고정된 격자시스템에서 임의형상의 불투과 경계를 갖는 물체와 유체와 연성해석이 가능한 IB(Immersed Boundary)법이 개발 된 이후로 다양한 CFD 모델에서 IB법의 활용이 증가하고 있다. 기존의 IB법의 대부분은 구조물의 경계면에서 산정되는 유체력으로부터 수치적으로 경계조건을 만족시키는 directing-forcing법이나 구조물 내부에 가상셀을 위치시켜 보간을 통해 경계조건을 만족시키는 ghost-cell법들로 알고리즘이 복잡하다. 본 연구에서는 고정된 격자시스템에서 가동물체형 구조물 해석이 가능함과 더불어 3차원으로의 확장도 용이한 SIB(Simplified Immersed Boundary)법을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 SIB법은 각 상(phase)의 밀도함수가 국소질량의 중심과 함께 이동하는 것으로 가정한 단일유체모델(one-field model for immiscible two-phase fluid)을 기초로 하였다. 또한 이동하는 고체상태의 구조물을 취급하기 위해 고체의 밀도함수를 이용한 체적가중평균법을 적용하고, 수치확산을 방지하기 위해 이류계산에는 CIP법을 적용하였다. 제안된 SIB법의 해석성능을 검토하기 위해 자유수면으로 낙하하는 물체에 대한 수치모의를 수행하였다. 수치해석결과는 자유수면으로 낙하하는 물체를 양호하게 재현하였다.
Background: The foot is a complex body structure that plays an important role in static and dynamic situations. Previous studies have reported that altered foot posture might affect knee joint strength and postural stability, however their relationship still remains unclear. Objects: The purpose of this study was to identify whether pronated foot posture has an influence on knee isokinetic strength and static and dynamic postural stability. Methods: Forty healthy young males aged 18 to 26 years were included. Foot posture was evaluated using the Foot Posture Index-6 (FPI-6), and the subjects were divided into two groups according to their FPI-6 scores: a neutral foot group (n = 20, FPI-6 score 0 to +5) and a pronated foot group (n = 20, FPI-6 score +6 or more). Biodex Systems 3 isokinetic dynamometer was used to evaluate knee isokinetic strength and hamstring to quadriceps ratio at three angular velocities: 60°/sec, 90°/sec, and 180°/sec. The static and dynamic postural stability in a single-leg stance under the eyes-open and eyes-closed conditions were measured with a Biodex Balance System. Results: There were no significant differences between the groups in knee isokinetic strength and static postural stability (p > 0.05), but there was a significant difference in the medial-lateral stability index (MLSI) for dynamic postural stability under the eyes-closed condition (p = 0.022). The FPI-6 scores correlated significantly only with the dynamic overall stability index (OSI) and the MLSI (OSI: R = 0.344, p = 0.030; MLSI: R = 0.409, p = 0.009) under the eyesclosed condition. Conclusion: Participants with pronated foot had poorer medial-lateral dynamic stability under an eyes-closed condition than those without, and FPI-6 scores were moderately positively correlated with dynamic OSI and dynamic MLSI under the eyes-closed condition. These results suggest that pronated foot posture could induce a change in postural stability, but not in knee isokinetic strength.
본 연구는 우리 사회를 구성하는 일반 시민으로 성장할 대학생들을 대상으로 미래의 지구 환경에 대한 인식을 조사하였다. 비과학 전공의 대학생들은 자연물과 인공물의 복합적 공간으로 인식하고 있는 비율이 매우 낮았다. 또한 현재에서 미래로 지구 환경의 변화에 대해 부정적으로 인식하는 비율이 높았다. 대학생들이 상상하는 미래의 지구 환경의 이미지에서 자연과 함께 생존하는 인간이 그려질 수 있도록 환경 인식이 달라져야 한다. 인간이 자연과 공존할 수 있는 방향으로 더불어 공존하는 방법을 찾아 실천하는 환경 교육이 이루어져야 할 것이다. 또한 비과학 전공의 대학생들은 미래의 지구 환경을 인간이 수정하는 공간으로 내면화 하는 비율이 높았다. 이러한 결과는 인간 행동에 의해 지구 환경이 수정될 수 있다는 관점을 나타내는 것으로 해석되며 대학에서 제공해야 하는 환경 교육의 방향을 제시한다. 환경에 대한 교육이나 환경으로부터의 교육이 아닌 환경을 위한 교육으로 대학의 환경 교육 방향이 전환되어야 한다. 대학 교육과정에서 전공 여부에 차별 없이 모든 대학생들에게 지구 환경 교육의 기회를 제공하여야 한다. 우리의 아들딸들이 지구에서 지속적으로 살아가기 위해서는 지속 가능한 지구 환경 교육이 절실하게 필요하다.
Despite recent breakthroughs in deep learning and computer vision fields, the pixel-wise identification of tiny objects in high-resolution images with complex disturbances remains challenging. This study proposes a modified U-net for tiny crack segmentation in real-world steel-box-girder bridges. The modified U-net adopts the common U-net framework and a novel Self-Attention-Self-Adaption (SASA) neuron as the fundamental computing element. The Self-Attention module applies softmax and gate operations to obtain the attention vector. It enables the neuron to focus on the most significant receptive fields when processing large-scale feature maps. The Self-Adaption module consists of a multiplayer perceptron subnet and achieves deeper feature extraction inside a single neuron. For data augmentation, a grid-based crack random elastic deformation (CRED) algorithm is designed to enrich the diversities and irregular shapes of distributed cracks. Grid-based uniform control nodes are first set on both input images and binary labels, random offsets are then employed on these control nodes, and bilinear interpolation is performed for the rest pixels. The proposed SASA neuron and CRED algorithm are simultaneously deployed to train the modified U-net. 200 raw images with a high resolution of 4928 × 3264 are collected, 160 for training and the rest 40 for the test. 512 × 512 patches are generated from the original images by a sliding window with an overlap of 256 as inputs. Results show that the average IoU between the recognized and ground-truth cracks reaches 0.409, which is 29.8% higher than the regular U-net. A five-fold cross-validation study is performed to verify that the proposed method is robust to different training and test images. Ablation experiments further demonstrate the effectiveness of the proposed SASA neuron and CRED algorithm. Promotions of the average IoU individually utilizing the SASA and CRED module add up to the final promotion of the full model, indicating that the SASA and CRED modules contribute to the different stages of model and data in the training process.
최근, 도시 교통체계 운항으로 수직이착륙이 가능한 UAM(Urban Air Mobility, UAM)의 관심이 고조되고 있다. 따라서 첨단 기술이 적용된 친환경 미래형 교통수단으로 다양한 스타트업 기업에서 관련 기술들을 개발하고 있다. 하지만, UAM의 운항에서 안전성을 높일 수 있는 방안들에 관한 연구들은 아직 미미한 편이다. 특히, 자율주행이 탑재된 UAM이 도심에서의 착륙을 시도하는 과정에서 발생되는 위험에 대한 안전성을 향상시킬 수 있는 노력이 더욱 절실하다. 이에, 본 연구에서는, 도심에서 자율주행 UAM이 착륙을 시도 할 때, 방해가 되는 위험영역을 회피하여 안전하게 착륙할 수 있도록 하는 방안을 제안한다. 이를 위하여, 먼저, UAM의 센서에 의해 관측되는 위험물들의 위도 및 경도 좌표값을 산출하고, 이를 바탕으로, 3차원 영상에서 왜곡이 고려된 평면 영상의 좌표를 위도와 경도로 변환한 후 산출된 위도와 경도를 이용하여 미리 학습된 특징 서술자와HOG(Histogram of Oriented Gradients, HOG) 특징 서술자와의 비교하여 위험영역을 추출하는 방안을 제안한다. 위험영역을 완벽히 추출할 수는 없었지만 대체적으로 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다. 이에, 제안된 연구 방법이 자율주행 기술이 탑재된 UAM의 이착륙장 선정에 따른 막대한 비용을 줄이고, 도심과 같은 복잡한 환경에서 착륙을 시도할 때 위험성을 감소시키고 안전성을 높이기 위한 기초적인 방안에 기여할 것으로 사료된다.
본 연구는 현대조경의 추상유형에 관한 연구로서 현대조경의 탈장르적 경향과 건축, 조경, 예술 장르간의 하이브리드화에 의해 현대조경의 형태나 예술성은 과거의 픽쳐레스크식의 조경이 표현할 수 없었던 많은 부분들을 표현해 내고 있다. 이러한 영향으로 인해 현대의 조경은 한편의 거대한 추상예술을 보는 듯하고, 그 난해함은 정도를 더하고 있어 일반대중들 뿐만 아니라 전문 조경가들조차도 추상적 현대조경에 대한 해석이 분분하고 정확한 이해나 해석에 어려움을 토로하고 있어 현대조경의 추상성에 대한 연구가 제기되고 있다. 이에 본 연구는 조경, 건축, 미술 등 여러 다양한 예술분야에서 예술의 창작원리로 작용되어온 '추상성'에 대해 근본적인 탐구를 하여 추상에 대한 이론정립, 추상성 변천과정, 추상성의 현대적 의미를 파악하여, 조경학적 시각으로 각 예술분야와의 연계성을 밝히고 현대조경작가와 작품에서 표현되어 나타나는 추상형태, 추상언어, 추상특징을 추출해봄으로써 현대추상조경의 진리를 파악하고자 하였다. 본 연구를 통하여 현대조경의 추상유형은 다음과 같이 세 가지로 구분할 수 있다. $\cdot$연역적 추상조경(inductive abstract)은 논리적 과정에 의하지 않고 직관적이고 선험적인 정신성, 그리고 초월적 관념 표상을 의미하며 예술가의 내면의 세계 즉, 다시 말해서 외부 대상이 없이 예술가 자신의 관념이나 마음 속을 그리고자 하여 대상의 재현이 아닌 작가 내면의 표현 또는 표출되는 것이다. $\cdot$귀납적 추상조경(deductive abstract)은 전통적 사실주의에 입각하여 대상을 객관적 사실에 대해 지적이고 논리적인 사상(捨象)의 과정을 거쳐서 대상을 단순화하거나 왜곡, 과장, 확대된 논리적 조형성을 표현한다. $\cdot$복합적 추상조경(complex abstract)은 연역적 추상조경과 귀납적 추상조경이 복합적으로 나타난다. 이상으로 살펴본 바와 같이 현대조경의 추상유형에 관한 연구는 추상조경작품에 대한 가치를 재평가하는 계기가 될 수 있고 현대의 추상조경작품에 대한 이해를 높이며, 미래의 조경에 더욱 긍정적으로 작용할 것이다. 따라서 보다 심도 있는 연구와 이의 근본이 되는 추상성에 대한 연구는 앞으로도 지속되어야 한다.
연구목적 - 최근 기업에서 마케팅이나 광고를 할 때 아트를 활용하여 기존의 명화나 아티스트들과 협업한 새로운 작품을 제품에 접목하거나, 마케팅에 활용하는 경우가 늘어나는 추세이다. 아트 콜라보레이션 제품을 새로운 자극으로 생각하고, 자극에 민감하게 반응하는 독특성 추구성향과 호기심이 많은 소비자일수록 아트 콜라보레이션 제품에 대한 호감도가 증가할 것으로 본다. 따라서 본 연구는 아트마케팅에 대해 전반적으로 살펴보고, 개인특성인 호기심과 독특성 추구성향이 아트 콜라보레이션 제품에 대한 소비자의 감정에 미치는 영향과 구매의도에 미치는 영향을 알아 보았다. 그리고 성별에 따라 개인특성과 소비자의 감정 사이에 미치는 영향은 차이가 있을 것이라 예측하고 성별의 조절효과를 살펴보았다. 연구결과 - 호기심은 긍정적 감정에 정의 영향을 미치며, 환기와 부정적 감정에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 독특성 추구성향 중 창의적 선택은 긍정적 감정과 환기에 정의 영향을 미치며, 부정적 감정에 부의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 독특성 추구성향 중 비대중적 선택은 긍정적 감정과 부정적 감정에는 영향이 없는 것으로 나타났으며, 환기에는 유의한 것으로 나타났다. 그리고 독특성 추구성향 중 유사성 회피는 소비자의 감정에 어떠한 영향도 미치지 않는 것으로 나타났다. 그리고 성별에 따른 차이를 살펴본 결과, 창의적 선택과 부정적 감정 사이와 비대중적 선택과 부정적 감정 사이에서만 남녀 간의 차이가 유의한 것으로 나타났다. 시사점 - 소비자의 호기심을 유발시킬 수 있는 새로운 디자인이나 전략을 시도하면 효과적일 것을 알 수 있으며, 독특성 욕구 중 자신의 정체성을 표현하고자 하는 욕구가 높은 사람이 아트 제품에 대하여 감정의 영향을 많이 받음을 알 수 있다. 따라서 지속적으로 예술가들과 콜라보레이션 활동을 통해 소비자의 감성을 자극하는 제품을 생산해야 할 것이다. 성별에 따른 큰 차이가 없으므로 남녀 구분없이 모두의 관심을 끌 수 있는 마케팅을 해도 무관하다는 것을 알 수 있다.
현재 우리 군은 과학과 기술의 발달, 2000년대 들어 급격히 심해진 저 출산율, 병 복무기간 단축 등으로 병력위주에서 장비위주로 첨단화, 고속화, 복잡화 되어가고 있다. 즉, 한 번의 실수로 많은 인명피해가 발생할 수 있는 실정이다. 선진국과 민간 안전교육 체계 및 교육성과 등을 분석해보면 군 안전 및 자살사고를 예방하기 위해서는 체험교육이 중요하며, 체계적이고 효율적인 체험교육을 위해서는 안전체험훈련장 건립이 필요함을 알 수 있었다. 지금 입대하고 있는 장병들은 일명 인터넷세대로 태어나면서부터 인터넷을 접하면서 성장하여 가상·증강현실(VR / AR)을 자유롭게 활용하고 있으며, 지금의 과학 기술 수준은 국민안전체험관의 체험실 대부분을 가상·증강현실로 대체할 수 있을 정도의 수준까지 발전하였다. 따라서 군 안전체험훈련장은 설치공간, 건립비, 유지비, 사용자 특성, 교육효과 등을 고려하여 '응급처치'처럼 모형이 효과적인 체험실 몇 개를 제외한 많은 체험실을 가상·증강현실로 건립할 필요성이 있다. 가상·증강현실(VR / AR) 기술의 발전, 국민안전체험관 운용실태, 군 부대 특성, 설치비 및 유지비 등을 고려하여 체험훈련 소요를 도출하였다. 그리고, 국민안전체험관 대비 저비용으로 효과적인 훈련성과를 달성할 수 있는 안전체험훈련장 구축방안과 부대별 교육인원 및 주변 여건에 부합한 안전체험훈련장 규모와 체험실 구성에 대해 제시하였다. 향후 이를 기반으로 안전체험훈련장을 구축하여 체험교육을 한다면 군 안전 및 자살사고를 예방하는데 기여하게 될 것이다.
우주활동의 증가와 더불어 이는 지구상의 인류와 환경에 대한 지속적인 위협요인이 되고 있으며 그중에서도 우주활동과 관련된 환경문제로서 가장 심각한 것으로 파악되고 있는 것이 우주폐기물의 문제이다. 이는 다른 우주 물체에 대해서도 커다란 위협이 될 뿐 아니라 지구의 대기권으로 재진입하여 인간이 통제(control)할 수 없는 상태에서 지구상에 낙하될 때에 인간의 생명과 재산상에 커다란 위험을 초래하게 된다. 현재 우주활동과정에서의 우주공간이나 지구를 포함한 천체에 대한 환경보호와 그 대처를 위한 제도적 장치는 아직 미흡하며 이를 위한 우주국제법적 해결이 모색되고 있고 부분적으로는 우주환경오염을 방지하고자 하는 규정이 일부 조약에 도입되기도 하였다. UN COPUOS를 중심으로 우주조약이나 책임협약 및 달 협정뿐만 아니라 등록협약의 관련조항에서도 가능한 위험을 최소화하기 위한 규정을 두고 있음은 주지의 사실이다. 그밖에도 부분적 핵실험 금지조약이나 핵무기비확산 조약 그리고 환경변화기술의 군사적 사용금지협약 등을 통해서도 우주나 지구자연의 평화적인 이용에 대한 장애요인을 제거하기 위한 직,간접적인 법적 장치가 마련되어 있는 것으로 평가된다. 특히 별도의 법체계를 정립하는 것이 필요하다는 문제와 관련하여 ILA는 일찍이 1986년 세계국제법협회 (ILA) 서울 총회에서 의제로 제안된 이래로 8년여에 걸쳐 여러 차례 각국에서의 회기를 거쳐 이 문제에 대한 지속적인 논의를 해왔던 바, 그 결과 동 협회는 1994년 Buenos Aires 회의에서 최종 초안인 "우주 폐기물에 기인되는 손해로부터 우주 내지 자구환경을 보호하기 위한 국제문서초안"을 작성하여 COPUOS에 제출한 바 있다. 향후 이것은 COPUOS가 의제로 채택하여 기술분과나 법률분과소위원회에서 논의를 할 때 기초적인 검토 자료로서 중요한 역할을 할 것으로 사료되며 동위원회에서 이를 충분히 심의한 후 사안의 심각성에 비추어 조속한 결실을 맺게 되도록 노력해야 할 것이다.
이 연구의 목적은 트리즈(TRIZ)의 40가지 발명 원리를 적용한 학습이 학생의 창의성 신장에 영향을 미치는지를 구명하는데 있으며 이를 통해 기술교과에서의 발명교육에 관련된 연구에 필요한 기초 자료를 제공하는데 있다. 이 연구의 목적을 달성하기 위해 실험집단과 통제집단은 대전에 위치한 B중학교 학생(실험집단 74명, 통제집단 67명)으로 하였으며, 창의성에 대한 두 집단의 동질성을 확인하기 위해 창의력 자기 사정 평정지와 학생 발명 평정지를 사전검사 도구로 사용하였다. 이 연구에 적용한 설계방법은 이질통제집단 사전사후 검사 설계이다. 이 연구는 2006년 3월 3째 주 부터 7월 3째 주 까지 계발활동 시간을 이용하여 매월 1, 3주 토요일에 2시간 씩 총 9주 동안 수행되었으며, 실험집단에 트리즈의 40가지 발명원리를 학습하도록 하였다. 이 연구를 통해 도출한 결론은 다음과 같다. (1) 트리즈의 40가지 발명원리 적용은 학생의 CQ(창의성 지수)에 긍정적인 영향을 주며 창의성의 하위 요인인 독창성, 발전가능성, 변형가능성, 유용성, 매력, 표현력, 유기적 조직성 및 기능적 솜씨 요인에서 유의미한 긍정적 영향을 주었다. 그러나 적합성, 적절성, 논리성, 가치성, 복합성, 우아함의 요인에는 유의미한 영향을 미치지 못하였다. (2) 트리즈의 40가지 발명원리 적용이 성별에 따른 남 여 학생의 CQ 신장에 유의미한 영향을 주지 못하였으며, 창의성의 하위 요인에서도 독창성, 매력 요인을 제외한 대부분의 요인에서 유의미한 영향을 주지 못하였다. 도출된 결론을 통해 트리즈의 40가지 원리를 기술교과에서 활용하기 위한 제언을 하면 다음과 같다. (1) 이 연구는 계발 활동 시간을 이용하여 수행 되었으나 기술교과와 같은 정규교과 시간에 트리즈의 40가지 원리를 적용하기 위해서는 보다 체계적인 연구가 필요하다. (2) 창의성 및 창조성을 중시하는 기술교과에서의 발명 교육을 위해 트리즈의 40가지 원리 이외의 여러 가지 발명 원리 및 기법에 대한 연구가 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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