경작업용 ROV의 구조 설계를 위한 주요 조건 분석

Abstract

본 논문은 수중 로봇의 구조 설계 중에, 특히 골격 구조(main frame)의 설계에 고려되어야 하는 주요한 조건을 간단하게 정리하였다. 설명한 조건에 대한 타당성을 보이기 위해 간단한 수중 로봇의 설계 예에 대한 구조 해석을 수행하였다. 이를 통해 수중 로봇의 구조 설계는 (1) 수중에서 부과되는 힘, (2) 지상에 놓일 때 부과되는 힘, (3) 진수/인양에 부과되는 힘을 모두 감당할 수 있도록 설계되어야 하며, 특히 수중에서 작용하는 중력의 영향과 지상에서 작용하는 중력이 영향이 선체에 다르게 부과된다는 부분을 설명하였다. 또한 구조 설계에 포함되는 소재의 선정과 부력재의 선정, 그리고 조립 방법과 유지 보수 방법에는 이론적인 장단점의 분석뿐만 아니라 현재의 시장에서 통용되는 여건을 반영되어야 함을 설명하였다. 마지막으로 수중 로봇의 지상 중량과 수중 중량의 관리를 CAD 또는 스프레드시트를 통해서 처음 설계단계부터 최종 완성단계까지 지속적으로 관리하여함을 지적하였다. 이러한 방법이 이론적으로 완전하지 않지만 실제 수행 가능한 수준에서, 수중 로봇의 무계, 정적 발라스팅 그리고 동적 발라스팅을 위한 방법이 될 수 있을 것으로 판단한다. 또한 전문적인 수중 로봇의 구조 설계를 위해서는 본 논문에서 설명한 부분 외에 많은 추가 정보와 경험을 필요로 하지만 시작하는 단계에서 적용이 가능하며 체계적으로 접근할 수 있는 방법을 제시하였다고 판단한다.봇의 구조 설계는 (1) 수중에서 부과되는 힘, (2) 지상에 놓일 때 부과되는 힘, (3) 진수/인양에 부과되는 힘을 모두 감당할 수 있도록 설계되어야 하며, 특히 수중에서 작용하는 중력의 영향과 지상에서 작용하는 중력이 영향이 선체에 다르게 부과된다는 부분을 설명하였다. 또한 구조 설계에 포함되는 소재의 선정과 부력재의 선정, 그리고 조립 방법과 유지 보수 방법에는 이론적인 장단점의 분석뿐만 아니라 현재의 시장에서 통용되는 여건을 반영되어야 함을 설명하였다. 마지막으로 수중 로봇의 지상 중량과 수중 중량의 관리를 CAD 또는 스프레드시트를 통해서 처음 설계단계부터 최종 완성단계까지 지속적으로 관리하여함을 지적하였다. 이러한 방법이 이론적으로 완전하지 않지만 실제 수행 가능한 수준에서, 수중 로봇의 무계, 정적 발라스팅 그리고 동적 발라스팅을 위한 방법이 될 수 있을 것으로 판단한다. 또한 전문적인 수중 로봇의 구조 설계를 위해서는 본 논문에서 설명한 부분 외에 많은 추가 정보와 경험을 필요로 하지만 시작하는 단계에서 적용이 가능하며 체계적으로 접근할 수 있는 방법을 제시하였다고 판단한다.