한국해안•해양공학회

신기술소개

2024년 3호 신기술
이름 한국해안해양공학회 날짜 2024.10.28 03:10 조회수 31
첨부파일(2) 3.Development of Weight Compaction-Type Underwater Rubble Leveling Robot “SEADOM-7”.pdf [다운로드:5회] 4. Study on a Methodology for Designing Breakwaters Considering Climate Change Adaptation.pdf [다운로드:5회]
Development of Weight Compaction-Type Underwater Rubble Leveling Robot “SEADOM-7” 2024년 DPWA 콘퍼런스에서 발표된 SEADOM-7은 일본 Penta-Ocean Construction이 개발한 수중 자갈 정밀 레벨링 로봇으로, 방파제 건설을 위한 기초 작업을 자동화하고 효율적으로 수행하는 장비입니다. 이 로봇은 AI 시스템과 중량 압축 기술을 활용하여 해저의 자갈을 평탄하게 정리하며, 원격 조정 및 실시간 모니터링이 가능해 다이버 투입 없이도 깊은 수심에서 안전하고 생산적으로 작업을 수행할 수 있습니다. 기존 방파제 건설에서는 크레인이 자갈을 다지는 방식으로, 크레인 운전자가 경험에 의존해 무게를 조절해왔습니다. 그러나 SEADOM-7은 AI를 통해 무게와 하강 높이를 자동으로 최적화하여, 보다 정밀하고 일관된 작업 결과를 제공합니다. SEADOM-7은 주프레임과 보조프레임, 그리고 유압 실린더로 구성되어 울퉁불퉁한 자갈 지면에서도 자유롭게 이동할 수 있습니다. 갈퀴 장치로 자갈을 평탄하게 만든 뒤, 중량 장치로 자갈을 다지는 방식으로 작업이 진행됩니다. 이때 로봇은 초음파 센서와 GNSS 시스템을 통해 자갈의 높이와 위치, 기울기 등을 실시간으로 측정해 원격 제어실에서 모니터링이 가능합니다. 또한, AI 시스템으로 자갈의 특성과 무게 하강 높이를 학습하여 최적의 압축 방법을 계산하며, 실험에서는 자갈 함몰 정도를 예측하는 AI 모델의 MAE(평균 절대 오차)가 39.1mm로 나타나 정밀도를 확인했습니다. 향후 AI 모델의 정확도를 높이기 위해 데이터를 추가 수집하고, 현장 맞춤형 재학습 과정을 거쳐 성능을 개선할 예정입니다. SEADOM-7의 개발은 해저 자갈 레벨링 작업의 자동화를 가속화하고, 항만 및 방파제 건설의 생산성을 향상시키는 중요한 사례로, 앞으로 해양 건설의 새로운 표준을 제시할 것으로 기대됩니다. Study on a Methodology for Designing Breakwaters Considering Climate Change Adaptation 일본 국토교통성은 기후 변화 적응 방안의 일환으로 항만과 해안 구조물의 안전성과 성능을 확보하기 위한 설계 방법을 개발하고 있으며, 방파제 설계 시에는 이러한 변화에 따른 다양한 시나리오를 고려해야 합니다. 본 연구는 기후 변화로 인한 해수면 상승, 파고 증가, 태풍 강도의 변화에 대응하기 위해 방파제의 안정성을 시뮬레이션을 통해 연구했습니다. 연구 방법은 사전 적응(Proactive adaptation)과 순응 적응(Flexible Proactive adaptation) 두 가지 접근법을 적용하여 기후 변화의 영향을 고려한 방파제 설계 방안을 제시합니다. 사전 적응 방안은 기후 변화로 인한 최악의 상황을 기준으로 초기부터 방파제를 설계하여, 환경 변화에 따라 추가적인 유지보수나 재설계가 필요하지 않도록 합니다. 이를 통해 처음부터 최대 강도의 방파제를 구축하여 기후 변화의 불확실성을 관리할 수 있습니다. 반면, 순응 적응은 방파제를 중간 강도로 설계하여 초기 비용을 절감하고, 환경 변화가 발생할 때 필요한 보강 작업을 통해 성능을 강화하는 유연성을 제공합니다. 방파제의 안정성을 위해 해수면 상승, 파도 높이, 조수 변동 등을 분석하여 각각의 시나리오에 따른 구조적 요구 사항을 계산했으며, 사례 연구를 통해 소파 블록을 사용하여 기후 변화 시나리오에 따른 방파제의 성능을 분석했습니다. 이번 연구는 기후 변화 적응 방안을 통해 항만 구조물의 장기적인 안정성과 안전성을 확보하고, 예상되는 기후 변화에 대비할 수 있는 실질적인 지침을 제공하며, 변화에 유연하게 대응할 수 있는 방안을 강조하고 있습니다.

2024년 3호 신기술

이름: 한국해안해양공학회

날짜: 2024.10.28 03:10

조회수: 31

첨부파일(2): 3.Development of Weight Compaction-Type Underwater Rubble Leveling Robot “SEADOM-7”.pdf [다운로드:5회] 4. Study on a Methodology for Designing Breakwaters Considering Climate Change Adaptation.pdf [다운로드:5회]

Development of Weight Compaction-Type Underwater Rubble Leveling Robot “SEADOM-7”

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2024년 DPWA 콘퍼런스에서 발표된 SEADOM-7은 일본 Penta-Ocean Construction이 개발한 수중 자갈 정밀 레벨링 로봇으로, 방파제 건설을 위한 기초 작업을 자동화하고 효율적으로 수행하는 장비입니다. 이 로봇은 AI 시스템과 중량 압축 기술을 활용하여 해저의 자갈을 평탄하게 정리하며, 원격 조정 및 실시간 모니터링이 가능해 다이버 투입 없이도 깊은 수심에서 안전하고 생산적으로 작업을 수행할 수 있습니다.

기존 방파제 건설에서는 크레인이 자갈을 다지는 방식으로, 크레인 운전자가 경험에 의존해 무게를 조절해왔습니다. 그러나 SEADOM-7은 AI를 통해 무게와 하강 높이를 자동으로 최적화하여, 보다 정밀하고 일관된 작업 결과를 제공합니다. SEADOM-7은 주프레임과 보조프레임, 그리고 유압 실린더로 구성되어 울퉁불퉁한 자갈 지면에서도 자유롭게 이동할 수 있습니다. 갈퀴 장치로 자갈을 평탄하게 만든 뒤, 중량 장치로 자갈을 다지는 방식으로 작업이 진행됩니다. 이때 로봇은 초음파 센서와 GNSS 시스템을 통해 자갈의 높이와 위치, 기울기 등을 실시간으로 측정해 원격 제어실에서 모니터링이 가능합니다. 또한, AI 시스템으로 자갈의 특성과 무게 하강 높이를 학습하여 최적의 압축 방법을 계산하며, 실험에서는 자갈 함몰 정도를 예측하는 AI 모델의 MAE(평균 절대 오차)가 39.1mm로 나타나 정밀도를 확인했습니다. 향후 AI 모델의 정확도를 높이기 위해 데이터를 추가 수집하고, 현장 맞춤형 재학습 과정을 거쳐 성능을 개선할 예정입니다. SEADOM-7의 개발은 해저 자갈 레벨링 작업의 자동화를 가속화하고, 항만 및 방파제 건설의 생산성을 향상시키는 중요한 사례로, 앞으로 해양 건설의 새로운 표준을 제시할 것으로 기대됩니다.

Study on a Methodology for Designing Breakwaters Considering Climate Change Adaptation

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일본 국토교통성은 기후 변화 적응 방안의 일환으로 항만과 해안 구조물의 안전성과 성능을 확보하기 위한 설계 방법을 개발하고 있으며, 방파제 설계 시에는 이러한 변화에 따른 다양한 시나리오를 고려해야 합니다. 본 연구는 기후 변화로 인한 해수면 상승, 파고 증가, 태풍 강도의 변화에 대응하기 위해 방파제의 안정성을 시뮬레이션을 통해 연구했습니다. 연구 방법은 사전 적응(Proactive adaptation)과 순응 적응(Flexible Proactive adaptation) 두 가지 접근법을 적용하여 기후 변화의 영향을 고려한 방파제 설계 방안을 제시합니다.

사전 적응 방안은 기후 변화로 인한 최악의 상황을 기준으로 초기부터 방파제를 설계하여, 환경 변화에 따라 추가적인 유지보수나 재설계가 필요하지 않도록 합니다. 이를 통해 처음부터 최대 강도의 방파제를 구축하여 기후 변화의 불확실성을 관리할 수 있습니다. 반면, 순응 적응은 방파제를 중간 강도로 설계하여 초기 비용을 절감하고, 환경 변화가 발생할 때 필요한 보강 작업을 통해 성능을 강화하는 유연성을 제공합니다.

방파제의 안정성을 위해 해수면 상승, 파도 높이, 조수 변동 등을 분석하여 각각의 시나리오에 따른 구조적 요구 사항을 계산했으며, 사례 연구를 통해 소파 블록을 사용하여 기후 변화 시나리오에 따른 방파제의 성능을 분석했습니다. 이번 연구는 기후 변화 적응 방안을 통해 항만 구조물의 장기적인 안정성과 안전성을 확보하고, 예상되는 기후 변화에 대비할 수 있는 실질적인 지침을 제공하며, 변화에 유연하게 대응할 수 있는 방안을 강조하고 있습니다.

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