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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정광필
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수8
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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초록· 키워드
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본 연구에서는 그리스로 가득 찬 덕트 내부의 상태를 검사하기 위한 시스템을 만
들고자 한다. 이전 검사 방식은 덕트에서 그리스 누유가 발생하면 파괴 검사를 통
해 공극과 누유 위치를 파악하고 그리스로 보호받는 강연선의 부식을 파악하는 방
식이었다. 위의 파괴검사는 비파괴 검사에 비해 많은 시간과 비용이 소모되어 비효
율적이라고 판단하였기 때문에 그리스 내부를 탐상하여 공극과 강연선의 부식을 검
측하는 시스템을 만들었으며, 본 논문은 보조 추진체 및 말단 장치의 전선 보호 역
할을 담당하였기 때문에 이를 위주로 서술한다.
설계 모티브는 Zip Chain Actuator[1]이며 목표로 삼았던 보관 용량 최적화를 어느
정도 달성하였으나, 자체적인 무게 및 비대한 부피로 인해 설계 수정이 불가피하였
다. 따라서 모티브에 Origami를 도입, Zipper가 결합되는 부분과 몸통 부분을 분리
하여 Folding이 가능하도록 설계를 변경하였다.
Zip Chain Manipulator를 작동하는 작동기의 경우 기본적인 골자는 Zip Chain
Actuator와 비슷하나 주 동력원으로 스트로크 대신 롤러를 활용하여 Zip Chain
Structure에 무리가 가지 않게 하였다. 또한 작동기에 Origami가 작동되게끔 변환
장치를 부착, 시스템을 구성하였다.
시스템의 모델링은 Zip Chain Structure가 비선형적인 형상을 가지고 있기 때문에
전산역학을 도입하기가 힘들 것으로 판단, 실험을 통해 간접적으로 모델링을 진행
하였다. 실험에 앞서 Structure의 강성에 영향을 주는 요인을 두 가지로 추려 이를
Zipper가 맞닿는 접촉 면적(이하 빗변 각도)과 Zipper가 결합하는 부위의 크기(이하
결합 각도)로 칭한다. 실험은 좌굴 시험과 압축 시험을 진행하였으며, 실험 결과 좌
굴 시험에서는 파라미터 둘 다 커질수록 좌굴 강도가 커졌으며, 압축 시험에서는
빗변 각도가 작아질수록, 결합 각도가 커질수록 변형률이 줄어드는 경향을 보였다.
Zip Chain Actuator와 Zip Chain Manipulator의 길이에 따른 보관 부피비의 차이를
비교해본 결과 2.5m 기준 약 6~7배의 차이를 갖는 것을 확인하였으며 본연의 목적
인 부피의 최적화는 확실하게 이룬 것으로 볼 수 있다.
들고자 한다. 이전 검사 방식은 덕트에서 그리스 누유가 발생하면 파괴 검사를 통
해 공극과 누유 위치를 파악하고 그리스로 보호받는 강연선의 부식을 파악하는 방
식이었다. 위의 파괴검사는 비파괴 검사에 비해 많은 시간과 비용이 소모되어 비효
율적이라고 판단하였기 때문에 그리스 내부를 탐상하여 공극과 강연선의 부식을 검
측하는 시스템을 만들었으며, 본 논문은 보조 추진체 및 말단 장치의 전선 보호 역
할을 담당하였기 때문에 이를 위주로 서술한다.
설계 모티브는 Zip Chain Actuator[1]이며 목표로 삼았던 보관 용량 최적화를 어느
정도 달성하였으나, 자체적인 무게 및 비대한 부피로 인해 설계 수정이 불가피하였
다. 따라서 모티브에 Origami를 도입, Zipper가 결합되는 부분과 몸통 부분을 분리
하여 Folding이 가능하도록 설계를 변경하였다.
Zip Chain Manipulator를 작동하는 작동기의 경우 기본적인 골자는 Zip Chain
Actuator와 비슷하나 주 동력원으로 스트로크 대신 롤러를 활용하여 Zip Chain
Structure에 무리가 가지 않게 하였다. 또한 작동기에 Origami가 작동되게끔 변환
장치를 부착, 시스템을 구성하였다.
시스템의 모델링은 Zip Chain Structure가 비선형적인 형상을 가지고 있기 때문에
전산역학을 도입하기가 힘들 것으로 판단, 실험을 통해 간접적으로 모델링을 진행
하였다. 실험에 앞서 Structure의 강성에 영향을 주는 요인을 두 가지로 추려 이를
Zipper가 맞닿는 접촉 면적(이하 빗변 각도)과 Zipper가 결합하는 부위의 크기(이하
결합 각도)로 칭한다. 실험은 좌굴 시험과 압축 시험을 진행하였으며, 실험 결과 좌
굴 시험에서는 파라미터 둘 다 커질수록 좌굴 강도가 커졌으며, 압축 시험에서는
빗변 각도가 작아질수록, 결합 각도가 커질수록 변형률이 줄어드는 경향을 보였다.
Zip Chain Actuator와 Zip Chain Manipulator의 길이에 따른 보관 부피비의 차이를
비교해본 결과 2.5m 기준 약 6~7배의 차이를 갖는 것을 확인하였으며 본연의 목적
인 부피의 최적화는 확실하게 이룬 것으로 볼 수 있다.
목차
Ⅰ. 서론 11. 연구의 배경 및 목적 1Ⅱ. 디자인 및 제작 71. 전체적인 구조 설계 72. 오리가미 지퍼 83. 진·회수 시스템 94. 제작 방법 135. 이외 구성요소 20Ⅲ. 실험 및 고찰 221. 압축 시험 222. 천과 천 구조 선정을 위한 인장 시험 233. 구조 결정을 위한 압축 및 좌굴 시험 254. 주행 시험 275. 주행 시 좌굴 및 압축 시험 28Ⅳ. 결론 32참고문헌 36영문초록(Abstract) 37감사의 글 38
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