• 한국실내디자인학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.69-75
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• 2004

Since 1990s, several rising western architects have been moving their theoretical background from the modern paradigm to new science and philosophy. Architectural spaces are based on the philosophy and science of their own age and the architectural theories made by them. And specially, it seems that topological spaces are different to theoretical backgrounds from idealized spaces of modern architecture. From these backgrounds, this study was performed to search for the spacial relationship and characteristics shown in the recently folding architecture and the results of this study that starts this purpose are as follows. First, the architecture that introduced by the theory of topology has appeared as the circulation forms like as Mobius band or Klein bottle, and was made the space fused with structure pursuing liquid properties of matter. As follows, second, the concept of topological space made the division of traditional concept of floor, wall, ceiling disappeared and had built up the space by continual transformation. Third, about the relationship between two spaces in topological space, the two spaces were happened by transformation of these and they have always continuity and the same quality.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권6호
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• pp.533-539
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• 2015

최근 다수의 유도무기는 공간 효율성을 위해 접힘 날개를 적용하고 있다. 날개의 전개과정 중에 작용하는 공기력은 날개 전개 성능에 많은 영향을 주기 때문에, 일반적으로 CFD 해석을 통하여 공력계수를 산출한다. 이와 다른 방법으로 Missile Datcom을 이용하여, 날개의 전개 과정을 날개 상반각 변화로 가정하여 입력하면, 빠르고 간편하게 CFD 해석 결과와 근접한 공력계수 산출이 가능하다. 또한 동체에 돌출부가 존재하는 경우 날개를 서로 포개어 접어야 되는 상황이 발생할 수 있고, 전개과정 중에 한쪽 날개가 다른 쪽 날개의 전개 과정을 방해 또는 도와주게 되는 구속효과가 발생하게 된다. 따라서 공기력 효과 및 구속 효과를 고려하여 날개의 초기구속 여부 판단 기준과 전개 거동 특성을 수식화 하였고, 날개 전개 성능 분석을 수행하였으며, 성능 분석 결과를 풍동 시험 데이터와 비교하였다. 날개의 전개 성능은 풍동시험에서 나타난 전개 취약 풍향을 정확하게 예측하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제16권12호
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• pp.571-577
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• 2018

자전거 이용자가 안경 및 선글라스를 쓴 상태에서 마스크를 착용 할 때 여러 가지 불편함을 호소한다. 본 논문은 이러한 불편함을 보완하여 자전거 라이더들에게 필요한 일회용 미세먼지 마스크를 개발하는데 그 목적이 있다. 미세먼지 마스크의 특성상 일회성 정전기 발생 섬유와 마스크의 형태적 문제로 연구범위를 제한하고 기존 미세먼지 마스크를 간결한 제작공정으로 디자인한다. 이렇게 개발된 일회용 미세먼지 마스크는 세로방향 접힘으로 입 앞 마스크 내 공간을 충분히 확보하였고 거친 숨에도 입에 닿지 않게 접힘 부위형태가 유지 되게 하여 답답함을 최소화 하였다. 코지지대에 유선형 스폰지를 부착하고 안면 볼 부위를 일반마스크 보다 2.5cm 정도의 확장하여 측면 밀착성을 높였다. 또한 기존에 없던 일회용 미세먼지 스카프 마스크를 제작하여 안면과 목 부위 자외선을 차단하고 밀착성 높은 미세먼지 마스크를 개발하였다.

• 한국의류산업학회지
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• 제24권6호
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• pp.667-685
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• 2022

본 원고는 소프트 로봇용 4D 프린팅 소재와 어그제틱 구조체에 대한 연구 동향을 정리한 것이다. 먼저 4D 프린팅 소재의 형상 변화 거동을 형상 변화와 형상기억 소재, 이중, 삼중, 다중 형상기억 효과, 접힘과 굽힘, 표면지형별로 구분하여 알아보았다. 형상 변화와 형상기억 소재 등 열이나 수분의 자극에 가역적/비가역적 혹은 규칙적/불규칙적 형상 변형이 가능할 수 있다. 다음으로, 차원별 형상이동 유형에 따른 특성과 물성에 대해 알아본 바, 1차원에서 다차원으로의 형상이동을 1D-1D 팽창/수축, 1D-2D 접힘/굽힘, 1D-3D 접힘 (1D-to-3D folding)으로 구분할 수 있다. 2차원에서 형상이동은 2D-2D 굽힙, 2D3D 굽힘/접힘/꼬임/표면말림/표면지형변화/굽힘과 꼬임, 3차원에서 다차원으로의 형상이동은 3D-3D 굽힙과 3D-3D 선형/비선형 거동으로 구분할 수 있다. 마지막으로 4D 프린팅 메타구조체 중 힌지 구조체를 적용한 KinetiX는 단일단위 터셀레이션과 다중단위 터셀레이션으로 모델링할 수 있고, 평면 및 공간 변환이 용이하고, 컨포머블 헬멧에 적용할 수 있다. 키리가미 구조체를 기본으로 한 공압형 어그제틱 구조체는 역설계 기반 구조체로써 굽힘각도를 제어하는 알고리즘으로 설계할 수 있다. 설계 후 3D 프린팅하여 TPU 멤브레인으로 프로토 타입을 제조하였고, 압력을 낮추면서 원하는 3차원 형상으로 완성될 수 있음을 확인하였다. 온도나 습도 등의 외부자극요소에 따라 형상이나 물성을 변화할 수 있는 재료를 사용하여 변형가능한 3차원 구조체로 성형한 4D 프린팅 소재를 이용하여 상지, 하지, 손, 발 등 소프트 로봇의 외골격(exoskeleton) 소재에 적용할 수 있을 것이다. 즉 자세제어, 상황인식, 동작신호 생성 등 다양한 환경에 대응하여 착용자의 움직임에 고하중, 고기동성, 운동지속성을 지원하는 기능을 갖는 소프트 로봇용 4D 프린팅 소재는 헬스케어 웨어러블 의류 제품화 개발로의 용도 전개가 가능할 것이다. 특히 4D 프린팅 소프트 소재 및 공정개발 분야는 일상 생할 보조용이나 재활치료용 의류를 개발하기 위한 3D 프린팅 소재 및 공정의 원천 기술에 해당하므로 이와 관련한 연구의 기초 자료로서 활용되기를 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.666-672
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• 2017

본 연구팀은 프레스 성형 공정에서 버텀 섀시 (bottom chassis)에 팸너트 (pem nut)를 고정하는 것과 같은 협소 공간 작업을 위한 6축 다관절 로봇을 개발하고 있다. 본 논문에서는 6축 다관절 로봇의 위치 제어를 위한 기구학 해석과 가반하중에 따른 위치 정밀도 파악을 위한 구조해석을 수행하였다. 먼저, 로봇의 Denavit-Hatenberg 파라미터를 정의하고, 정기구학과 역기구학 모델을 제시하였다. 기구학 모델은 Coppelia Robotics 사의 virtual robot experimentation platform (V-REP)을 이용하여 시각적인 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 위치 정밀도 분석은 완전 펼침 상태와 완전 접힘 상태에서 자중에 의한 처짐량과 가반하중에 의한 처짐량에 대한 구조해석을 통해 수행하였다. 해석 결과, 최대 변형량은 완전 펼침 상태에서 자체 하중만 있는 경우 0.339 mm로 나타났으며, 5kgf의 하중이 장착된 경우에는 0.667 mm로 나타났고, 설계 조건 1 mm 내에 있음을 확인하였다. 또한, 최대 발생 응력은 축 2와 3을 연결하는 링크에서 22.05 MPa로 나타났고, 부품 재질을 고려할 때 이 값은 구조적으로 안전함을 확인하였다.

• 한국과학예술포럼
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• 제37권5호
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• pp.119-133
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• 2019

본 연구는 초고층 건물의 치열한 높이 경쟁이 지속되면서 더 이상 높이만으로는 다른 건물과의 차별성이 부족하다는 인식이 팽배하면서 비정형적 형태에서 경쟁력이 새롭게 부각되고 있다. 또한 비정형 초고층 건물은 높이뿐만 아니라 그 형태로도 국가, 도시, 기업의 경제적 경쟁력을 표출하는 상징성을 드러내고 있다. 디지털 미디어가 도입되기 이전에는 건축물의 구조와 형태사이에 간극이 존재했으며 이를 해결하기 위한 별도의 구조적인 매개물이 요구되었다. 1980년대 후반부터 디지털 기반의 비정형재현 과정이 실험적으로 활용하기 시작하였고 2000년 이전에는 사무공간의 초고층건축으로 사용하거나 산업용 굴뚝, 통신탑 등의 용도가 대부분이었다. 2000년 이후 대다수 글로벌 브랜드호텔 또는 상·주거공간으로 복합·다양한 용도의 초고층건축이 증가하는 추세에 의해 최근의 건축사례들은 이전의 한계를 벗어나고 있음을 분명하게 확인된다. 복잡한 비정형형상으로부터 직접적인 구조체계를 도출하고 사선형, 곡면형이 지닌 조형적인 표현성을 실현할 수 있는 디지털 기반의 형성을 통해 구조와 형태사의 새로운 관계설정에 대한 필요성이 요구된다. 이에 2000년 이후 신축된 건축 가운데 국제초고층협의회(CTBUH)의 데이터를 기준에 의해 초고층 100위의 빌딩을 대상으로 정형 및 사선형, 곡면형 등으로 구분하여 조형적 형태를 인지하는 실질적인 설계가 이루어지는 설계 프로세스를 근거로 한다. 본 연구의 목적은 복잡·다양한 비정형 건축형태를 구축하기 위한 형태의 상호관련성을 유추하는데 목적이 있다. 따라서 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 복합된 용도의 건물에 따른 다양한 형태구성의 고층부의 외관이 보인다. 둘째, 접힘은 내부방향으로 반복적 접힘이 적용되어 나타난다. 셋째, 2방향 곡면은 twist의 속성을 가지는 pure, helix, spiral twist 유형의 대부분 나타난다. 그러므로 향후 본 연구를 기반으로 미래 초고층건축의 형태분류 및 양상을 예측하는데 기초적 데이터로서 활용하고자 한다.