시일은 상대 접촉운동하는 기계장치에서 밀봉유체의 누설을 막고, 이물질 및 수분의 침투를 방지하기 위하여 사용되는 기계요소로써 베어링에 사용되는 접촉식 고무시일은 작은 설치공간, 간편한 조립방법, 저렴한 가격 등의 장점을 갖고 있다. 최근 기계공업 발전에 따라 기계 장치에 요구되고 있는 기동 및 운전조건이 고속, 고압력, 고온 및 극저온 등 가혹해져 감에 따라 정밀도를 유지$\cdot$향상시키면서 원활한 밀봉기능을 수행하는 시일 개발에 대한 중요성이 크게 부각되고 있다. 볼 타입 밀봉 베어링의 윤활제로는 그리이스가 가장 많이 사용되고 있고, 시일 재질로는 고무계통인 러리 사용되고 있다. 본 연구에서는 시일성능이 비교적 우수한 축방향 접촉식 고무 시일의 접촉력에 관한 이론적 및 실험적 연구를 하고 각각을 비교 검토하였다.
본 논문에서는 경계요소법의 평면 접촉해석에 사용될 수 있는 효율적인 접촉면 검출 알고리즘을 제시하였다. 접촉면 검출 알고리즘을 경계요소법에 적용하기 위하여, 경계요소법이 가지는 자료구조를 분석하였다. 경계요소법의 특징 중 하나인 모퉁이 문제를 고려하여 전역검색, 지역검색, 접촉관계식 설정의 3단계로 접촉면 검출기법을 구현하였다. 전역검색은 접촉 주요소, 부요소 개념을 도입하였으며, 지역검색에 있어서는 공간분할기법인 사지트리를 이용하였다. 접촉관계식의 설정을 위하여 요소수준에서 절점의 접촉여부를 검토하고 최종계의 방정식에 구속조건을 할당하도록 하였다. 제시된 알고리즘을 이용한 프로그램의 정확성과 효율성을 입증하기 위하여 수치해석을 실시하여 결과를 비교하였다.
다양한 소비자의 요구에 따라 가공된 제품을 좀더 신속하고 정확하게 측정할 수 있는 공작기계 내 자동계측장치를 적용하는 사례가 급격히 증가하고 있다. 자동 계측으로 가장 많이 활용되는 접촉식 측정 프로브는 주로 공작물의 가공 원점을 설정하고, 정확한 치수 검사를 통한 불량유무 판정 및 보상가공에 많이 활용된다. 따라서 본 연구에서는 기기상 자동계측장치인 접촉식 측정 프로브를 활용하여 가공된 형상을 신속하고 정확하게 측정하는 방법을 연구하였으며 이를 위하여 가장 많이 활용되는 홀 측정 사이클에 대한 매크로 프로그램을 개발하였다. 또한 측정 시 홀의 진원도 오차에 따라 발생할 수 있는 편심량을 시뮬레이션하여 분석하였으며 본 연구의 신뢰성을 높이기 위하여 기기상에서 개발된 홀 측정 매크로 프로그램을 이용하여 홀플레이트에 대한 측정이 이루어졌으며, 진원도 오차에 따른 편심량을 검증하였다.
접촉식 측정 프로브는 3 차원 좌표 측정기 및 CNC 공작기계 등에서 제품 검사에 많이 활용되고 있고, 최근 품질 향상을 위한 가공 및 검사장비의 고정도화에 따라 측정의 정확도도 또한 매우 중요시 되고 있다. 이에 따라 스트레인 게이지 등을 이용한 고정도의 측정 프로브가 사용되고 있기는 하지만, 본 연구에서는 경제적인 측면을 고려하여 산업현장에서 공작기계에 많이 활용되는 일반 접촉식 측정 프로브의 메커니즘을 이해하고, 측정 시 발생할 수 있는 프로빙 오차에 대한 분석 및 보정을 통하여 그 활용성을 높이고자 하였다. 이를 위하여 스타일러스 반경 및 중심 정렬오차가 규명되었고, 3 차원 공간상의 측정 좌표에서 프로빙 오차에 대한 해석이 이루어졌다. 이러한 오차들을 보정하기 위한 알고리즘이 개발되었으며, 실제 CNC 공작기계 상에서 기준구 측정을 통한 검증이 이루어졌다.
본 실험은 전압의 증가에 따른 염수 침지식 및 전극 접촉식 ohmic 해동 처리가 돈육의 이화학적 특성에 미치는 효과를 규명하고자 실시되었다. 염수 침지식 ohmic 해동방법은 전압에 의한 염수의 온도 상승에 의하여 시료가 해동 됨으로써 시료 표면의 과열 현상이 효과적으로 억제되었고, 해동 후 높은 보수력 및 전단력의 저하가 관찰되었지만, 육색이 다소 저하되는 단점을 나타내었다. 반면 전극 접촉식 ohmic 해동 방법은 해동 과정 중 얼음의 상전이 구간을 빠르게 통과함으로써 빠른 해동이 가능하였고, 해동 후 식육의 품질 저하가 최소화되었지만, 시료의 크기 및 전압의 증가에 따른 심한 표면 과열 현상이 발생할 수 있는 단점을 보였다. 따라서 염수 침지식 해동은 보다 높은 전압을 이용하여 식육을 빠르게 해동하고, 전극 접촉식 해동은 낮은 전압을 이용하여 표면 과열을 억제하면 보다 효과적인 해동이 가능할 것으로 사료되었다.
코로나19가 전 세계를 강타하면서 2021년 무관중 도쿄올림픽을 개최했다. 일부 방송사는 TV로 현장의 생생함을 전하고자 영상처리 기반 비접촉식 측정을 활용하여 실시간으로 선수들의 심박수를 보여주었다. 그러나 비접촉식 모델은 혈액순환에 따른 선수들의 얼굴 피부색 변화를 파라미터로 이용하기 때문에 자연광이나 안경 등과 같은 방해 요소로 인해 부정확할 가능성이 있다. 따라서 본 논문에서는 비접촉식 심박수 측정 모델과 접촉식 심박수 측정 모델을 방해 요소 유무에 따른 환경에서 실험하고 그에 따른 정확도를 분석한다.
일반적으로 접촉 피로 마멸은 구름 또는 미끄럼 접촉시 작용하는 반복 응력에 의해 표면과 표면 아래에 균열이 형성되고 성장 및 합체의 과정을 거쳐 표면의 일부가 떨어져 나가는 손상으로 기어나 캠-롤러, 구름 베어링과 같이 구름-미끄럼 접촉상태로 운전하는 기계요소에서 가장 중요하게 고려되어야 할 파손 메커니즘이다. 특히 기어나 구름 베어링 같이 고주기 접촉 피로 특성을 지니는 기계요소의 수명은 피로수명 실험과 통계적 기법을 이용한 Weibull 이론을 기초로 한 수명식을 대부분 사용하고 있다.(중략)
하천 유량측정을 위한 영상유속계는 비접촉식 방식이기 때문에 현장에서의 측정이 간편하고, 비교적 안전하기 때문에 비접촉 측정방식의 활용방안 마련에 대한 연구개발 등이 꾸준히 진행되어 왔다. 다만, 이러한 비접촉식 유속계는 표면의 유속을 측정하기 때문에 유량산정을 위해서는 평균유속으로의 환산이 필요하지만, 현재까지는 평균유속 환산계수를 사용하여 표면유속을 평균유속으로 환산하는 방법이 유일하게 활용되고 있다. 하지만, 실제 하천에서는 단면 및 하도형태, 하상조건, 수리특성 및 유속분포 등의 다양한 조건에 따라 환산계수가 결정되기 때문에 이를 단순히 일률적으로 적용하는 것은 곤란하며, 이로 인해 과거 오랫동안 표면유속을 평균유속으로 환산하기 위한 다양한 연구가 진행되었지만, 실제 다양한 조건의 하천에 적용할 수 있는 표준화된 방법은 아직까지 제시되지 못하고 있다. 현재까지, 고정식으로 설치된 유속계로부터 측정된 유속을 평균유속으로 환산하는 방법으로는 국내외적으로 지표유속법과 유속분포법이 대표적이며, 초음파유속계를 활용한 자동유량측정시설의 유량산정방법으로 활용되고 있다. 이러한 방법들은 고정된 유속계의 측정유속을 지표유속으로 하여 다양한 범위의 실측된 평균유속과의 관계를 개발하여 활용하거나, 지표유속을 매개로 개수로 단면의 이론적인 유속분포를 추정하여 평균유속을 산정한다. 또한, 기존의 표면유속을 측정하는 방법을 활용하여 유량을 산정하기 위해서 표면유속과 평균유속과의 비를 나타내는 환산계수(K = 0.85)를 활용하고 있다(Rantz, 1982). 이러한 환산계수는 대상지점의 수리특성, 하도 및 단면형태에 따라 달라지지만 적절한 환산계수를 산정하는 것은 매우 어렵기 때문에 표면유속을 활용한 유량산정에 한계가 있다. 따라서, 연구에서는 비접촉식 표면유속계의 고정식 유량측정 활용성 및 적용성을 검토할 목적으로 환산계수를 활용한 방법(이하 환산계수법)을 포함하여 지표유속법 및 유속분포법 등 표면유속을 활용한 유량산정방법을 검토하였다. 이를 위해 한강 지류 탄천의 서울시(대곡교) 지점을 대상으로 영상유속계 등 비접촉식 유속계를 적용하여 표면유속을 측정하였다. 다양한 유량조건에서 측정한 표면유속을 토대로 세가지 유량산정방법을 적용하여 유량을 산정하였으며, 산정된 유량을 기존 수위-유량관계 곡선식의 환산유량과 비교하여 표면유속의 지표유속 활용성을 검토하였다.
멀티터치 스크린 상에서의 접촉식 제스처 UI(User Interface)는 사용자가 안정적으로 손을 사용할 수 있는 정적인 상황에서 편리하게 사용할 수 있다. 하지만, 조깅을 한다거나 운전을 하는 등의 동적인 상황에서는 접촉식의 제스처 인터페이스는 심각한 사용성 문제를 야기 시킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 정지 및 운동 상황 모두에서 사용할 수 있는 비접촉성 제스처 기반 인터랙션을 개발하고자 하였다. 비접촉성 제스처 UI 인식 방식은 컴퓨터 센서 제스처, 멀티 터치 제스처, 자이로 센서 세 가지로 제한하였다. 그리고 본 연구를 통해 정지 상황과 운동 상황에서 MP3 플레이어를 시용할 수 있는 제스처의 어휘 목록을 개발하였다. 마지막으로 본 연구의 제한점과 시사점을 논의하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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