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A Study on Image-Based Mobile Robot Driving on Ship Deck (선박 갑판에서 이미지 기반 이동로봇 주행에 관한 연구)

  • Seon-Deok Kim;Kyung-Min Park;Seung-Yeol Wang
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.28 no.7
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    • pp.1216-1221
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    • 2022
  • Ships tend to be larger to increase the efficiency of cargo transportation. Larger ships lead to increased travel time for ship workers, increased work intensity, and reduced work efficiency. Problems such as increased work intensity are reducing the influx of young people into labor, along with the phenomenon of avoidance of high intensity labor by the younger generation. In addition, the rapid aging of the population and decrease in the young labor force aggravate the labor shortage problem in the maritime industry. To overcome this, the maritime industry has recently introduced technologies such as an intelligent production design platform and a smart production operation management system, and a smart autonomous logistics system in one of these technologies. The smart autonomous logistics system is a technology that delivers various goods using intelligent mobile robots, and enables the robot to drive itself by using sensors such as lidar and camera. Therefore, in this paper, it was checked whether the mobile robot could autonomously drive to the stop sign by detecting the passage way of the ship deck. The autonomous driving was performed by detecting the passage way of the ship deck through the camera mounted on the mobile robot based on the data learned through Nvidia's End-to-end learning. The mobile robot was stopped by checking the stop sign using SSD MobileNetV2. The experiment was repeated five times in which the mobile robot autonomously drives to the stop sign without deviation from the ship deck passage way at a distance of about 70m. As a result of the experiment, it was confirmed that the mobile robot was driven without deviation from passage way. If the smart autonomous logistics system to which this result is applied is used in the marine industry, it is thought that the stability, reduction of labor force, and work efficiency will be improved when workers work.

Modeling on the Sorption Kinetics of Lead and Cadmium onto Natural Sediments (퇴적물에서의 납과 카드뮴의 흡착 동력학 모델링)

  • Kwak, Mun-Yong;Ko, Seok-Oh;Park, Jae-Woo;Jeong, Yeon-Gu;Shin, Won-Sik
    • Korean Journal of Ecology and Environment
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    • v.39 no.4 s.118
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    • pp.450-461
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    • 2006
  • In this study, sorption kinetics of lead (Pb) and cadmium (Cd) onto coastal sediments were investigated at pH 5.5 using laboratory batch adsorbers. Four different models: one-site mass transfer model (OSMTM), pseudo-first-order kinetic model (PFOKM) ,pseudo-second-order kinetic model (PSOKM) and two compartment first-order kinetic model (TCFOKM) were used to analyze the sorption kinetics. As expected from the number of model parameters involved, the three-parameter TCFOKM was better than the two-parameter OSMTM, PFOKM and PSOKM in describing sorption kinetics of Pb and Cd onto sediments. Most sorption of Pb and Cd was rapidly completed within the first three hours, followed by slow sorption in the subsequent period of sorption. All models predicted that the sorbed amount at the apparent sorption ($q_{e,s}$) equilibria increased as the CEC and surface area of the sediments increased, regardless of initial spiking concentration ($C_0$) and heavy metal and the sediment type. The sorption rate constant ($k_s,\;hr^{-1}$) in OSMTM also increased as the CEC and BET surface area increased. The rate constant of pseudo-first-order sorption ($k_{p1,s},\;hr^{-1}$) in PFOKM were not correlated with sediment characteristics. The results of PSOKM analysis showed that the rate constant of pseudo-second-order sorption ($k_{p2,s},\;g\;mmol^{-1}\;hr^{-1}$) and the initial sorption rate ($v_{o,s},\;mg\;g^{-1}\;hr^{-1}$) were not correlated with sediment characteristics. The fast sorption fraction ($f_{1,s}$) in TCFOKM increased as CEC and BET surface increased regardless of initial aqueous phase concentrations. The sorption rate constant of fast fraction ($k_{1,s}=10^{0.1}-10^{1.0}\;hr^{-1}$) was much greater than that of slow sorption fraction ($k_{2,s}=10^{-2}-10^{-4}\;hr^{-1}$) respectively.

Distribution of vibration signals according to operating conditions of wind turbine (풍력발전기 운전환경에 따른 진동신호 분포)

  • Shin, Sung-Hwan;Kim, SangRyul;Seo, Yun-Ho
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.35 no.3
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    • pp.192-201
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    • 2016
  • Condition Monitoring System (CMS) has been used to detect unexpected faults of wind turbine caused by the abrupt change of circumstances or the aging of its mechanical part. In fact, it is a very hard work to do regular inspection for its maintenance because wind turbine is located on the mountaintop or sea. The purpose of this study is to find out distribution patterns of vibration signals measured from the main mechanical parts of wind turbine according to its operation condition. To this end, acceleration signals of main bearing, gearbox, generator, wind speed, rotational speed, etc were measured through the long period more than 2 years and trend analyses on each signal were conducted as a function of the rotational speed. In addition, correlation analysis among the signals was done to grasp the relation between mechanical parts. As a result, the vibrations were dependent on the rotational speed of main shaft and whether power was generated or not, and their distributions at a specific rotational speed could be approximated to Weibull distribution. It was also investigated that the vibration at main bearing was correlated with vibration at gearbox each other, whereas vibration at generator should be dealt with individually because of generating mechanism. These results can be used for improving performance of CMS that early detects the mechanical abnormality of wind turbine.

Electro-Mechanical Modeling and Performance Analysis of Floating Wave Energy Converters Utilizing Yo-Yo Vibrating System (요요 진동시스템을 이용한 가동물체형 파력 발전 시스템의 기계-전기 통합해석 모델링 및 성능 해석)

  • Sim, Kyuho;Park, Jisu;Jang, Seon-Jun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.39 no.1
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    • pp.79-87
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    • 2015
  • This paper proposes a floating-type wave energy conversion system that consists of a mechanical part (yo-yo vibrating system, motion rectifying system, and power transmission system) and electrical part (power generation system). The yo-yo vibrating system, which converts translational input to rotational motion, is modeled as a single degree-of-freedom system. It can amplify the wave input via the resonance phenomenon and enhance the energy conversion efficiency. The electromechanical model is established from impedance matching of the mechanical part to the electrical system. The performance was analyzed at various wave frequencies and damping ratios for a wave input acceleration of 0.14 g. The maximum output occurred at the resonance frequency and optimal load resistance, where the power conversion efficiency and electrical output power reached 48% and 290 W, respectively. Utilizing the resonance phenomenon was found to greatly enhance the performance of the wave energy converter, and there exists a maximum power point at the optimum load resistance.

Effectiveness of Settling Treatment System to Reduce Urban Nonpoint Source Pollutant Load by First Flush (초기 강우에 의한 도시 유역 비점오염 부하의 유입 저감을 위한 침강 처리 시설 적용 타당성 분석)

  • Kim, Jaeyoung;Seo, Dongil;Lee, Tongeun
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.39 no.3
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    • pp.140-148
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    • 2017
  • The effectiveness of the first flush treatment system using settling process was evaluated to reduce urban nonpoint source pollutant loads to surface water during storm events. A pilot scale system was constructed and tested in the field and surface runoff samples were collected automatically according to pre-defined conditions. Nine rainfall events were tested and average removal efficiencies of TSS (Total Suspended Solid), TP (Total Phosphorus) and TN (Total Nitrogen) were evaluated as 87.4%, 75.3%, and 43.6%, respectively. Concentration and removal efficiency of pollutants were found to be affected by an amount of rainfall and rainfall intensities of the respective events. This seemed to be caused by the greater particulate fractions of first flushed samples than the samples collected in later time periods during the same rainfall events. The study showed that it is possible to remove a significant portion of the nonpoint source pollutant loads in initial rainfall runoff by using a simple settling process for TSS and TP without requiring additional power or chemicals.

Design and Construction of the Prototype of 25 kW Small Combine for Harvesting Miscellaneous Cereal Crops (잡곡 수확용 25 kW급 소형 콤바인 시작기 설계 제작)

  • Lee, Beom Seob;Ji, Keum Bae;Kim, Sung Chan;Yoo, Soo Nam
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.78-78
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    • 2017
  • 현재 국내에 공급되고 있는 잡곡류 수확기는 보행형 예취기, 탈곡기 위주의 저능률 기계화 수준으로 고능률의 콤바인 수확기 개발이 필요하며, 특히 잡곡류가 소규모 경작지의 영세농가 위주로 재배되어 저가격의 소형 콤바인 수확기 개발이 절실히 요구되고 있다. 따라서 본 연구는 소규모 밭의 두류 및 잡곡 수확작업에 적응성이 뛰어나며, 농기계 임대사업소의 활용도를 높일 수 있고, 여성과 고령자도 쉽게 운전할 수 있어 수확작업의 노동력을 크게 절감할 수 있는 저가격의 25kW급 자주식 소형 콤바인을 개발하고자 시작기를 설계 제작하였다. 시작기의 주요부로 엔진은 25kW/2600rpm 3기통 디젤엔진을 탑재하였으며, 동력전달부는 주변속 3단, 부변속 2단의 선택맞물림 기어식의 변속장치를 이용하였다. 주행부는 궤도형으로 조향클러치와 습식 원판식 제동장치를 채용하였다. 전처리부는 선단거리 1700 mm의 디바이더와 상하좌우 수동 조절되는 회전속도 약 42 rpm의 정오각형 릴로 구성하였으며, 전처리부의 최대 승강높이는 740 mm이었다. 작물이송부는 돌기부착 오거와 체인컨베이어로 구성되어 있으며, 탈곡부는 단동형 축류식의 직경 440 mm, 길이 1180 mm의 급동과 높이 65 mm, 지름 10 mm의 46개 강봉형 급치, 격자형 수망으로 구성하였으며, 회전속도는 약 325 rpm으로 작동하도록 하였다. 선별 정선부는 요동 송풍선별식으로 곡립판, 볏짚체, 곡립체, 송풍팬으로 구성하였고 송풍팬의 회전속도는 약 850 rpm, 요동진동수는 약 5.8 Hz로 작동하도록 하였다. 곡물이송부와 재처리부는 수평이송 외경 103 mm, 수직이송 외경 110 mm의 피치가 모두 82 mm인 스크류컨베이어를 이용하였으며, 곡물탱크는 용량이 250 로 2개의 배출구로 곡물을 포대에 담도록 하였다. 그 외 시작기는 운전조작부, 유압장치부, 전기장치부 등을 갖도록 설계 제작하였다. 전체적인 기체의 크기는 길이${\times}$${\times}$높이 $3935{\times}1900{\times}2440mm$이었으며, 기체 중량은 약 1753 kg이었다. 콩 대상 기초 성능시험 결과 시작기의 작업속도는 약 0.5 m/s, 작업능률은 약 11 a/h로 나타났다.

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의사소통식 영어 발음지도

  • 김정렬
    • Proceedings of the KSPS conference
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    • 1997.07a
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    • pp.45-60
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    • 1997
  • 의사소통식 영어교수법은 Widdowson (1978)이래, 과거 20여 년간의 여러 외국어 교수 방법들을 (침묵식 교수법, Gattegno; 자연적 교수법, Terrell & Krashen; 전신반웅 교수법, Asher; 집단언어 학습법, Curran; 암시적 교수법, Lozanov) 거치면 서, 이들 중에서 의사소통을 중심으로 한 여러 가지 방법을 총괄하여, 명실공히 외국어 교육 방법의 중심으로 그 자리를 갈수록 확고히 잡아가고 있다. 의사소통식 교수법은 우선 언어란 의사소통을 위한 수단이며, 의사소통은 사회 속에서 일어나는 사회 언어적 행위로 본다. 따라서, 외국어 교육의 목적을 무엇보다도 의사소통 기능의 숙달에 두는 것이다. 일반적인 의사소통 상황을 보면 발화내용의 문법적 정확성은 그 상황에 대한 내용의 적절성 여부에 비하면, 부수적인 것이다. 예를 들면, 사과를 하는 의사소통기능을 공부하면서, 사과하는 표현으로 Sorry라는 말을 썼다고 하자. 이때, 영어는 주어 생략 언어가 아니기 때문에, Sorry 대신에 문법적으로 완전한 문장인 I'm sorry 로 표현해야 한다는 문법적인 문제보다는 사과하는 표현이 그 상황에서 적절하게 쓰인 것인지를 묻는 것에 초점을 맞춘 것이 의사소통식 교수 방법이다. 현재, 초등학교 16 종 영어 교과서도 의사소통 기농들을 적절한 상황에 맞춰서 의사소통식 교수 방법의 정신을 비교적 잘 반영하고 있다. 그러나, 발음에서만큼은 아직도 의사소통식 교수방법을 무시하고, 정확한 발음의 명시적인 설명이나, 예시에 그치는 경향이 뚜렷하다. 이러한 경향은 교육부에서 고시한 제6차 교육과정과 이에 따른 해설서에서 되풀이되고 있다. 발음지도에 많은 관심을 기울여 많은 양의 지면을 할애하고 있음에도 불구하고, 전후에 흐르는 의사 소통식 영어교육의 맥을 완전히 끊고, 단지 정확한 발음의 해부학적 예시와 기술에 그 치고 있다 (임영재 외 1995). 이러한 발음기관의 단면도를 이용한 해부학적 발음의 예시는 특정 자음의 정확한 혀의 위치를 알려 줄 수는 있지만, 발음훈련을 대신하지는 못한다. 예를 들어, 자전거를 타고자 하는 사람이 자전거의 페달을 밟았을 때, 그 동력전달 과정을 자세히 소개한 책자를 읽었다고 해서, 자전거를 탈 수 있는 것은 아니다. 역시, 자전거를 타고자 하면, 실제로 타고 넘어지면서 배우게 되는 것이다. 그리고, 발음훈련의 경우 교재의 내용이나 의사소통 기능은 의사소통식으로 가르치면서도 발음만큼은 아직도 원어민의 입모양을 활용한 듣고 따라하기 식의 전통적인 방법의 발음훈련을 계속하고 있다. 이러한 전통적 발음훈련 방법은 구체적으로 다음 장에서 제시되겠지만, 초등학교에서 듣고 따라하기나 듣고 골라내기와 같은 방법으로 발음훈련을 하면, 많은 학생들이 쉽게 지루해 하고, 아마 영어시간 중에서 가장 싫어하는 시간이 발음연습 시간이 될 가능성이 많이 있다. 현재 의사소통식 교수 방법을 모태로 한 교과서에서도 의사소통식 발음지도법을 쓰지 않았다는 것은 새로이 시작하는 초등학교 영어교육에서 아쉬운 점이라 아니할 수 없다. 초등학교 학생들에 대한 발음 지도의 핵심은 그들의 지적, 정서적, 신체적 특징을 잘 고려해야 한다. 초등학교 학생은 지적, 정서적, 신체적으로 성장기에 있어서, 호기심이 많고, 모방성이 강하며, 감수성이 예민하여 마음에 상처를 받기도 쉽다. 그리고, 무엇보다도, 끊임없이 신체적으로 움직이고 싶어한다. 이러한 학생들의 특정 을 반영하여 발음을 지도하는 길은 역시 초등학교 교과서의 다른 영역들처럼, 학생들은 움직이는 활동을 하면서 재미를 느끼고, 교사는 이들 활동을 통해서 교수목표를 성취하는 쪽으로 맞추어야 한다. 본 논문에서는 먼저 발음지도가 필요한 이유와 요인을 살펴본다. 그리고, 전통적인 발음지도 방법을 일별해 보고, 의사소통식 발음지도법을 제시하는 순으로 논의를 전개하기로 한다.

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Biological Treatment of Ethylene Glycol in Polyester Weight-Loss Wastewater Using Jet-Loop Reactor (Jet-Loop Reactor를 이용한 Polyester 감량폐수중 Ethylene Glycol의 생물학적 처리)

  • 류원률;최장승;조무환
    • KSBB Journal
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    • v.14 no.1
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    • pp.119-123
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    • 1999
  • A jet-loop reactor was used for the biological treatment of ethylene glycol(EG) which is a main component of polyester weight-loss wastewater, and is difficult to be removed by physicochemical treatments. Volumetric oxygen coefficient(kLa) of jet-loop reactor was significantly larfgeer that of air-lift reactor. When organic loading rates of synthetic polyester weight-loss wastewater were 2.64 $kgOD_{Mn}/m^3$.day and 3.07 $kgCOD_{Cr}/m^3$.day, the effluent concentrations were measured as 154 $mgCOD_{Mn}/L$ and 156$mgCOD_{Cr}/L$, and removal efficiencies were found as 93%and 93.6%, respectively. The specific removal rate was proportionally increased from 0.25 to 1.60 $kgCOD_{Mn}$-removed/kgMLVSS.day as specific loading rate was increased from 0.25 to 1.72 $kgCOD_{Mn}$/kgMLVSS.day. Also, kinetics constants such as $K_s$, k, $K_d$, and Y were estimated as 89 mg/L, $0.05 hr^{-1}$, 0.1$day^{-1}$ and 0.78 respectively. When the organic loading rates of real polyester weight-loss wastewater were 2.64 $kgOD_{Mn}/m^3$. and 5.24 $kgCOD_{Cr}/m^3$. day, the effluent concentrations were measured as 150 $mgCOD_{Mn}$/L, and 306 $mgCOD_{Cr}$/L, and removal efficiencies were found as 93.2% and 93%, respectively. This study demonstrated that EG in the wastewater could be efficiently removed biologically using a jet-loop reactor.

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분무진공동결건조기 개발

  • Ryu, Gyeong-Ha;Ban, Byeong-Min;Kim, Jae-Hyeong;Son, Sang-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.258-258
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    • 2013
  • 최근 건조 제품의 양질화, 고급화 및 편의화가 요구되어 이를 충족시키기 위한 새로운 건조방법이 계속 개발 되어 왔다. 이러한 방법들 중에서 저온과 진공하에서 건조가 이루어지는 진공 동결 건조는 가장 완벽한 건조 방법으로 최근 실용화 되고 있다. 진공동결건조란 건조의 한 종류로 수분을 함유한 시료를 동결시킨 후 진공펌프를 이용하여 수증기압을 3중점 이하로 낮추어 얼음을 직접 증기로 만드는 승화의 원리에 의해서 얻어진다. 분무진공동결건조의 특징은 (1) 물리적구조의 보존성, (2) 화학적인 안정성, (3) 생물학적인 활동의 보존성, (4) 제품의 높은 복원성 및 재생성이다. 따라서 분무진공동결건조 기술은 크게 진공, 분무, 동결, 건조, 멸균 등과 같은 요소기술의 복합기술이라 할 수 있다. 분말을 제조하기 위해서 진공동결건조 후 분쇄하는 방법을 사용하나 본 방법에서는 정밀화학품 제조를 위해서 분무진공동결건조 방식을 사용한다. 이를 통하여 적당한 크기인 5~10 um의 입경 제조가 가능하고, 공기동력학적인 입경이 기존 방식에 비해 작아서 허파까지의 운반효율이 1.5~2배 우수하다. 화학, 의학 분야에서의 분무동결 건조는 주로 민감한 제품, 즉 생물학적 고유성의 손상 없이 물을 제거하는데 사용되어 영구적으로 저장 가능한 상태로 보관할 수 있으며 물의 첨가로 원상태로 복구할 수 있어서 매우 각광을 받고 있다. 의약용 냉동건조 제품은 항생물질, 박테리아, 혈청, 백신, 검사 약물, 단백질을 포함하는 생물공학 제품들, 세포, 섬유, 화학제품 등이 있으며 주로 vial 또는 ampule 상태로 건조가 이루어진다.본 연구에서는 원료를 $-194^{\circ}C$의 액체질소에 분무시켜 동결된 미립자를 형성한 후 진공 및 저온상태에서얼음의 승화(sublimation)에 기반한 1차 건조와 수증기 탈착(desorption)에 기초한 2차 건조 과정으로 구성된 분무진공동결건조기를 개발하였다. 분무동결 과정의 해석을 통해 2유체식 노즐을 통해 분무된 미세 입경의 액적이 액체 질소 표면까지 도달하는 회수률, 분무 노즐의 위치, 운전 조건 및 용기의 설계의 최적화를 수행하였다. 초기 액적속도, 분무노즐의 높이, 흡입구 추가에 따른 액적 유동 및 회수의 특성을 제시하였으며 이를 통한 분사시스템 고도화 가능성을 제시하였다. 구형의 미세 입자가 적층된 제품의 동결건조 공정의 해석은 흡착승화 모델(sorption sublimation model)을 기반으로 다음과 같은 열전달, 물질전달, 상변화 모델을 고려하여 유도되었다. 분무노즐 및 냉동/진공 배기계 시작품을 개발하여, 표면의 고다공도를 갖춘 입경 3~20 m 정도의 시료를 얻을 수 있으며, 동역학적 입경 5 m 충족함을 확인하였다.

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The Mobile Cartoons Authoring Method Using Scene Flow Mode (Scene flow 방식을 이용한 모바일 만화 저작 기법)

  • Cho, Eun-Ae;Koh, Hee-Chang;Mo, Hae-Gyu
    • Cartoon and Animation Studies
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    • s.19
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    • pp.113-126
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    • 2010
  • The digital cartoons market is looking for a new growth momentum as the radical increases of the demands and markets about the mobile contents with portable instrument popularization. The conventional digital cartoons markets which are based on web-toon, page viewer cartoons and e-paper cartoons have been studied various fields to overcome some limitations such as the traditional cartoons had. The mobile cartoons which have been changed more and more, have some canvas limitations due to the mobile screen size. These limitations lead to the communication problems between the cartoonists and the subscribers and resulting some obstacles of mobile cartoons activations. In this paper, we developed a authoring tool applied the Screen Flow method to overcome inefficiency of conventional authoring methods. This proposed method can reflect the cartoonists' during the process of authoring mobile cartoons, thereafter we studied about the authoring method of mobile cartoons and its effects. For the convenience of users creating and distributing content in a way has been studied.

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