아니라 대부분 가스불을 이용하고 있어서 가스폭발의 위험과 함께 제거 작업 중 발생하는 유해가스는 작업자나 도로를 이용하는 이용자 모두에게 건강상의 큰 위험을 주는 상황이다.
로봇을 이용하여 노면 표시 제거작업을 자동화한다면 전체 작업 시간을 획기적으로 감소시킬 뿐만 아니라 차량통행으로부터 작업자의 안전을 확보하고 교통차단을 최소화하여 물류 비용과 교통사고 유발 위험을 급격히 감소시킬 수 있다. 특히 작업 자체가 환경 친화적이어서 클린(clean) 환경을 유지 할 수 있는 큰 장점이 있다. 또한 노면표시 제거작업과 같은 수작업은 3D업종에 속하는 것으로 노무인력 확보가 용이하지 않으나 본 자동화장비가 개발된다면 노무인력 절감의 효과가 클 것으로 기대된다.
활용방안 본 기술은 그 적용 범위가 넓고 외국에서 그 효용성이 높게 입증된 기술로서 토목 공사에 필수적으로 연계되어 나타나는 암반절단, 암반 콘크리트천공 등의 고 난이도 산업 및 기술로의 전파가 급속하게 연결될 수 있는 기술이다.
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 노면표시 워터펌프 초고압 씰 레버시스템 로봇제어
영문 Road marking Water Pump Ultra-High Pressure Seal Lever System Robot Control
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