• 제목/요약/키워드: 응용 요소법

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GIS를 이용한 한국의 기후지역 구분 (A Classification of Climatic Region in Korea Using GIS)

  • 박현욱;문병채
    • 대한지리학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.17-40
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    • 1998
  • 기후지역 구분(기후환경 유형화)의 가장 중요한 역할은 기후환경의 실태를 나타내 그 대세를 알기 쉽게 표현하는 귀납적 일반화를 행하기 위한 수단이다. 본 연구는 기후대표성과 그 범위의 체계적인 과학적 설정을 위해 한반도의 기후특성을 잘 반영하고 있는 13개 기후요서(강수일, 강수량, 일기엔트로피, 기온, 신적설, 상대습도 등)를 선정하고, 이에 관해 수집된 자료를 많은 변수 처리와 공간 및 속성자료를 동시에 분석해야 할 필요성으로, GIS 분석기능과 연계하여 다변량해석법의 일종인 주성분분석법, 정보이론에 의한 엔트로피아 정보비 개념을 사용해 기후요소별로 유형화를 시킨 후, 이들을 다시 GIS를 이용 중첩시켜 기후특성에 관한 속성값을 담고 있는 플라곤들을 대상으로 군집분석하여 한국 기후환경에 대한 종합적 유형화를 시도하였다. 이 결과 일기의 평균 정보량인 일기엔트로피와 그 정보비는 일기출현의 특성을 잘 나타내므로 그것을 측도로 하는 기후환경의 지역별 일기 대표성 및 범위의 설정이 가능하였고, 주성분분석법을 응용하여 추출된 기후요소들의 연변화형의 주성분 백터와 진폭계수는 실제의 기후요소들의 분포와 연변화 특징을 잘 나타내, 이를 기초로 하는 한국의 기후환경을 유형화하였으며, 위의 유형화된 결과물을 GIS 지도대수와 통계분석 프로그램인 S-Plus 및 SAS를 연계시켜 분석한 결과 형성된 997개 기후유형과 이 997개 유형에 포함된 109개 변량을 대상으로 군집분석을 하여, 남한의 기후환경을 3구분 즉, 대구분(8), 중구분(26), 소구분(48)으로 유형화시킨 결과를 얻어냈다.

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수정자발형성법을 통한 높은 균일도와 밀도를 갖는 InAs/GaAs 양자점 형성 및 특성평가

  • 조병구;황정우;오혜민;김진수;이동한;안성수;김종수;노삼규;오대곤;한원석
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.154-155
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    • 2010
  • 최근 Stranski-Krastanov (SK) 성장법을 이용한 자발형성 (Self-assembled) InAs/GaAs 양자점 (Quantum Dot) 연구가 기초 물리학뿐만 아니라 응용에 있어 활발하게 진행되고 있다. 그러나 기존 보고에 따르면 SK 성장법을 통한 InAs/GaAs 양자점은 크기, 균일도, 및 밀도 등의 성장거동 제어에 한계가 있다. 예로, 성장속도 및 증착양이 감소하더라도 상대적으로 크기가 큰 InAs/GaAs 클러스터 (Cluster)를 형성하여 크기분포의 불균일 및 결함을 야기하여 결과적으로 전기/광학적 특성을 저해하는 요인이 된다. 이를 개선하기 위한 방안으로 SK 성장법을 변형한 다양한 수정자발형성법이 제안되어 연구되고 있다. 본 논문에서는 기존 SK 성장법과 Arsenic-interruption Technique(AIT), In Pre-deposition (IPD)법을 각각 접목한 수정자발형성법을 이용하여 상대적으로 크기가 큰 InAs/GaAs 양자점 또는 클러스터 형성을 감소시켜 공간적 크기 균일도 및 밀도를 제어한 결과를 보고한다. 성장된 InAs/GaAs 양자점 시료의 구조 및 광학적 특성을 원자력간현미경 (Artomic Force Microscopy, AFM)과 Photoluminescence (PL) 분광법을 이용하여 분석하였다. 기존 SK 성장법을 이용하여 형성한 기준시료의 AFM 이미지에서 InAs/GaAs 양자점과 클러스터의 공간밀도는 각각 6.4*1010/cm2와 1.4*109/cm2로 관찰되었다. 그러나, AIT를 이용한 양자점 시료의 경우 상대적으로 크기가 큰 InAs/GaAs 클러스터는 관찰되어지지 않았고, 양자점 밀도는 8.4*1010/cm2로 SK 양자점에 비하여 30% 정도 개선되었다. 또한, InAs/GaAs 클러스터를 제외한 공간 균일도는 SK-InAs/GaAs 양자점의 15.6%에 비하여 8%로 크게 개선된 결과를 얻었다. AIT 성장법을 이용한 InAs/GaAs 양자점에서 원자의 이동거리 (Migration Length)의 제어로 양자점의 형성특성이 개선된 것으로 설명할 수 있으며, Arsenic 차단 시간이 임계점 이상으로 길어지면 다시 InAs/GaAs 클러스터들이 형성되는 것을 관찰할 수 있었다. InAs/GaAs 양자점과 클러스터 형성 특성이 초기 표면 조건에 어떻게 영향을 받는지 분석하기 위해, InAs 양자점 성장 이전에 V족 물질 공급 없이 Indium의 공급시간을 1초(IPDT1S 시료), 2초 (IPDT2S 시료), 3초 (IPDT1S 시료)로 변화시키면서 증착하고 기존 SK 성장법으로 양자점을 성장하였다 (IPD성장법). 그 결과 IDP1S 양자점 시료의 공간밀도가 10*1010/cm2로 SK InAs/GaAs 양자점 시료에 비해 약 60% 정도 증가하였고, 클러스터도 관찰 할 수 없었다. 그러나 IPD 시간이 증가할수록 다시 InAs/GaAs 클러스터들이 형성되는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 InAs/GaAs 양자점 성장초기에 InAs 핵생성 사이트 (Nucleation site)의 크기 및 상태를 제어하는 것이 양자점의 밀도 및 균일도를 제어하는 중요한 요소임을 알 수 있다.

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위성 원격탐사 데이타를 이용한 지형표고모델 산출 알고리즘 구축 및 응용 (Study on the Building of Digital Terrain Model Using Satellite Remotely Sensed Data and Its Applications)

  • 최윤수
    • 한국측량학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.141-151
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    • 1995
  • 일반적으로 GIS의 기초자료로 인공위성 화상데이타를 이용하여 수치표고모델(DTM)을 생성하는 것이 기존 지형도 및 항공사진을 이용할 경우보다 자료획득의 시의성과 경제성에서 유리하다. 본 연구에서는 단사진 표정 원리를 응용하여 외부표정요소를 결정하고 Coarse to Fine법에 기초한 Image Matching 프로그램 및 DTM생성 프로그램을 개발하였다. 생성된 DTM을 이용하여 정사투영화상, 조감도, 등고선도 등을 제작하고 지형분석 및 수계분석을 실시하였다. 생성된 DTM의 정확도 분석 및 다양한 처리를 통하여 위성 데이타를 이용하여 생성된 DTM을 수치지도, 시설물관리, 국토정보체계 등과 같은 GIS의 응용분야에 적용 가능함을 제시하였다. 본 연구결과는 추후 보다 더 일반적인 환경 및 우리 국토 전역에 적용될 수 있도록 연구, 검토되어야 한다.

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중등교사 임용시험 전기·전자·통신 과목의 출제방안 연구 (Research of a plan setting Secondary School Teacher Recruitment Test of Electricity·Electronics·Communication Subject)

  • 김진수;노태천;유병로;은태욱
    • 대한공업교육학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.128-154
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    • 2006
  • 지식기반사회에서 학교 교육의 질은 국가 발전의 핵심 요소이다. 교육의 질을 향상시키기 위해서는 무엇보다도 교육을 실제로 담당하고 있는 교사의 자질 향상이 중요하다. 그러므로 질 높은 교육 수준을 유지하기 위해서는 유능한 교원을 선발하고 임용하려는 노력이 필요하다. 이러한 시대 변화와 질 높은 교육수준을 유지하기 위해서 교사를 선발하는 임용고시의 중요성이 강조된다. 특히 공업계고등학교의 전기 전자 통신 과목의 임용시험은 기존의 세 분야 교과가 통합되면서 임용시험 문제 출제의 기준이 모호하여 전문교과 평가의 질적 저하가 우려된다. 이에 이 연구에서는 전기 전자 통신 과목의 교원 양성기관에 대한 교육과정과 제7차교육과정 및 기출문제를 분석하였다. 분석된 결과를 기초로 출제영역 비율 및 배점과 내용요소를 추출하였다. 추출된 내용은 전문가 협의회를 통해 검증한 후 다음과 같이 제시하였다. 첫째, 전기 전자 통신 과목의 임용시험은 교과교육학과 교과내용학 영역에서 출제되며 출제 비중은 교과교육학이 20%, 교과내용학이 80%로 한다. 둘째, 교과교육학의 하위영역은 '공업교육일반', '공업교육과정', '공업교수법', '실기지도법', '실습장조직관리', '공업교육평가', '산학협동교육', '직업 및 진로지도'로 구성한다. 셋째, 교과내용학은 공통전문, 기초전문, 응용전문으로 구성하고, 공통전문분야는 출제 비중이 7.4%, 기초전문분야는 20%, 응용전문 분야는 크게 전기분야, 전자분야와 통신분야로 나누며 각 영역의 출제 비중은 21.3%, 21.3%, 10%로 한다.

자유표면파 문제에서의 하밀톤 원리의 적용에 대한 소고 (A Note on Hamilton's Principle for a Free-Surface Flow Problem)

  • 김장환;배광준
    • 대한조선학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.19-30
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    • 1990
  • 본 논문에서는 비선형 자유표면파의 수치해법 개발을 위한 노력의 일환으로서, 하밀톤 원리에 근거한 비정상 자유표면파 문제에 대한 범함수를 정의하였다. 즉, 고전적인 하밀톤 원리에 자유표면 경계조건에 따른 수정항을 고려해 줌으로써 본 문제에 적합한 두 범함수를 만들 수 있다, 본 논문에서는 첫째, 선형문제에서의 고유치 문제를 해석하여 두 범함수가 선형 분산관계식의 상한과 하한치를 가지는 것을 보여준다. 둘째로, 비선형 정상문제에 두 범함수를 응용하여 고립파(solitary wave)의 파고 및 속도의 근사 관계식을 유도하였다. 이 근사 관계식들의 수치계산결과는 Longuet-Higgins & Fenton(1974)의 해석해와 비교하여 좋은 결과를 보여준다. 세째로, 전 유체영역을 유한요소로 분할하여 유한요소법에 의한 고립파의 파형 및 특성치들의 계산결과들을 보여준다. 특히 본 논문에서는 분할한 유한요소의 수에 따른 수치해의 수렴을 보여준다.

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전단간섭법을 이용한 배관 순환 시스템에서의 압력용기 내부결함 및 면외변형 측정 (Measurement of Inner Defects and out of Plane Deformation of Pressure Vessel in Piping of Circulation System Using Shearography)

  • 강찬근;김현호;정현일;최태호;정현철;김경석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.349-355
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    • 2014
  • 다양한 산업분야에서 사용되는 압력용기는 발전설비의 70~80%를 구성하는 설비구조물로써 유속에 의한 감육결함 현상이 발생할 수 있으며 내부결함 측정이 설비의 안전진단 평가에 중요한 요소가 된다. 본 논문에서는 광계측 응용 비파괴검사 기술인 전단간섭법을 이용하여 압력용기의 비접촉 비파괴평가를 통한 발전설비의 안정성 확보와 신뢰성 향상에 있다. 이를 검증하기 위하여 압력용기에 임의의 결함을 가공하여 배관 순환 시스템을 적용한 내부의 온도 변화와 압력 변화에 따른 내부결함 계측 및 면외 변형량 계측에 대하여 실험과 해석을 수행하였다. 본 연구를 통한 결함의 존재 유무를 구분할 수 있도록 하는 가장 중요한 요소는 결함 두께, 폭 및 결함길이라 할 수 있으며 결함 두께, 폭, 길이가 커질수록 변형랑도 커짐을 확인할 수 있었다. 따라서 전단간섭법을 이용한 압력용기의 내부결함을 사전에 측정하여 배관의 신뢰성과 건전성을 확보하는데 주요할 것으로 보인다.

10MW급 부유식 파력-풍력 복합발전 시스템 플랫폼 초기설계를 위한 위상최적화 응용 (Topology Optimization Application for Initial Platform Design of 10 MW Grade Floating Type Wave-wind Hybrid Power Generation System)

  • 송창용;이강수;홍기용
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.194-202
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    • 2016
  • 본 연구에서는 10 MW급 부유식 파력-풍력 복합발전 시스템의 플랫폼 초기 개념설계를 위해 유한요소해석 기반 위상 최적화를 검토하였다. 실제 파력-풍력 복합발전 시스템 플랫폼의 위상최적화를 수행하기 전에 단순화된 구조설계 문제를 이용하여 효율적인 위상최적화 이론을 확인하고자 밀도법과 균질화설계법의 두 가지 위상최적화 이론을 적용하였다. 단순화된 설계 문제의 결과로부터 균질화설계법 이론을 파력-풍력 복합발전 시스템의 플랫폼 위상최적화에 적용하였다. 파력-풍력 복합발전 시스템의 플랫폼 개념설계를 위해서 유한요소해석 모델을 생성하고 설치해역의 해양환경하중을 고려하여 구조해석을 수행하였다. 설계파 및 조류와 같은 해양환경하중으로부터 기인하는 플랫폼 상의 압력과 계류삭의 인장력을 산출하기 위하여 동수력학 해석을 수행하였다. 구조해석을 위한 하중조건은 부유체 동수력학 해석으로부터의 결과와 파력-풍력 복합발전 시스템 중량을 고려하였고, 경계조건은 관성제거법을 사용하여 구현하였다. 밀도법 기반 파력-풍력 복합발전 시스템 플랫폼의 위상최적화 결과로부터 개념설계 단계에서 주요 구조부재의 배치방안을 제시하였다. 본 연구결과로부터 위상최적화는 부유식 파력-풍력 복합발전 시스템과 같은 새로운 형식의 해양구조물 개발에 있어서 주요 구조부재 배치의 개념설계에 대해 유용한 설계도구임을 확인하였다.

지대주 나사 풀림 방지를 위한 새로운 Lock Screw 시스템의 효과에 대한 유한요소해석적 연구 (Finite element analysis of the effect of novel Lock Screw system preventing abutment screw loosening)

  • 임은섭;김종은;김지환;박영범
    • 구강회복응용과학지
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    • 제35권3호
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    • pp.132-142
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    • 2019
  • 목적: 본 유한요소해석적 연구는 새로운 Lock screw 시스템을 소개하고 그 역학적 특성을 분석하여 Lock screw가 지대주 나사 풀림을 방지할 수 있는지 알아보려고 한다. 연구 재료 및 방법: Lock screw는 임플란트 지대주 내부에 체결하여 지대주 나사 두부에 압축력을 가하는 장치이다. 그 효과를 알아보기 위해 CAD 프로그램을 이용하여 모델링을 하였고, 이를 다양한 하중조건 하에서 유한요소해석법을 이용해 분석하였다. 우선 지대주 나사의 조임회전력에 따른 전하중을 측정하고 이론 값과 비교하여 해석모델을 검증하였다. 검증된 해석 모델을 외부 하중이 없는 것과 178 N을 부여한 것으로 나누어 Lock screw의 조임회전력을 각각 10, 20, 30 Ncm으로 변화시켰고, 이때 임플란트 구성요소의 응력 분포가 어떠한 특성을 보이는지 살펴보았다. 결과: 여러 하중조건 하에서 Lock screw의 사용은 임플란트 구성요소의 항복강도를 넘어서는 등가응력을 발생시키지 않았다. 또한 지대주-지대주 나사 계면에서 축방향 하중의 증가를 보였다. 결론: Lock screw의 사용은 임플란트 구성요소에 과도한 응력을 가하지 않으며, 지대주-지대주 나사 계면의 마찰력을 증가시켜 지대주 나사 풀림을 방지할 수 있을 것으로 판단된다.

RF-Magnetron Sputtering을 이용한 $Cu_2O$ Rod 합성

  • 유재록;김세윤;조광민;김정주;이준형;허영우
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.475-475
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    • 2013
  • Cuprous oxide ($Cu_2O$)는 밴드갭이 2.17 eV p-type 산화물 반도체로써 태양에너지 변환기, photocatalysis (광촉매작용), 센서, 스위칭 메모리 등 응용이 다양한 재료이다. 산화물 반도체의 기본 특성은 나노/마이크로 범위 안에서 재료의 표면형태, 크기, 구조와 형상 공간방향등에 크게 영향을 받는다. 그렇기 때문에 원하는 $Cu_2O$ 특성을 얻기 위해서 성장 거동을 아는 것은 매우 중요하다. RF 마그네트론 스퍼터법으로 rod 성장 사례는 잘 알려지지 않았다. 그래서 RF 마그네트론 스퍼터법 $Cu_2O$ rod 형성 실험을 통하여 $Cu_2O$ 형성과 성장 거동을 알아보았다. RF 마그네트론 스퍼터법으로 $Cu_2O$ rod를 glass 기판 위에 Cu metal target을 이용하여 형성시켰다. $Cu_2O$ rod 합성을 위해 기판온도 및 산소분압 O2/(Ar+O2)=3%, 5%, 7% 증착시간 등을 변화시켜 실험하였다. 성장된 rod의 분석은 XRD, SEM으로 확인하였다. 성장 거동은 증착온도와 증착시간에 차이를 보였다. 증착온도 $550^{\circ}C$에서 rod가 생성되는 것을 관찰하였다. 증착시간이 길어질수록 rod 길이가 길어지고 일정 시간이 지나면 rod의 길이 성장보다는 두께(폭)가 성장하는 것을 확인하였다. 증착온도 $550^{\circ}C$ 그리고 산소분압 3%, 5%, 7% 조건에서 rod 합성 실험을 하였을 때 3%, 5% 조건에서 rod의 성장을 확인하였다. 이때 3%, 5% 산소분압에 따라 rod의 모양이 변화하였다. 하지만 7% 조건에서는 rod가 성장하지 않았다. 이유는 3%, 5%에서는 Cu metal peak을 확인하였지만, 7% 조건에서는 Cu metal peak이 없었다. 이로부터 Cu metal이 $Cu_2O$ rod 생성에 영향을 미치는 중요한 요소임을 예상할 수 있었다.

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인간공학에 의한 연안역 안전시설 (Coastal Safety Facility based on Human Engineering)

  • 이호성;윤상호;이규세
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.215-215
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    • 2011
  • 1996년도 UN해양법협약의 발효와 각국의 배타적 경제수역(EEZ) 선포로 연안역에 대한 관심이 국제적으로 고조되고 있는 가운데 우리나라에서도 연안역 관리법(가칭)이 제정되었다. 국토해양부는 연안역 공간이용 효율성 극대화와 부존 해양자원의 치계적인 개발과 보전을 위하여 연안역 관리법을 특별법으로 제정하였으며 1998년 중에 시행령 등 하위법령을 제정해 시행키로 하였다. 이 이후로도 연안역 특별법에 대한 연구는 계속 진행중이며, 현제 연안역은 연안어업, 수산양식장, 모래채취, 염전, 해수욕장, 관광지, 해양시설, 간척, 매립지, 공업단지 등으로 많이 이용되고 있다. 그러나 연안역 안전시설에 대한 상세 설계기준 및 시공에 대해서는 자세히 다루고 있지 않다. 연안역은 관광객이 증가하면서 안전시설과 구난장비의 미비한 실정으로 인해 인적 물적 피해가 빈번히 발생 증가하고 있는 것으로 나타나고 있다. 안전사고의 다발지역을 분석해 보면 관광객으로 인하여 방파제 주변에서의 안전사고가 증가하고 있는 상황이며, 이로 인한 인명피해도 증가하고 있다. 방파제에 대한 안전사고를 막기 위하여 우선적으로 방파제에 대한 안전사고를 해결하고자 인명피해를 막는 구난시설들에 대한 간격 등의 기준을 제시하였다. 다른 지역에 비하여 연안역은 파도에 의하여 사람이 떠내려가는 것을 고려하여 구난시설의 간격을 해안이나 다른 안전시설에 비하여 더 짧게 하였으며, 구난시설이 피해자에게 빠르게 전달되고자 멀리 던진 수 있으며, 구난시설을 잡음과 동시에 숨을 쉴 수 있는 여건이 조성되도록 연구하였다. 안전사고를 효율적으로 방지하기 위하여 인간공학을 접한 안전시설을 연구를 하였다. 인간공학이란, 인간의 행동, 능력, 한계, 특성 등에 관한 정보를 발견하고, 이를 도구, 기계, 시스템, 과업, 직무, 환경의 설계에 응용함으로 인간이 생산적이고 안전하며 쾌적하고 효과적으로 이용할 수 있도록 하는 것이다. 인간공학은 인간이 사용할 수 있도록 설계하는 과정에 있어 인간의 활용성 및 편리성을 증대하는 학문으로 보며, 설계초기 단계에서부터 인간의 요소의 체계적인 고려를 필요로 하게 되었다. 이 논문은 과거에 일어났던 사고사례들을 주시하면서 앞으로의 미래에 똑같은 사고사례가 발생하지 않도록 예방하이 위하여 인간공학과 안전시설을 통하여 연안역의 안전시설의 설치기준에 도움이 되는 자료를 제공하고자 한다.

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