본 논문은 인휠형 휠체어에 있어 휠 림에 걸리는 외력을 차량의 전압과 회전 속도를 통해 예측하고 이를 통해 각 바퀴에 사용자의 힘에 따라 차량의 방향 및 속도를 제어할 수 있도록 고안된 제어기 설계에 관한 논문이다. 최근 노인 인구의 증가로 인해 노인 및 장애인을 위한 이동기기에 대한 관심이 증가되고 있다. 특히 많은 수의 고령자들이 휠체어를 이용하고 있다. 하지만 고령자의 경우 수동 휠체어 사용 시 국내 지형상의 문제로 인해 구동에 어려움을 겪는다. 또한 전동 휠체어의 경우 조이스틱으로 구동하므로 하체 근력 약화로 인해 휠체어를 이용하는 고령자의 경우, 상체 근력 또한 약화될 수 있다. 이를 극복하기 위해 림(rim)에 힘이 가해지는 힘의 크기를 파악하여 이에 상응하는 모터를 구동시키는 힘 보조형 인휠 전동기에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 대부분의 힘 보조형 인휠 전동기의 경우 힘의 크기를 측정하기 위한 센서 모듈이 장착되어야 하며 이를 위해 힘의 크기를 측정하기 위한 별도의 림을 설계해야 하는 등 기구적 장치가 요구된다. 이에 본 논문에서는 이러한 힘의 크기를 측정하기 위한 림 설계 대신에 모터의 수학적 모델을 기초로 모터에 전달되는 전압과 바퀴의 현재 속도를 토대로 인휠형 모터에 걸리는 외력을 추정하고 이를 토대로 사용자의 이동 속도와 방향을 추정하여 모터를 이동시킬 수 있도록 하였다. 본 논문은 제안된 수학적 모델을 기초로 사용자의 구동 의지력을 정확하게 측정할 있었다. 또한 이를 기초로 한 제어기를 적용할 경우 인휠 휠체어를 사용자의 의지에 따라 이동할 수 있음을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.
Dextran(Mw.:500,000)용액의 한외여과에 있어서, 현재 나권형 모듈의 유로형성체로 사용되는 난류촉진물체를 적용하여 실험한 결과, 난류촉진물체의 mesh가 증가할수록 막투과 flux가 향상되었으며, 난류영역에서는 층류영역에 비해 순환유속과 난류촉진물체의 사용에 따른 막투과 flux에 대한 영향이 상대적으로 적었다. 난류촉진물체의 사용에 따른 막투과 flux 향상율은 사용한 membrane의 종류에 따라 층류영역의 경우 최대 112%, 난류영역의 경우 50%에 달하였다. 또한 난류촉진물체를 사용함으로써 한외여과막의 고분자 용질에 대한 배제 성능을 높일 수 있었으며, 이러한 flux 및 배제 성능 증가 등의 효과들은 높은 조작압력차와 낮은 순환유속(농도분극이 상대적으로 심한 영역)에서 더욱 두드러졌다. 그러나, 난류촉진물체의 mesh 수와 순환유속이 증가함에 따라 한외여과 cell 내에서의 압력손실도 증가하였으며, 특히 난류영역에서는 그 영향이 매우 심하였으므로 실제 공정 설계시 순환유속과 압력차 및 난류촉진물체 형태에 따른 압력손실을 반드시 고려해 주어야 함을 알 수 있었다. 물질전달계수 예측을 위한 기존의 물질전달 상관관계식을 농도분극층에서의 고분자 물질의 물성변화를 고려하고 경계층 저항 모델에 근거하여 보정하였는 바, 기존의 관계식에 비해 오차를 줄일 수 있었으며, 이때의 관계식은 다음과 같았다.$N_{sh}=0.151(N_{Re})^{0.199}(N_{Sc})^{0.22}(N_{Scm})^{0.197}\;(625$N_{sh}=0.0165(N_{Re})^{0.428}(N_{Sc})^{0.33}(N_{Scm})^{0.223}\;(5015
최근 들어 컴퓨터의 대용량화 및 고성능화에 따라 WWW(World-Wide-Web)을 기반으로 하는 다양한 형태의 지리정보시스템(GIS: Geographic Information System)이 개발되고 있다. 그러나, 이러한 WWW 기반의 GIS에 대한 연구는 도로망, 지도검색과 같은 정적인 데이타를 주로 관리하기 때문에 아직까지는 실생활에 크게 영향을 미치지 못하고 있다. 그러나 국내의 현실과 기술의 발전상으로 볼 때 모바일 장치 보급률의 증가 추세와 더불어 모바일 장치가 컴퓨터를 대신할 차세대 장치로 부각되고 있고, 소형의 GPS 장치의 모듈식 개발로 인하여 앞으로는 운송수단이나 개개인이 사용하고 있는 장비에 GPS 장치를 부착하여 사용하게 될 것이다. 즉, 모바일 장치를 이용한 동적인 GIS의 사용이 점차 증가하게 될 것이다. 이에 본 논문에서는 무선 네트워크 상에서 GIS 정보를 처리할 수 있게 하기 위하여 Shareware DBMS를 이용한 모바일 지리정보시스템을 설계 및 구현한다. 본 논문에서는 GIS 데이타 서버에 모바일의 개념을 적용하여 클라이언트상에서 공간 데이타의 삽입, 삭제, 갱신, 줌 인, 줌 아웃, 그리고 클라이언트 사용자의 위치가 표시되는 기능을 가진 시스템을 구현한다. 이로 인해 이동하면서 공간 데이타를 처리할 수 있는 동적인 데이타 관리와 미들웨어를 통해 다양한 GIS 서버를 이용할 수 있는 확장성을 제공한다. 아울러 Shareware DBMS를 이용함으로써 구축비용의 절감이라는 이점도 얻을 수 있으며, 지능형 교통 시스템(ITS: Intelligent Transport System)과의 연계도 가능하다.
지역사회의 경제, 사회, 환경 문제가 심각한 수준에 이르자, 우리 사회는 기업가정신 교육을 통해 지역문제에서 기회를 발견하고 창의적 도전을 통해 사회적 가치를 창출하는 청년 인재 육성의 필요성을 절감하고 있다. 그러나 기업가정신 교육 프로그램은 대체로 상업성에 방점을 두고 있어 지역문제 해결 맞춤형 교육 프로그램이 미비한 상황이다. 이에 본 연구에서는 지역사회 문제 해결형 기업가정신 교육과정을 개발하는데 연구의 목적을 두었다. 본 연구는 교육과정 개발을 위해 역량 중심 교육과정 모형(Competency based Curriculum)을 적용하였으며, 총 10인의 전문가 자문을 거쳐 지역문제 해결형 기업가정신 역량을 도출하였다. 그 과정에서 역량 모형의 오류 발생 가능성을 낮추고자 델파이 방법론을 추가로 활용하였다. 연구 결과, 총 23개의 지역문제 해결형 기업가정신 역량이 확정되었으며, 역량별 지식(K)-기술(S)-태도(A)는 각각 5개, 9개, 9개로 구성되었다. 이를 Dunham의 문제해결 6단계 모형에 적용하여 Phase 1 문제 발굴, Phase 2 문제 분석, Phase 3 계획, Phase 4 조치, Phase 5 평가 순으로 모듈식 학습지원책을 개발하였다. 본 연구는 사회복지학에서 자안된 이론적 모형을 기반으로 구체적인 기업가정신 교육과정 및 학습지원책을 개발함으로써 이론과 실천을 통합하였다는 점에서 의미가 있다. 또한 전문가 자문을 토대로 지역문제 해결형 기업가정신 역량 모형을 개발하고 이를 근거로 구체적인 교육과정을 제안하였다는 점에서 시사점이 있다.
급격한 도시화로 인한 지하의 무분별한 개발은 기존 지하매설물의 점검과 교체 그리고 새로운 지하시설물 설치에 지연을 일으키고 있다. 최근에는 체계화된 시스템을 도입하여 지하시설물을 관리하고 있지만, 실제 시공은 현장 여건에 따라서 설계 도면과 다르게 진행되기 때문에 기존 지하매설물의 부정확한 위치 정보로 사고가 끊임없이 발생하고 있다. 한편, 전기비저항 탐사는 전극을 지반에 관입시켜 전극 간 전위차로 지반의 전기저항을 측정하는 방식이며, 비파괴 물리탐사 기법으로서 널리 이용되고 있다. 그리고 다수의 전극 쌍을 이용하여 복잡한 지하 구조를 영상화하고, 딥러닝 알고리즘을 활용한 데이터 해석 기술들이 비약적으로 발전하였지만, 아직 지하매설물의 기하학적 조건에 따른 전기저항 변화를 정량적으로 평가한 기초적인 연구로서는 진행된 바가 없다. 본 연구에서는 전극과 지하매설물의 기하학적 매개 변수 해석을 통해서 전기저항 변화를 평가하였다. 먼저, 이론식과 수치 해석의 전기저항값 차이가 작게 나타난 정량화된 메쉬를 적용하여 3차원 전기저항 수치 해석 모듈을 개발하고, 매설물의 깊이, 크기, 그리고 전극과 매설물 간 이격거리에 따른 매개 변수 해석을 통해서 정상 직류 상태에서 전기저항 변화를 정량적으로 비교하였다. 전기저항은 매설물이 얕은 깊이에 위치하고, 크기가 크고, 전극과의 이격거리가 가까울수록 높게 측정되었다. 추가적으로 전극과 지하매설물 주변에 형성된 전위 및 전류밀도 분포를 분석하여 터미널 전극 주변에서 측정된 전기저항을 고찰하였다.
본 논문에서 응용하고자 하는 MR 유체 댐퍼는 상자성(paramagnetic) 입자를 MR 유체 내부에 분산시켜 전류에 따라 발생하는 전자석 원리를 이용하여 MR 댐퍼 내부의 유체의 항복 전달 응력의 변화 실키 수 있는 특징이 있다. 즉, 전류의 세기에 따라 MR 유체 댐퍼 내부의 마찰계수가 달라지는 현상을 이용하는 것이다. 이러한 MR 유체 댐퍼 제어에 사용하고자 하는 MCU는 마이크로칩 사의 dsPIC 칩을 이용하여 성능을 개선하고자 하며 전류제어에는 PWM을 이용하며, 외부 모니터링을 위하여 UART 통신을 이용하여 전체 시스템을 모니터링 하도록 설계하였다. 본 연구에서는 MR 유체 댐퍼와 dsPIC 칩을 사용하여 세탁기의 탈수 과정 시 발생 되는 진동 및 소음을 저감 시키도록 세탁기용 진동 및 소음방지 시스템을 제안하고자 한다.
가상공간 즉 웹상에서 가상 실험실을 개발하여 공학 실험교육을 수행하려는 시도가 많이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 가상교육의 현실성 부족이라는 문제점의 해결책으로 실시간 원격실험실을 제안하고 구현하였다. 원격실험실은 실험실험 관련 회로 및 장비를 웹상에서 원격 제어하여 실험을 하며, 그 결과 데이터 및 영상 정보를 되돌려 받을 수 있도록 하는 기능을 제공하여 학습자로 하여금 시간과 장소에 구애 없이 현장감 있는 실험학습을 수행할 수 있도록 설계 구현되었다. 서버 클라이언트 환경에서 개방형 JAVA WEB START 기술, FTP 기술, TELNET 기술 등 인터넷 활용 기술을 기반으로 하는 본 논문의 원격 실험실 모듈은 저렴한 비용으로 구현할 수 있고, 실시간 하드웨어 제어와 관련된 다양한 분야의 공학실험교육에 효과적으로 적용할 수 있을 것이다.
최근 태양 에너지의 효율을 높이기 위해 사용되는 태양 추적 장치의 태양 추적 방법으로는 센서 방식, 프로그램 방식, 센서와 프로그램을 결합한 프로그램 혼합식으로 나눌 수 있다. 센서 방식 태양 추적 방법에서 AC 모터 및 CdS 센서를 이용한 태양 추적 장치는 저렴한 가격으로 제작이 가능하지만 모터 정지 시 발생하는 관성에 의한 오차 및 태양 빛의 산란에 의한 오차로 인해 위치 정밀도가 낮은 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 태양의 위치를 판단하는 CdS 센서 모듈 설계 방법과 추적 시 발생하는 오차를 미리 측정하여 그 값을 추적 제어 시 이용하는 제어 방법을 통해 위치 정밀도를 높이는 방법에 대해 제안하였다. 또한, 태양 추적 장치의 성능을 평가하기 위해 태양열 온수기를 구현하여 효율 향상 측면과 위치 정밀도 측면에서 실험을 진행하였다. 실험 결과, 위치 정밀도 실험에서는 ${\pm}2mm$의 위치 정밀도를 나타내 태양열 온수기의 허용 오차인 ${\pm}15mm$를 만족하였으며, 효율 향상 실험에서는 국내 온수기 인증 기준인 KSB8202 대비 32%의 효율 향상을 가져왔다.
고장에 대한 강인성, 높은 출력 전류 특성 및 모듈화의 용이성 때문에 병렬 인버터 시스템은 그활용도가 점차 높아지고 있다. 이러한 병렬 인버터 시스템에서 전체 시스템 전력균형 제어는 주로 주파수 드롭과 전압 드룹 제어 또는 유효전력 과 무효전력 제어를 통하여 이루어지고 있다. 그러나 이러한 제어방법들은 시스템 변수 변동 및 부하변동에 따라 늦은제어 응답특성을 가지는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 해결하기위해, 본논문에서는 병렬 인버터 시스템의 각모듈 출력전력을 균등화 시키는 새로운 제어기를 제안하였다. 제안한 제어기는 하드웨어 구현의 용이성, 피크전류 차단 기능들의 특성을 가진다. 또한 본논문에서는 제안한 제어기의 설계 절차를 기술하였으며, 여러 부하조건 및 시스템 파라미터 변동조건에 따라 순시전력균형제어기 동작 특성의 효용성을 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 통하여 확인 하였다.
건설실패정보는 건설실패를 야기한 업무 프로세스를 파악하고, 건설실패를 예방할 수 있는 향상된 프로세스를 제공하는 핵심 요인이 될 수 있다. 본 연구에서는 건설실패정보를 활용하여, 건설실패의 재발을 예방할 수 있는 건설 프로세스의 지속적 개선 모델의 개념적 틀을 제시하였다. 문헌연구를 통해 건설실패의 정의, 유형, 원인 및 교훈 등의 건설실패정보에 대한 개념을 정립하였다. 또한 건설실패정보에 프로세스 재설계 방법론 및 사례기반추론기법을 적용하여 프로세스 개선에의 적용가능성을 확인하였고, 사례기반추론기법의 주요 모듈인 사례검색, 사례색인 및 사례적응을 이용한 건설 프로세스의 지속적 개선 모델의 개념적 틀을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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