• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.79-87
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• 2021

본 연구에서는 인간의 촉감 메커니즘을 반영하여 햅틱 인지 요인을 적용할 수 있는 진동 촉감 인터페이스 설계 프로세스를 제안하였다. 본 프로세스는 총 4단계로 햅틱 감각의 요구사항 분석 단계, 햅틱 요소 분석 단계, 햅틱 인지 요인분석 단계, 햅틱 요구사항 상세 설계 및 시제품 구현 단계로 구성된다. 본 설계 프로세스의 장점은 햅틱 인지 요인 분석을 적용함으로써 사용자 요구사항 도출 및 구현 시 불필요한 작업들을 배제할 수 있으며, 가장 큰 특징은 인체공학적 특징을 설계에 반영할 수 있고, 사용자 평가와 사용성 테스트, 햅틱 기능 최적화 작업을 동시에 수행함으로써 시제품 개발이 완료됨과 동시에 햅틱 요구사항 명세서가 완료된다는 것이다. 본 설계 프로세스는 사용자의 요구사항에서부터 햅틱 기능 상세설계 및 시제품 구현에 대한 전체 단계를 포함하고 있어 햅틱에 대한 전문 지식이 부족한 일반 개발자들도 사용자 중심의 설계가 가능하여 일정 수준 이상의 햅틱 기능 설계 및 구현을 가능케 할 것으로 기대된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제39권3호
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• pp.1-14
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• 2021

록버스트는 암석의 돌연하고도 격렬한 파괴를 일컫는 말이다. 이 파괴과정에서 초과에너지가 지진에너지로 방출되면, 주변의 암반 중에는 지반진동이 발생한다. 이렇게 생성된 지반진동의 수준은 리히터 로컬 척도로 규모 4.5 이상에 이를 수 있다. 이와 같은 록버스트는 인명에 위해를 가할 뿐 아니라 지하작업장과 지상구조물에까지 손상을 일으킬 수 있다. 본 논문에서는 캐나다 록버스트 종합연구 1단계 및 2단계 보고서를 토대로 록버스트의 발생기구를 분석하였다. 아울러 단순화된 LS-DYNA 모델을 작성하여 채광막장 암반에서 발파 직후 발생되는 인장균열의 발생양상을 분석하여 보았다. 이 단순화 모델의 개념은 록버스트의 발생기구를 파악하기 위해 실험실에서 수행되는 소규모 시험에 적용한다면 매우 유용할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.199-207
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• 2021

본 연구는 한국형고속철도(KTX)의 제동장치의 국산화를 통한 성능 개선을 위한 목적으로 수행되었다. 본 연구에서 기존 수입에 의존하고 있는 고속철도용 제동 디스크 허브를 국산화하기 위하여 유한요소 해석을 통해 성능을 분석하고 제동 시험결과와 상관도 분석을 통해 모델의 검증을 수행하였다. 또한, 제동시 발생할 수 있는 기계적인 특성을 검토하기 위하여 마찰열에 의한 열전달-열응력 해석, 고유진동해석 및 강도해석을 수행하였다. 디스크 허브 국산화 신규 모델의 개발을 위해 형상에 따른 설계 인자를 도출하고 파라미터 해석을 수행하여 방열성능을 향상시키고 경량화를 위한 최적 사양을 도출하고자 하였다. 개발 모델을 기존 모델과 비교한 결과 기존 모델 대비 제동시 발생하는 허브의 최고 온도가 낮아졌으며, 냉각 효율이 향상되었음 확인할 수 있었다. 또한, 고유진동수 및 강도 특성 또한 동등 수준 이상의 성능을 확보한 설계임을 확인하였다. 본 연구 결과는 철도차량 및 수송기기 분야의 제동 디스크 시스템 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권12호
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• pp.61-70
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• 2010

해안매립지와 같은 연약한 점토지반에 시공된 쇄석말뚝의 내진성능 평가를 위해 1g 진동대 실험을 수행하였다. 개량전 후 지반의 동적응답특성을 비교하기 위해 가속도 증폭 및 시간에 따른 전단변형, 전단파 속도 등을 평가하였다. 실험 결과, 쇄석말뚝으로 개량된 지반의 전단변형은 개량되지 않은 지반에 비해 감소되는 경향을 보이나, 단주기 지진파에는 더 높은 수준의 지반 가속도 증폭이 발생되는 것으로 나타났다. 따라서 쇄석말뚝으로 개량된 지반의 내진성능 향상여부는 모형실험과 함께 지반응답해석 등의 수행하여 평가되어야 한다고 판단된다.

• 분석과학
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• 제20권1호
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• pp.61-69
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• 2007

$C_{16}H_{16}O_3$의 중성분자, 음이온, 그리고 양이온에 대하여 양자역학적 방법을 사용하여, 분자구조, 진동주파수 그리고 HOMO-LUMO 차이와 재편성에너지(reorganization energy)를 통한 전하이동성 특성을 연구하였다. 분자구조는 $B3LYP/6-311G^{**}$ 수준까지 최적화 하여 안정한 구조를 찾았다. 또한 진동주파수를 계산하여 안정한 상태의 분자구조를 확인하였으며, 액정의 전하이동성 특성을 분석하기 위해서 HOMO-LUMO 에너지 차이와 재편성에너지를 계산하였다. $C_{16}H_{16}O_3$의 HOMO-LUMO 에너지 차이는 중성분자의 경우 4.45 eV, 음이온과 양이온에 대해서는 각각 1.46 eV, 1.53 eV로 계산되었고, 재편성에너지는 음이온의 경우 0.59 eV, 그리고 양이온의 경우 0.43 eV로 계산되었다.

• 한국음향학회지
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• 제28권7호
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• pp.646-652
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• 2009

본 논문에서는 점용접 너깃의 피로수명을 고려한 차량 서브프레임의 용접간격 최적화 설계기법이 제안된다. 주파수영역 피로해석기법에 의해 점용접 너깃의 피로수명이 평가된다. 피로해석에서 사용되는 입력 데이터는 벨지안로 프로파일을 통과하는 차량동역학 해석과 차량 서브프레임 유한요소모델의 모드 주파수 해석을 통해 얻는다. 주파수 영역 피로해석으로 부터 얻은 피로수명 결과로부터 용접간격 최적화를 수행 할 설계점들이 선정된다. 점용접 너깃의 피로수명을 최대화시키는 용접간격을 얻기 위하여 4-요인, 3-수준 직교배열 실험계획법이 사용된다. 본 연구를 통하여 최적화된 서브프레임은 초기모델에 비하여 최소 피로수명을 갖는 용접 너깃의 피로수명이 약 65.8 % 증대되는 것을 알 수 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권5호
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• pp.593-600
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• 2014

찹쌀 전분과 검(XAT, LBG, 및 XAT:LBG) 혼합물의 페이스팅 특성과 이들 페이스트의 점탄특성 및 냉해동 안정성을 조사하여 일반 쌀 전분(20% 수준의 아밀로오스 함유)의 물성을 대체할 수 있으며 낮은 냉해동 안정성을 개선할 수 있는 찹쌀 전분-검 혼합물의 조성을 제시하고자 하였다. 찹쌀 전분은 검(XAT 및 LBG) 및 검 혼합물(XAT:LBG)에 의해 건조중량 대비 19:1의 비율로 대체하여(총 고형분 함량 5%, w/w) 페이스팅 점도 특성을 조사하였을 때 찹쌀 전분-검 혼합물 내의 XAT 농도가 낮아질수록 찹쌀 전분의 페이스팅 온도에 근접하였다. 최고점도는 찹쌀 전분-XAT 혼합물에서 가장 낮았으며 XAT와 LBG를 75:25의 비율의 검 혼합물로 찹쌀 전분을 대체하였을 때(X075L025)가 가장 높았다. 또한 찹쌀 전분-XAT:LBG의 최고점도에서 최종점도 사이의 온도 프로파일 범위에서 찹쌀 전분만을 이용하였을 때보다 높은 수준의 페이스팅 점도를 나타내었다. 찹쌀 전분-검 혼합물 페이스트의 점탄특성은 찹쌀 전분-XAT:LBG (X050L050 및 X025L050) 페이스트들에 한해 5 rad/s의 높은 진동수에서 일반 쌀 전분 페이스트의 저장탄성률과 유사해졌다. 손실탄성률은 모든 찹쌀 전분-검 혼합물 페이스틀이 찹쌀 전분과 일반 쌀 전분들 보다 높은 수준을 나타내었다. 냉해동 안정성과 관련하여 일반 쌀 전분 페이스트에 비해 찹쌀 전분 및 찹쌀 전분-검 혼합물들이 높은 냉해동 안정성을 나타내었다. 이 중 찹쌀 전분-XAT와 찹쌀 전분-XAT:LBG (X075L025)가 7회의 냉해동 순환처리에도 syneresis 현상이 관찰되지 않았다. 모든 결과들을 고려할 때 일반 쌀 전분을 대체할 수 있는 찹쌀 전분-검 혼합물은 XAT와 LBG를 건조중량 비율로 50:50으로 혼합한 검 혼합물을 찹쌀 전분의 건조중량의 5% 수준으로 대체하는 것으로 판단되었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.962-971
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• 2013

본 논문은 멀티센서를 장착한 스마트의류에서 수집된 데이터를 기반으로 사용자 상황 및 행동을 추론하는 기법을 제안하고 이를 스마트폰 앱으로 구현하였다 제안된 스마트 의류는 자이로, 온도, 가속도 센서로 착용자의 건강상태와 활동 수준을 모니터링 할 수 있다. 스마트의류에 생체신호는 블루투스로 스마트폰에 전달된다. 이를 통해, 사용자는 스마트 앱에서 사용자의 상태와 활동수준에 대한 실시간 정보를 확보할 수 있다. 멀티 센서로 사용자 상황 및 행동 추론은 매우 어려우며, 외 내부 환경, 온도, 진동 등에 따라 센서의 측정값이 달라지는 잡음환경에서, 잡음을 줄이면서도 사용자 행동을 판단할 수 있는 디지털 필터와 추론 알고리즘이 요구된다. 본 논문에서는 멀티블록필터를 적용하고, 행동인지를 위한 3축 값을 하나의 대표 값으로 처리하는 SVM을 사용하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2516-2523
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• 2013

본 연구는 치과병원에서 진료 시 가동되는 소음이 환자들에게 피해를 줄 것으로 예상되어 진료 시(스케일링, 보존치료, 보철치료, 임플란트)에 소음도와 주파수 특성을 측정하여 NR곡선과 NRN을 이용한 실내소음 수준 및 PSIL을 이용하여 환자와 근무자 사이의 대화거리 분석을 실시하였다. 진료 시 소음레벨dB(A)의 범위는 69.3~81.5dB(A)이고 고주파성분(4K(Hz) 이상)을 나타내고 있으며 NR곡선에 의한 평가 결과 작업장의 소음기준을 훨씬 초과하는 수준이었으며 PSIL에 의한 환자와 치과병원근무자와의 대화가 이루어지는 거리는 1m 이내인 것으로 나타났다. 병원을 방문하는 환자들의 소음공포증을 해소시키고 환자와 근무자 사이의 만족스러운 대화가 가능한 여건 조성을 위하여 저소음 저진동 장비의 선택, ANC기술개발, 마스킹 효과, 흡음재 부착, 별도의 대화공간 확보 등의 다양한 대책을 수립하므로 치과의료 서비스 질 및 치과병원 경쟁력 향상에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.6-6
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• 2017

농용트랙터의 전방차축 현가장치는 노면으로부터 발생하는 진동의 영향을 줄일 수 있기 때문에 트랙터의 대형화, 고속화의 추세에 맞춰서 승차감과 조향감을 향상시키는 데 중요한 역할을 한다. 전방차축의 현가장치는 트랙터의 차체 무게에 의한 부하가 크고, 또한 유압 펌프를 비롯한 유압시스템이 존재하기 때문에 유압식 회로로 구성하는 것이 바람직하다. 하지만, 현가장치의 유압회로를 개발하는데 있어서 실제 시스템을 구성하여 실제 실험을 통한 개발에는 비용과 시간이 많이 필요하다. 본 연구에서는 유압식 전방차축 현가장치에 필요한 유압회로부 개발을 위하여 시뮬레이션 기법과 요인시험 장치를 이용 적정 유압회로를 설계하고자 하였다. 이를 위하여 어큐뮬레이터, 가변 오리피스, 릴리프밸브, 체크밸브 등으로 구성된 유압 현가요인 시험 장치를 설계 제작하였으며, 현가 부품인 실린더 행정, 속도, 전달되는 힘을 측정하고, 유압 해석 프로그램인 SimulationX를 이용 구성된 유압회로 부품에 측정값을 입력하여 실제 조건과 유사한 동특성을 나타내는 전방차축 현가요인 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 개발된 시뮬레이션 모델을 이용하여 실제 시험조건과 같은 가진 조건을 부여하여 개발 현가장치의 특성 값 변동에 따른 현가 성능을 구명하였다. 이를 위해 시뮬레이션 상에서 120 마력 트랙터 무게의 50% 수준에 해당하는 2,000 kg의 부하가 존재하는 상태에서 현가장치의 유/무에 따른, 감쇠 계수의 변화에 따른 스프링상 질량의 RMS 가속도를 비교하였다. 입력 가진으로는 1 Hz, 4 Hz, 8 Hz의 진동수에 각각 10 mm, 6.4 mm, 3.2 mm의 진폭을 인가하였다. 시뮬레이션 결과, 1 Hz에서는 현가장치가 있는 경우 최대 55.9% 개선되었고, 4 Hz에서는 최대 3.9 % 개선되었고, 8 Hz에서는 최대 61.4%까지 개선되었다. 이는 4 Hz의 경우에는 2,000 kg의 부하에 해당하는 고유 진동수 대역에 해당하기 때문에 그 감쇠 효과가 없는 것으로 나타났다. 하지만, 다른 주파수 대역에서는 현가장치가 효과적으로 작동하는 것을 나타내었다. 설계한 전방차축 현가 유압회로부를 시뮬레이션을 통하여 분석한 결과, RMS 가속도의 개선이 명확하게 이루어지는 것을 확인하였으며 입력 주파수 변화에 따라 감쇠특성도 나타나는 것을 확인하였다. 추후 연구에는 설계한 유압회로부와 관련 부품을 설계 제작하여 실제 트랙터에 장착 그 성능을 검증할 예정이며, 노면조건에 따라 감쇠성능을 유지하기 위한 반능동형 또는 적응형 현가장치 제어 기술을 적용하여 개선된 현가성능을 확보하기 위한 연구를 수행할 예정이다.