산업기술 통합검색
경량/고강도의 특성을 갖는 금속복합재료 제조시 강화재로 사용되는 세라믹 강화재의 일방향 배향기술과 가압주조에 의해 제조된 금속복합재료를 2차가공(압출)을 하지 않고 2차가공의 효과를 낼 수 있는 복합재료 제조기술에 관한 것으로 복합재료의 부피분율 제어기술(0-35vol%)를 특징으로 한다.상기 기술에 의한 제품은 내열/내마모가 요구되는 자동차의 구동부품 (예 : 실린더 라이너, 피스톤헤드 등)과OA 기기와 산업용 기계부품(예 : 유압기기 부품 등)등이 있다. 경량이지만 강도가 높은 것을 특징으로 하는 것이다.
Sink Roll의 Bushing은 용융아연 중에서 고속,고하중 조건에서 사용되는 축수 구동 부품으로써 내마모성과 내부식성이 동시에 요구되며, 라이너인 Sleeve와 Bush Bearing재질의 적절한 조합이 요구되는 것이다.상기 기술은 Co기 합금제 Sleeve/Bush 와 Ceramic Bush/Co 합금제 Sleeve등에 관한 기술이다.상기 기술을 활용 형태를 보면, 용융아연중에서 구동되는 Sink Roll의 축수 부품으로 활용되고 있다.상기 기술을 통한 Sink Roll설비 교체주기 연장에 의한 생산성 향상 및 정비비용 절감의 효과를 가져올수 있으며, Strip Hunting 감소에 의한 도금품질 안정화의 효과도 나타나는 것을 특징으로 한다.
상기기술은 직접주조법을 이용하여 자기특성이 매우 뛰어난 연자성 재료를 제조하는 기술을 확립하고 우수한 특성을 갖는 자성 재료를 개발한 것이다. 1970~80년대에 결쳐서 미국, 일본 등에서는 직접주조법을 이용하여 비정질 합금등의 개발에 주력하였다.상기 기술은 직접주조법의 응고 미세조직의 특징을 이용하여 주로 회전기기에 사용되는 무방향성 전기강판의 자기 특성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 방법을 개발한 것이다.직접주조법을 이용하여 제조되는 판재는 액체금속에서 판재로 제조될 때 매우 큰 냉각속도(102 - 104℃/sec)를 갖게되기 때문에 기존의 공정에서는 발견할 수 없는 특이한 미세구조적 특성을 나타내게 되는데 규소강판 조성의 경우 방향성 응고 특성 때문에 고밀도(200) 집합조직이 나타나게 된다. 이 규소강판은 자기특성이 우수한 Cube Texture의 형성에 따라 두께 300㎛에서 철손은 W15/50 = 1.8W/㎏ 이하이며 자속밀도는 B50 = 1.7T 이상의 우수한 자기 특성을 나타내고 있다. 이 특성은 기존의 최고급 무방향성 규소강판 대비 철손이 약 20% 감소한 값이다. 상기 기술은 이러한 직접주조법을 이용한 규소강판이 (200) 집합조직을 고밀도로 갖기 위한 주조 후처리(냉간압연 및 열처리)에 대해 연구하여 그 방법을 완성하였다.
상기 기술은 제철공정에서 부산물로 발생하는 석회석 슬러지를 이용하여 전기로 더스트로부터 유용금속성분을 회수하는 방법에 관한 것이다. 특정 산업폐기물인 전기로 발생분진은 그 성상이 Fe,Zn,Pb 등의 중금속을 댜량 함유하고 있어 유가금속성분인 Fe,Zn,Pb를 금속상태로 회수하고 무해한 Slag를 제조하는 공정에 관한 기술이다.전기로 더스트를 처리하여 철 조용탕, 98%순도의 금속 아연을 회수하고, 발생 슬라그를 무해화하는 고정기술의 개발 완료하고 현재 년간 1만톤 처리규모의 Pilot를 건설중이다.전기로 더스트 처리시 염기도를 조정하기 위한 부원료로 석회석을 대체하여 석회석 슬러지를 사용하여 회수율의 감소없이 유용성분을 회수함으로써 제철공정의 부산물인 석회석 슬러지를 재활용할 수 있음과 동시에 고가의 석회석 대신 사용함으로써 저렴하게 전기로 더스트로부터 유용 성분을 회수할 수 있어서 경제적이다
레이저는 1958년 C.H.타운스 등에 의하여 처음으로 발명되어 그 이후로 많은 발전이 있었다. 종류에는 크롬이온을 혼입시킨 인공루비나 유리 ·YAG(이트륨-알루미늄 가닛) 등의 결정을 레이저광선 발생재료로 한 고체레이저, 헬륨과 네온의 혼합기체나 아르곤, 크립톤, 이산화탄소, 헬륨과 질소와의 혼합기체 등을 가는 유리관에 봉입하여 네온관과 같이 고전압을 가하여 방전시키고 그 때의 전자와 원자의 충돌에 의하여 들뜨게 하는 기체레이저, 갈륨과 비소의 p형 반도체와 n형 반도체를 접합한 반도체 p-n접합다이오드에 전류를 흘려서 들뜨게 하여 레이저를 발진시키는 반도체 레이저 등으로 나눌 수 있다.본 기술은 고온기체의 온도를 레이저를 이용하여 원격 측정하며 복사 온도계(pyrometer)나 열전대(Thermocouple)와 같은 기존의 온도계로는 정확한 측정이 불가능한 고온로 내부의 온도측정, 화염(flame)의 온도 측정 등에 적용 가능한 기술이다. 비선형 광학의 한 분야인 CARS(Coherene Anti-Stokes Raman Spectroscopy)의 원리를 이용함으로써 4000℃까지 온도측정 가능(측정오차 ±2%)하게 만들었다. Nd;YAG 레이저 및 색소 레이저를 광원으로 사용하였으며, 색소 레이저를 대체하여 소형의 고체 레이저를 이용한 compact한 시스템 개발하였다.주요용도(기대효과)는 다음과 같다.- 가열로 내부의 온도 측정- 버너 화염의 온도 및 농도분포 측정- 자동차용 내연기관 내부의 온도 및 연소상태 진단
표면 거칠기의 영향은 다음과 같다. Affects Affects by1. Reflectivity1. Machining2. Whiteness2. Pickling3. Friction3. Cold Rolling4. Adhesion4. Annealing5. Wear5. Cooling6. Paintability6. Polishing이와 같은 표면 거칠기 측정에 최근 개발된 주사형원자간력 현미경(AFM)을 사용하면 우수한 공간 분해능으로 재료 표면의 거칠기와 형상을 측정할 수 있다. 스테인레스 상판이나 압연롤 등의 표면 거칠기 성분은 중요한 품질 특성이므로 AFM을 사용한 정확한 측정이 요구된다.본 기술은 팁과 재료의 표면 사이에 작용하는 원자력간을 이용하여 시료의 표면형상과 거칠기를 기존의 방법보다 월등한 해상도로 측정할 수 있는 원자력간 현미경의 원리를 이용한 새로운 방식의 측정장치로써, 공기중에서 시료의 크기나 모양에 관계없이 측정이 가능하며, 자동화된 소형의 기기로써 편리하게 측정할 수 있다.본 기술의 활용범위는 다음과 같다.- 스테인레스스틸의 표면 거칠기 측정- 박막 재료의 표면 형상 관측- 실리콘웨이퍼나 광학 유리의 표면 거칠기 측정
열간윤활압연(유압연)을 위한 압연유 공급 및 제어시스템으로, 유압연 시스템 설계, 제작이 가능하다.최적사용기술(분사농도, 사용 윤활유량, 폭방향 구분윤활 및 균일윤활기술), 분사 상황 감시장치에 활용 될 수 있다.열간압연 트라이볼로지(TRIBOLOGY) 기술또한 개발된 상태이다.상기 기술의 효과는 열간 윤활압연(유압연)기 가능하고, 롤마모감소, 압연동력저감, 롤교체주기연장, 스트립 표면품질개선효과가 나타난다.Ferritic rolling (고윤활압연)에도 사용이 가능한 것으로 판단된다.
상기 기술은 차체의 경량화 및 안전도 향상을 목적으로 blank 소재를 이용하여 사용 환경에 따라 두께 혹은 강종을 조합하여 고출력 레이저로 용접하는 기술이다. 냉연강재의 레이저 막대기 및 정렬도의 관리기준 설정하고, 이종강재/이종두께의 레이저 용접 기술 및 표면처리강재의 레이저 용접기술도 개발된 상태이다.TWB 에 의한 차체 제작이 가능하고, 차체 제조비용 절감효과를 볼 수 있으며, 차체의 안전도 및 연비절감효과가 발생한다.
인버터 제어방식에 의한 전력제어방식을 통해 전용 One-chip microprocessor에 의한 용접현상 제어가 가능하고, IGBT 소자 채택에 의한 고주파 전력제어 구현이 가능하다. 또한 용접 arc/이행현상 monitoring이 가능하다.인버터 제어에 의한 산업용 GMA(MIG, MAG, CO2) 용접기 양산이 가능해 지므로 용접 spatter 저감 및 성전력화와 Robot 및 자동화 기기 interface가 가능 할 것으로 판단된다.
상기 기술은 전자빔을 이용하여 금속과 금속 또는 금속과 세라믹 재료를 브레이징하는 기술로 금속 튜브의 안쪽에 세라믹 원판을 약 50 내지 100 마이크로미터 두께의 브레이징 용가재와 함께 꼭맞게 끼워 놓고, 브레이징 용가재의 외부를 감싸고 있는 금속 튜브 표면을 전자빔을 조사하면서 원형 시편을 9 내지 11도 범위의 전진 회전과 7 내지 9도 범위의 후진 회전을 반복하여 브레이징하는 것을 특징으로 한다. 접합 재료의 전체적인 열팽창 없이 일부분만 브레이징 온도로 유지함으로써 접합되는 두 재료 사이의 간격을 증가시키지 않고 밀착시킨 상태에서 브레이징할 수 있기 때문에 브레이징 용가재의 흘러나옴 없이 접합할 수 있는 것을 특징으로 한다산업구조의 고도화 및 제품의 고부가가치화, 경박단소화 추세에 따라 각종 소재의 응용범위 확대 및 철강과 신소재의 복합응용분야가 늘어나고 있는 추세에 있으며, 이에 따라 이종재료간 접합을 위한 신기술의 개발이 필수적으로 요구되고 있다. 특히, 철강재료의 최대약점인 내열, 내식, 내마모성의 보완의 필요성과 최근 다양화하는 Needs로의 대응 또는 타소재와의 접합에 의한 고성능화, 다기능화를 겨냥한 소재로서 철강과 비철, 세라믹 등의 복합화가 활발히 추진되고 있다. 현재 접합부 성능향상을 위한 공정변수 제어기술을 바탕으로 동종 및 이종재료간 direct brazing 기술을 보유하여 다양한 소재의 접합에 이용가능(스테인레스+스테인레스, 세라믹+스테인레스, 세라믹+세라믹, 탄소강+비철등)하며, 이종재료의 최적 접합조건 설정되어있다.
상기기술은 스테인리스를 외장재에 사용하는중 특히 지붕재의 적용과 관련된 기술이다.- 풍하중하에서의 지붕재의 역학적 거동해석 및 평가 -지붕재 단면형상에 따른 구조성능해석 및 성능평가 -스테인리스 지붕재 가공지침작성 -금속지붕시스템의 환경성능 확보방안 -스테인리스 지붕시스템 시공매뉴얼 작성등에 사용된다.박판스테인리스강재는 고품위의 건축외장재로 사용되고 있으며 선진국에서는 1930년대 미국 및 1980년대부터는 일본에서 스테인리스강재를 이용한 건축 외장재로의 사용은 세계건축계의 주목을 받으며, 이분야의 기술을 선도해 왔다. 이에비해 국내는 냉연강판을 사용한 지붕재의 사용은 사용량이 증대되었으나, 스테인리스를 사용한 외장재의 사용은 그 용도가 상당히 초보적인 단계에 있는 실정이다.
상기 기술은 스테인레스강/알루미늄 클래드재의 제조방법에 관한 것으로, 소재를 가능한 스케일이 없는 표면으로 하면서 알루미늄과 스테인레스강의 변형저항의 차이를 최소화하기 위해 스테인레스강만 가열하여 양 소재를 접합함으로써, 접합강도가 개선되는 클래드재의 제조방법이다. 스테인레스강과 알루미늄 판재를 2중판이상의 클래드재로 제조하는 방법에 있어서, 상기 양 판재를 표면처리하고, 상기 표면처리한 스테인레스강 판재를 350-600℃의 온도로 가열하여, 와상기 표면처리한 알루미늄 판재에 상기 가열된 스테인레스강 판재를 적층하여 압연하고, 상기 압연된 판재를 250-350℃의 온도에서 소둔하는 하는과정을 갖는다.소재조합에 의한 소재성능 극대화 요구 증대 STS/Al clad재 : STS의 단점 개선 → 경량화, 열전도도 향상을 특징으로 한다.STS/Al clad대의 용도는 다양하나 주로 주방용기 재료로 사용되고 선진 mill에서는 STS/Al clad재를 압연에 의해서 상업적으로 대량 생산하고 있으나 국내의 경우, 기술기반이 매우 취약한 실정이다. 압연에 의한 STS/Al clad재 대량생산 기술(PP단계까지 개발되었으나, 현장 기술이전의 실적도 있음), 적정 압연조건(온도, 속도, 압하율) 및 열처리 조건이 개발되어 있다.Clad재 결함 생성원인 해석 및 방지대책 및 STS/Al clad재 품질특성 평가법등에 활용 될수 있다.
상기 기술은 금속합금의 박판을 제조하기 위해서는 두꺼운 slab로 주조한 후 재가열하여 열간압연을 실시하여야 하는데, Strip Casting(이하 S/C) 공정에서는 용융금속을 두 개의 서로 반대로 회전하는 수냉 롤(roll)에 직접 주입하여 두께 1 내지 6㎜의 박판으로 1초 이내에 응고시킴으로써 대단히 짧은 공정으로 금속박판을 제작하는 것이다S/C공정은 알루미늄 합금에 대해서는 이미 상용화되어 있으나, 철강박판에 대해서는 세계적으로 80년대에 들어 본격적인 연구개발이 시작되었으며, 신일본제철이 98년도에 최초로 상용화 공장을 가동 하였고 독일 Krupp-Thyssen Nirosta에서 99년말 가동 목표로 건설 중이다. 그 외 프랑스 Usinor, 호주 BHP, 이탈리아 AST사 등에서도 대규모 상용화 시험을 실시하고 있으며, 한국에서는 포항제철이 포항산업과학연구원(RIST)에 의뢰하여 개발하였다. 포항제철과 RIST는 `89년도부터 Pilot plant 규모로 공정개발을 시작하여 폭 350㎜ 및 1,300㎜의 주조 롤(roll)을 가진 2기의 Strip Caster를 설계 및 제작하였고 수 백회의 주조 시험을 실시하였다. 이를 통해 S/C를 위한 설비의 확인 및 보완, 주조기술 확보, 정밀 공정제어기술 검증 등을 달성하였다. 주요 시험 강종은 스테인레스304이며 그 외에 저탄소강, 전기강판 및 Ni계 합금강을 시험하고 있다. 특히 스테인레스 304강은 주조판재를 냉연 및 열처리한 후 최종 제품화 시험까지 실시함으로써 이 공정의 상용화 가능성을 입증하였다
상기 기술은 내관으로는 탄소함유 분진 및 분말광석이 취입되고, 외관으로는 산소함유 가스가 취입되므로서, 분진내 함유된탄소와 가스내 함유된 산소간의 연소 반응에 의해 발생된 연소열에 의해 취입분말광석이 용해, 응집되도록 하는 주버너(main burner)와 주버너에 의해 형성된 프레임(flame)의 특정 위치로 미용융분광을 취입할 수 있도록 설치된 하나의 관으로 구성된 한개 혹은 그 이상의 부버너(extra burner)가 한 조(set)로 이루어져 구성되는 선철 제조공정에서의 고 분광취입장치를 이용하여 고 분광 취입하는 방법에 관한 것이다.본 기술은 COREX 용융로로부터 발생되는 탄소성분을 다량 함유하고 있는 분진과 함께 미분광을 더스트버너로 용융로 내부로 취입하여 분진의 연소에 의해 형성되는 flame 영역 내에서 미분광을 환원, 용해 및 응집 성장시킴으로서 취입미분광을 용선으로 회수하는 기술이다.재래의 C용융환원공정은 기존의 광석과 석탄의 사전처리공정(소결 및 코킹공정)을 생략하여 제선공정의 단순화와 사용원료의 다변화를 통한 효율화를 이룩하는 것을 그 목적이다. 현재까지의 용융환원 공정개발의 수준은 코킹공정을 생략하기 위한 일반탄 직접 사용에는 상당한 성과를 보이고 있는 바 COREX공정이 현재 POSCO에서 연산 60만톤의 생산규모(COREX C-2000 Module)로 조업중에 있다. 그러나 COREX공정은 일정한 입도의 광석(8-35㎜)만을 사용해야 하는 입도 제한성으로 인해 철광석 생산량의 80%에 달하는 분광을 직접 사용할 수 없는 단점이 있었다. 이를 보완하기 위해 COREX공정에서 미분광을 일부 사용할 수 있는 기술을 개발하였다. 현재 포항제철소의 COREX Plant에 실기규모의 미분광취입 설비가 설치되어 있고 이를 이용하여 300톤/일(생산량의 10%) 규모의 시험조업에 성공한 바 있다. 최대 취입조건은 450톤/일(생산량의 15%)까지 가능하다.
Thyristor는 실리콘 제어정류기(silicon controlled rectifier:SCR)라고도 한다. 양극(anode)·음극(cathode)·게이트(gate)의 3단자로 구성되어 있으며, 게이트에 신호가 인가되면 양극과 음극 사이에 전류가 흐르고, 게이트 신호가 없으면 양극과 음극 사이에 전류는 흐르지 않고 높은 전압이 유지된다. p-n-p-n 4층 구조를 가지며, 1950년대 말에 개발되어 오늘날 6,000 V 이상의 전압을 견딜 수 있고, 3,000 A 이상의 전류를 제어할 수 있다. 응용 범위는 산업 현장에 널리 사용되고 있는 DC 전동기, DC 전기로, 도금 장치 등에 사용, 생산 설비에서 아주 중요한 역할을 담당한다. 고전압직류(HVDC) 송전과 같은 고전력에서 전동기 제어, 초음파 등 고주파 응용에 이르기까지 다양하다. LASCR(Light Activated Thyristor), RCT(Reverse Conducting Thyristor), CATT(Gate Assisted Turn-off Thyristor), GTO(Gate Turn-off Thyristor), ASCR(Asymmetric Thyristor), MCT(MOS Controlled Thyristor) 등 여러 형태가 있다. 특히 MCT는 1993년경 미국 해리스 반도체에서 처음 생산하였으며, MOS 게이트로 제어되는 가장 이상적인 전력반도체 소자라고 평가되고 있다.본 기술은 thyristor 소자의 진단 방법 정립을 통하여 소자의 열화 상태를 파악하고 진단할 수 있는 장치이다. 본 진단 장치는 소자의 off-state I-V curve를 획득하고, 이를 통하여 소자의 열화 상태를 파악하는 방식의 장치인데, 고전압용 소자 진단을 목적으로 3000Vpeak의 전압원과 제어 장치 및 표시 장치를 갖추고 있다. 개발 장치는 stack을 해체하지 않고 여러개의 소자 진단이 가능한 thyristor stack 진단 장치와 개별 소자 정밀 진단이 가능한 열화진단 장치가 있다.설비 고장 중 thyristor 소자의 소손이 원인인 경우가 종종 발생한다. 이 경우 설비 중단으로 이어져 막대한 물적 피해를 가져오는 경우가 있다. 이와 관련된 기술은 국내·외적으로 정립되어 있지 않은 상태이고, 진단 장치도 초보적인 상태이다. 이에 소자의 소손전에 열화 징후를 검색할 수 있는 기술이 필요하다. thyristor 소자는 압연기, 전기로, 전기 도금 라인 등의 철강설비를 비롯한 각종 산업 현장에 다방면으로 사용되고 있으며, 이들 모든 thyristor 소자의 열화 진단 및 점검에 사용된다.아울러, 산업현장의 전기 설비에 사용되는 전력 소자로는 thyristor외에 power BJT, power MOSFET, IGBT, GTO 등이 있는데, 향후 이와 같은 유사 전력소자의 열화 진단 기술 개발이 연결될 계획이다.
실리콘 웨이퍼는 순도 99.9999999%의 단결정(單結晶) 규소를 얇게 잘라 표면을 매끈하게 다듬은, 집적회로를 만드는 토대가 되는 얇은 규소판이다. 웨이퍼의 표면은 결함이나 오염이 없어야 함은 물론, 회로의 정밀도에 영향을 미치기 때문에 고도의 평탄도가 요구된다. 최근에는 두께 0.3㎜, 지름 15㎝의 원판 모양의 것이 사용되고 있다.이 실리콘웨이퍼는 조립한 후에 검사가 끝나면 개별 칩으로 잘려져서 완성된 집적회로로 사용된다. 한편, 집적회로 제작기술의 진보와 더불어 실리콘웨이퍼의 지름은 커져서, 앞으로는 지름이 30㎝나 되는 것도 나올 것으로 예상된다. 이에 본 기술은 반도체 산업의 핵심적인 기판재료인 실리콘 웨이퍼 중, GDRAM급 이상의 반도체 소자제조에는 SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼가 사용될 것으로 추측되어 개발을 시작했었다. 본 개발 6인치 SOI 웨이퍼는 진공접합에 의해서 계면결함을 제어하고, 표면 활성화층을 20㎛까지 연마한 것으로 향후 8인치급 SOI의 개발에도 연결될 수 있을 것으로 판단되어 진다.본 기술을 적용했을시, 차세대 반도체 기판재료의 국산화로 국가경쟁력 확보에 길을 틀 것으로 예상되며, 진공접합장치 제작으로 계면결함 제어가 가능해지고 6인치 SOI 웨이퍼의 반도체 소자제조 공정에 투입이 가능해 질 것으로 보여진다. 또한 반도체 소자생산 수율향상 가능의 효과도 있을 것으로 예상된다.
산불이나 낙뢰 등으로 인한 전력계통의 사고시 고장구간을 정상적인 구간 에서 분리하기까지 광범위하게 저전압이 발생된다. 저전압 발생량은 60% 이하가 대부분이고, 지속시간은 5주기 미만이 대부분을 점유한다. 이러한 순시전압을 가장 효과적으로 보상해주기 위해, 본 기술은 저전압 발생량을 감지하여 부족분만을 단상인버터를 통하여 상별로 보상하여 출력전압을 안정화시킨다. 에너지 저장소자로는 콘덴서 뱅크를 이용하고, 라인에 전압을 더해 주기 위해 직렬투입 트랜스포머를 이용한다. 나눗셈 알고리즘을 이용하여 1mS 미만의 저전압 검출회로를 구현한 기술이다. 또한 순시 저전압시 조업안정화 기술을 적용하였다.본 기술은 전파정류기와 인버터, 직렬투입변압기 및 바이패스 스위치 또는 교류양방향스위치를 이용하여 전원전압이 낮을 경우 전원과 동기된 보상전압을 인버터로 발생시켜 직렬투입변압기를 통해 전원전압에 인가함으로써 무정전 전원장치에 비해 용량이 작아지고 부피가 작아지는 장점이 있다. 뿐만 아니라 보상기가 공급하는 전류가 전원전압과 보상기의 보상전압비율에 의하여 결정되기 때문에 과전류에 대한 안전성이 무정전 전원장치에 비해 뛰어난 장점이 있는 인버터와 직렬투입변압기를 이용해 효율을 극대화 했다. 반도체, 화학, 제지 및 섬유공장과 같은 일관 생산체제를 갖춘 공장으로 저전압시 정류기나 인버터의 TRIP 으로 라인이 정지될 때, 본 보상기를 설치하면 피해 예방 가능할 것으로 예측된다.
리클레이머는 화력발전소 ·제철소 등에 설비되며, 옥외에 쌓여 있는 석탄이나 광석을 컨베이어 위로 옮기는 데 사용되는 설비이다. 무한궤도를 붙이고 자체로 이동하는 것도 있으나, 보통 레일 위를 주행하며, 선회할 수 있는 긴 암(arm)이 있고, 그 끝에 붙어 있는 채집기로 석탄을 모아 컨베이어 위에 싣거나 긁어 모아 쌓기도 한다. 이 기구를 이용하여 매시간 200∼1,000t의 석탄을 이동시킬 수 있으나, 제철소의 원료야드는 분진이 심하고 작업자의 보행거리가 많은 열악 환경에 불출기 운전작업이 고소(高所) 작업이므로 일찍부터 자동화가 요구되어 왔다.본 기술의 주요 내용은 다음과 같다.- 3D 레이져 형상 검출기로 3차원 형상검출 기법 개발- 파일의 형상과 등고선을 추출하는 영상처리 알고리즘 개발- 불출기가 여유 자유도 기구학을 가짐을 입증하고 불출기 역 기구학의 해 도출- End-effector에 해당하는 회전 버킷의 착지점 결정 알고리즘 개발- 원료를 정량으로 퍼내기 위한 정량 불출 제어 시스템 개발- Reclaimer 12기를 통합 운전 할 수 있는 종합 운전용 Client-Server 방식의 자동 운전 시스템 개발- 세계 최초로 착지에서 불출까지 전공정을 완전 자동화- 상업화 완료리클레이머를 사용하여 원료야적 파일을 불출하는 방법에 있어서, - 원료야적 파일의 영상지도를 얻는 단계- 원료파일을 몇단으로 불출할 것인지를 결정하고, 원료야적파일의 가장 높은 위치를 상기 영상지도에서 찾고, 그 높이로 부터 단수를 결정하고, 각 단사이의 높이를 구하는 단계- 각 단의 높이에 해당하는 문턱치로써 이치화된 슬라이스(slice)영상을 얻는 단계- 상기 각각의 슬라이스 영상에 대하여 가장자리 화소를 순서대로 추출하는 단계- 상기와 같이 추출된가장자리 화소를 직각좌표계 값으로 변환하는 단계- 상기와 같이 변환된 직각 좌표계 값 중에서 리클레이머 쪽의 반쪽면에 해당하는 값만을 선택하고 이 선택된 값들을 순서대로 나열하여 이 순서에 따르는 작업경로를 추출하는 단계등으로 구분되는데, 본 기술을 이용하면, 열악한 작업환경에서 이루어지는 원료야적 파일의 채취작업을 자동화할 수 있는 효과가 있다.
크레인은 기계장치 중에서도 가장 먼저 고안된 것으로, 종류가 매우 많고, 사용목적에 따라 크레인의 형식과 운동방식 등이 각각 달라서 이를 분류한다는 것은 어려운 일이다. 명칭도 다양해서 일정하지 않다. 용도와 형상을 고려해서 크레인을 분류하면, 천장 크레인(overhead crane) ·지브 크레인(jib crane) ·다리형 크레인(bridge crane) ·탑형 크레인(tower crane) ·케이블 크레인(cable crane) ·언로더(unloader) 등으로 나눌 수 있다. 〈천장 크레인〉 크레인 중에서 가장 흔히 사용되는 것으로, 공장 ·창고 등의 천장 부분에 설치하기 때문에 이런 명칭이 붙었다. 〈지브 크레인〉 경사진 보(지브)를 가진 크레인으로서, 수직기둥에서 뻗은 수평 외팔보를 가진 형태의 것도 있다. 또, 선회(旋回)하는 것이 많아 선회 크레인이라고도 한다. 〈다리형 크레인〉 거더(girder)를 2개의 교각으로 지지하고, 교각 하단에 있는 바퀴로 레일 위를 주행하고, 이 거더 위를 트롤리가 움직이도록 하여 하역운반을 한다. 트롤리의 형식은 용도에 따라 다양하며 종류도 많다. 〈탑형 크레인〉 높은 탑 상부에 빔을 걸쳐서 하중을 매단 트롤리가 이동하는 식의 것과 지브를 비스듬히 돌출시킨 형식의 것이 있다. 조선소의 선대(船臺)와 안벽(岸壁) 등에 설치되고, 높이 올릴 수 있어 작업반지름이 큰 것이 특색이다. 탑의 하단에는 바퀴가 있어 탑 전체가 레일 위를 주행한다. 권양하중은 100 t 이상이다. 〈케이블 크레인〉 두 지점 사이에 와이어로프를 매고 이를 이용하여 트롤리가 움직이도록 해서 하물을 올리는 작업을 하는 크레인이다. 양단의 탑은 고정된 것과 여러 가지 종류의 이동할 수 있는 것이 있다. 양단 탑 사이의 거리는 200∼600 m이며, 댐 콘크리트 타설(打設), 기계운반, 저목장(貯木場), 교량가설과 채석장의 석재운반 등에 사용된다. 양정(揚程)은 100∼150 m, 권양하중은 3∼150 t 정도이다. 〈언로더〉 광석 ·석탄 등의 산적화물을 하역하는 기계이며, 그래브버킷으로 담아 올려서 기계 내에 있는 벨트컨베이어에 의해서 뒤쪽으로 보내는 형식의 것이 많다. 지브 크레인, 다리형 크레인 및 이것들을 조합한 것이 있으며 형식도 다종다양하다. 이 밖에 디젤기관을 동력으로 하여 도로를 이동하는 모빌 크레인, 부정지(不整地)의 하역에 적합한 캐터필러 크레인, 원기둥을 세워 대문처럼 만든 틀과 전동 윈치를 조합한 것으로 안벽하역에 가장 경제적인 진폴(gin-pole), 홀수가 낮은 상자 모양의 배 위에 지브 크레인을 장비한 플로딩 크레인 등이 있다. 위에서 살펴본 바와 같이 다양한 크레인들은 단순한 mobile 개념에서 최근에는 자동화 시스템으로 기술 개발이 진행되고 있다.이에 본 기술의 내용은 크게 다음과 같은 다섯가지로 나눌 수 있다.- 크레인 작업중 이송물의 흔들림으로 인한 생산성 저하, 제품파손, 안전사고 등에 종합적으로 대비할 수 있는 크레인 제어기술- 주행, 횡행, 권상, 권하 3축 크레인에 대한 고성능 정밀 Anti-Swing 제어로직 개발 - 2차원 흔들림각 정밀측정센서- 정밀 거리측정센서- 제품 이송용 트럭의 위치 및 형상검출 시스템본 기술이 적용되는 주요 용도는 주행, 횡행, 권상 / 권하 3축 제어가 가능한 크레인 자동화 기술, 모든 종류의 크레인 자동화에 적용할 수 있는 개발형 컴퓨터 시스템을 이용한 제어 분야 등으로, 본 기술을 통한 국내기술 확보로 크레인 자동화에 대한 투자비 대폭 절감의 효과를 기대할 수 있다
본 기술과 관련된 로봇 기술은 용융아연 도금 공정중 도금 욕조에 부유하는 Top Dross를 자동으로 제거하는 기술로서, 일본을 중심으로 Flux를 이용하는 금속화학적인 환원 처리에 의한 Dross 회수장치를 개발, 적용하였으나, 온도저하시 설비 내부에서 Dross가 굳거나 금속표면에 고착하여 설비 보수 문제를 야기하는 등의 문제점이 많이 노출되었다. 본 기술의 내용은 다음과 같다.- Dross 제거용 로봇 Tool- 탕면 및 Dross 제거 Box 측정 센서 시스템- Dross 제거 Box 이동 장치- Dross 제거 로봇 및 제어 시스템- 상업화를 위한 시험 단계까지 개발본 기술에서 제시한 로봇에 의한 기계적인 Dross 제거 시스템은 첫 시도이며, 국내외 용융도금 공정에 적용 가능한 장점이 있다.