• Title/Summary/Keyword: Engineering education methods

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모듈화된 의료장비들의 효율적 제어를 위한 통신 프로토콜 설계 (The design of communication protocol for controlling efficiently modular medical instruments)

  • 신창민;김영길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 추계종합학술대회
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    • pp.284-287
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    • 2000
  • 최근 개발되고 있는 의료기기들은 사용자의 상호 복합적인 요구사항을 반영하기 위하여 모듈(Module)화되는 추세이다. 이는 환자의 상태를 관찰, 진단, 처리를 위해 여러 기기들로부터 데이터를 수집하고, 이에 따르는 동작을 제어하기에 가장 효율적인 방법이기 때문이다. 이와 같은 모듈화 경향은 여러 개의 단일 시스템들을 쉽게 통합 관리할 수 있기 때문에 더욱 일반화되고 있다. 본 연구에서는 모듈화된 의료장비들을 하나의 통신 시스템으로 묶어 중앙 집중형 제어를 할 수 있는 통신 프로토콜을 구현하였다. 본 연구에서 구현된 시스템은 모든 기기들을 제어하고 통신을 관장하는 하나의 마스터(Master) 모듈과 각각의 의료기기들에 해당되는 여러 개의 슬레이브(Slave)모듈로 구성된다. 각 모듈간 통신은 데이터의 정확한 송, 수신을 위해 여러 동기 직렬 통신방식 중 SPI(Serial Peripheral Interface)를 사용하였다. 모든 통신은 패킷(Packet)형태로 이루어지고, 통신중 에러를 검출할 수도 있다. 또한, 마스터 모듈은 자동으로 특정 슬레이브 모듈외 연결 및 동작 유무를 알 수 있는 PNP(Plug And Play)기능이 있다. 본 연구에서 구현된 프로토콜온 컴퓨터와 연결하여 데이터 전송 확인을 통해, 1Mbps이상의 빠른 속도에서 정화한 송, 수신이 이루어지며, 인공호흡기와 같은 실시간 데이터의 송, 수신이 이루어져야하는 의료장비에서도 모듈이 수행하는 본래의 일에 방해하지 않고 실시간 통신이 이루어지는 것을 실제 호흡기 시스템에 적용하여 확인하였다. 또한, 중앙 집중형 제어에 의한 다양한 기능을 편리하게 구현할 수 있었다.이다.ure scheme based on KCDSA which is a domestic digital signature scheme and it apply a electronic cash system. In particularly a proposed electronic cash system have an anonymity control ability which trace a user who make use a electronic cash illegally in association with a trusted center.estigation and explain how our tool can be further enhanced.door playground facilities. On the basis of the site investigation the interview and the indoor education program for physically challenged children the author completed an outside play program. Each item in this program was classified as belonging to either a "sense play" program or and "exercise play" program. Finally, the author designed suitable play equipment for physically challenged children corresponding to each item in the exercise

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몰드형 건식 계기용 변압기 진동 특성 분석 (Analysis of Vibration Characteristics for a Molded Dry-type Potential Transformer)

  • 김무선;장동욱;김승모
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.209-214
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    • 2017
  • 현재 철도 차량에 쓰이고 있는 대부분의 계기용 변압기는 장치 내부에 절연유가 충진되어 있는 유입식 계기용 변압기 방식으로서, 내구 연한 도래와 더불어 차량 운행 중 내부 압력 상승에 의해 폭발의 위험성이 있다. 이에 대한 해결책으로 절연 수지를 사용하여 방압 기능이 탁월한 몰드형 건식 계기용 변압기 개발이 필요하다. 이에 제품의 국산화가 가능하도록 한국철도기술연구원에서는 몰드형 건식 계기용 변압기를 개발 진행 중에 있다. 그 연구의 일환으로 개발 제품의 진동 특성 분석과 함께, 진동 환경하에서 변압기의 성능 유지 여부를 확인하여야 한다. 이번 연구에서는 철도 차량 부품의 진동 시험 방법 규격인 KS R 9144 및 IEC 61373 에 따라서 개발 제품의 공진시험과 모의 장기 수명 시험을 진행하였다. 고유 진동수는 해석을 통한 모달 분석과 공진 시험을 병행하여 결과를 비교 분석하였으며 규격 조건을 만족함을 확인하였다. 또한 모의 장기 수명 시험 후 성능 시험을 통해 오랜 시간 진동 환경 하에서도 개발 변압기의 기능에 문제가 없음을 확인하였다.

전기추진선박의 추진용으로 사용되는 브러시리스 직류전동기의 제 어방법에 따른 성능향상에 관한 연구 (Control Method for Performance Improvement of BLDC Motor used for Propulsion of Electric Propulsion Ship)

  • 전현민;허재정;윤경국
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.802-808
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    • 2019
  • 직류전동기는 속도제어가 간단하고, 출력 토크특성이 우수한 장점으로 윈치나 카고 펌프 모터 등으로 선박에서 많이 사용되었으며, 전기추진선박이 도입된 초기에는 선박용 추진전동기로도 적용되었다. 하지만 브러시와 정류기와 같은 기계적 정류장치의 단점으로 인해 최근에는 직류전동기와 전기적인 특성은 매우 유사하지만 기계적인 정류장치를 설치하지 않고 반도체 소자를 이용한 전자적인 정류장치를 사용하는 브러시리스 직류전동기의 사용이 증가하고 있다. 기존의 브러시리스 직류전동기를 구동하기 위한 인버터 시스템은 2상여자방식을 사용하므로 역기전력파형이 사다리꼴모양으로 되며, 이로인해 전류가 흐르는 권선이 바뀌는 상전류 전환 구간에서 고조파와 토크리플이 발생하게 된다. 이러한 고조파와 토크리플을 저감하기 위한 다양한 방안이 연구되어 발표되었으며, 본 연구에서는 전력분석프로그램을 이용하여 브러시리스 직류전동기의 구동회로에 비례적분 속도전류제어기 알고리즘을 구현한 Cascaded H-Bridge 멀티레벨 인버터를 적용하였다. 모델링한 브러시리스 직류전동기의 시뮬레이션을 통해 제안하는 전동기의 구동방식을 적용하는 경우에 기존의 구동방식에 비해 전동기 입력측 전압파형 개선과 고조파 및 토크리플이 현저히 저감되는 결과를 확인할 수 있었다.

Effects of incorporation of 2.5 and 5 wt% TiO2 nanotubes on fracture toughness, flexural strength, and microhardness of denture base poly methyl methacrylate (PMMA)

  • Naji, Sahar Abdulrazzaq;Behroozibakhsh, Marjan;Kashi, Tahereh Sadat Jafarzadeh;Eslami, Hossein;Masaeli, Reza;Mahgoli, Hosseinali;Tahriri, Mohammadreza;Lahiji, Mehrsima Ghavvami;Rakhshan, Vahid
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제10권2호
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    • pp.113-121
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    • 2018
  • PURPOSE. The aim of this preliminary study was to investigate, for the first time, the effects of addition of titania nanotubes ($n-TiO_2$) to poly methyl methacrylate (PMMA) on mechanical properties of PMMA denture base. MATERIALS AND METHODS. $TiO_2$ nanotubes were prepared using alkaline hydrothermal process. Obtained nanotubes were assessed using FESEM-EDX, XRD, and FT-IR. For 3 experiments of this study (fracture toughness, three-point bending flexural strength, and Vickers microhardness), 135 specimens were prepared according to ISO 20795-1:2013 (n of each experiment=45). For each experiment, PMMA was mixed with 0% (control), 2.5 wt%, and 5 wt% nanotubes. From each $TiO_2$:PMMA ratio, 15 specimens were fabricated for each experiment. Effects of $n-TiO_2$ addition on 3 mechanical properties were assessed using Pearson, ANOVA, and Tukey tests. RESULTS. SEM images of $n-TiO_2$ exhibited the presence of elongated tubular structures. The XRD pattern of synthesized $n-TiO_2$ represented the anatase crystal phase of $TiO_2$. Moderate to very strong significant positive correlations were observed between the concentration of $n-TiO_2$ and each of the 3 physicomechanical properties of PMMA (Pearson's P value ${\leq}.001$, correlation coefficient ranging between 0.5 and 0.9). Flexural strength and hardness values of specimens modified with both 2.5 and 5 wt% $n-TiO_2$ were significantly higher than those of control ($P{\leq}.001$). Fracture toughness of samples reinforced with 5 wt% $n-TiO_2$ (but not those of 2.5% $n-TiO_2$) was higher than control (P=.002). CONCLUSION. Titania nanotubes were successfully introduced for the first time as a means of enhancing the hardness, flexural strength, and fracture toughness of denture base PMMA.

국소 자기장의 순/역 배열을 이용한 미세유체 채널 내에서의 강자성 입자 패턴 형성 (In-situ Patterning of Magnetic Particles in Microfluidic Channels by Forward/Reverse Local Magnet Arrangement)

  • 박현향;이지혜;유영은;김정엽;장성환
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제3권3호
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    • pp.217-223
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    • 2015
  • 유체채널 내에서의 미세입자의 패터닝은 생물 및 의료 응용분야에서 활용될 가치가 높은 응용 기술이다. 본 연구는 미세유체 채널 내에서 구조물 없이 외부 자석의 배열만을 이용한 미세입자 패터닝 방법을 제안한다. 자석의 같은 극과 서로 다른 극끼리의 배열을 이용한 일렬 배열, 적층 배열 등을 고안하여, 다양한 미세입자 패터닝에 실험적으로 적용하였다. 서로 같은 극끼리의 배열은 입자 포획에 쉽게 적용 가능하여, 독립적 배열이 가능하였다. 특히 적층 배열은 다양한 패터닝을 할 수 있음을 확인할 수 있었다. 자기력 1.08mT 수준에서까지 자석 배열에 의한 일정한 패턴을 관찰할 수 있었고, 패터닝된 입자들은 20 ml/hr 의 유체 속도에서도 안정하게 유지되었다. 본 연구는 간단하면서도 자성 입자의 다양한 패터닝을 가능케 하는 방법으로 면역자기성 입자를 이용한 의학/바이오 분야로의 폭넓은 응용을 기대케 한다.

한국의 육상 탄성파탐사 (On-Land Seismic Survey of Korea)

  • 권병두
    • 자원환경지질
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    • 제39권4호
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    • pp.441-450
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    • 2006
  • 우리나라에서 최초로 육상탄성파탐사를 실시한 것은 1960년대 중반이다. 탄성파탐사와 관련된 최초의 보고저가 나온 것은 국립지질조사소의 김종수박사 등이 1964년 포항지역의 석유부존 가능성을 조사하기 위하여 수행한 반사법 탄성파탐사와 서울대학교의 현병구교수가 탄광의 갱도 주벽의 상태를 조사하기 위하여 실시한 굴절법탐사이다. 이후, 국립지질조사소 기본연구계획의 일환으로 경상계 퇴적분지의 층후 및 지질구조 조사를 위한 굴절법탐사가 실시되었다. 1970년대 들어서는 지하수조사, 광물자원탐사, 땅굴조사, 원자력 발전소 지반조사 등 탐사의 대상과 목적이 다양해졌으며, 1978년에는 CDP기법을 이용한 반사법탐사가 경상분지 지역에서 처음으로 실시되었다. 이후, 육상 탄성파탐사는 토목건설 분야에서 지반조사를 위한 굴절법탐사를 위주로 이루어지다가, 1990년대 들어서서 고해상반사법탐사와 탄성파토모그래피 및 다양한 시추공 탄성파탐사가 시도되었다. 이와 함께 응용분야도 단층대나 조간대와 같은 특정 지역에 대한 학술적 목적의 연구와 더불어 고속도로, 철도, 댐 건설 등 각종 토목엔지니어링, 지열과 광물 자원탐사, 매립지나 해수침투 지역 등의 환경영향 조사, 문화재 안전관리를 위한 고고학에의 응용 등 다양한 분야로 확대되었다. 2002년에는 한반도를 가로지르는 측선 상에서 지각규모의 탄성파탐사가 이루어져 육상탄성파탐사 연구의 새 장을 열게 되었다. 그 동안 우리나라 대륙붕과 해외 유전지역에서의 활발한 석유탐사를 통하여 이룩한 탐사기술의 자립화와 자료 처리를 위한 소프트웨어 부분에서 이룩한 기술적 발전은 앞으로 육상탄성파탐사의 활성화에도 크게 기여할 것으로 기대된다.

중력 및 자력 탐사에 의한 제주도 지질구조 연구 (Investigation of Subsurface Structure of Cheju Island by Gravity and Magnetic Methods)

  • 권병두;이희순;정귀금;정승환
    • 자원환경지질
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    • 제28권4호
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    • pp.395-404
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    • 1995
  • 중력 및 자력 탐사자료를 분석하여 제주도의 지지구조를 연구하였다. 부우게 중력이상도에서 섬 중앙의 한라산체에서 뚜렷한 원형의 저이상이 나타나며, 이상값의 차이는 최대 30 mgal 로 나타났다. 지하지질구조 모델링을 위하여 기반암 상부에 위치하는 화산암체를 각주로 나누어 중력자료의 삼차원 심도역산을 실시한 결과, 화산암의 기저면은 한라산 아래로 휘어지며 최대 깊이는 5 km 정도에 이른다. 자력자료로는 항공탐사자료와 육상탐사자료를 함께 이용하였다. 이들로부터 구한 자력이상도는 다소의 차이는 보이나 전체적으로는 중위도 지방에서 지구자기장의 방향으로 자화된 자력이상체로 부터 야기되는 전형적인 이상의 형태를 보인다. 자극변환을 한 이상도를 보면 섬의 주된 자력원은 장축을 따라 발달하는 열곡대와 한라산체로 나타난다. Cordell과 Grauch (1985)의 방법으로 구한 자력원의 경계는 표선리 현무암과 시흥리 현무암과 같은 비교적 최근에 분출된 화산암의 경계와 잘 일치한다. 자력모델링은 심도와 대자율을 두 변수로 취하여 항공탐사자료의 삼차원 역산을 수행하였다. 역산 결과, 높은 대자율을 가지는 화산암은 열곡대와 중앙화산체에서 나타나며 기반의 심도는 장축을 따라서는 1.5~3 km, 용암대지에서는 1~1.5 km 정도로 나타나며, 한라산 하부에서 최대 5 km로 나타난다. 중력과 자력이상도 모두에서 나타나는 동부 지역의 남북 방향의 이상은 지질도 상에서는 확인되지 않는 단층 또는 파쇄대에 의한 것일 가능성이 있다.

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다중연산구조기반의 고밀도 성능향상을 위한 움직임추정의 디인터레이싱 방법 (Deinterlacing Method for improving Motion Estimator based on multi arithmetic Architecture)

  • 이강환
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권1호
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    • pp.49-55
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    • 2007
  • 본 논문에서는 필드/프레임의 공간적, 시간적 움직임 특성을 활용한 디인터레이스드 기법을 이용해 재구성된 영상프레임으로부터 넓은 탐색영역에서의 움직임추정이 가능한 이중연산구조 기반의 다해상도 계층적 움직임 추정 방식(multi- resolution hierarchical motion estimation, MHME)의 효율적인 다중연산구조 기반의 움직임 추정을 제안한다. 공간적, 시간적 움직임 특성으로부터 디인터레이스드 기법을 적용하여 재구성된 영상프레임으로부터는 계층적 움직임 추정방식을 적용하여 빠른 움직임 영역에서도 화질의 열화가 거의 없는 다해상도 계층적 움직임 추정(MHME) 영상처리를 구현하였고, 비교적 높은 PSNR을 얻을 수 있었다. 다양한 모드 M=2 또는 M=3의 여러 가지 모의실험을 통해 제안된 구조가 전역탐색 블록정합 알고리듬(Full-search Block Matching Algorithm, FBMA)에 대하여 예측성능에 있어 최고 1.49dB(CAR), 최저0.421dB(Mobile & Calendar)의 모의실험결과 평균 -0.7dB 정도의 미소한 평균 PSNR 저하를 나타내었다. 이의 구현을 위해 제안된 전역/후역 탐색방식의 연산처리방식은 하나의 처리기소자(Processor Element, PE)에 이중연산처리기(DAPE) 구조를 채택하여 제한된 PE로부터 넓은 탐색영역에서의 움직임 추정이 가능한 전역/후역 탐색방식(Foreground & Background Search Algorithm, FBSA)의 비트 처리열 탐색 알고리듬을 제안 적용하여 움직임추정 연산의 성능을 구조적으로 향상시키는 다중프로세서 어레이 구조(Multiple Processor Array Unit, MPAU)를 개발 제안하였다.

Effects of body weight and fiber sources on fiber digestibility and short chain fatty acid concentration in growing pigs

  • Zhao, Jinbiao;Liu, Xuzhou;Zhang, Yi;Liu, Ling;Wang, Junjun;Zhang, Shuai
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제33권12호
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    • pp.1975-1984
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    • 2020
  • Objective: The study was conducted to determine the effects of body weight (BW) and fiber sources on nutrient digestibility, fiber fermentation and short chain fatty acids (SCFA) concentration in different intestinal segments of growing pigs fed high-fiber diets. Methods: Nine barrows with initial BW of 25.17±0.73 kg and 9 barrows with initial BW of 63.47±2.18 kg were allotted to a duplicate 9×2 Youden Square design with 3 dietary treatments and 2 periods. The dietary treatments were formulated with 3 different high-fiber ingredients: corn bran, sugar beet pulp, and soybean hulls, respectively. Each diet was fed to 3 barrows with different stage of BW in each period. Results: There were no differences in the apparent ileal digestibility (AID) of most nutrients between pigs at different BW stages. Pigs at 60 kg had greater (p<0.05) apparent total tract digestibility (ATTD) of total dietary fiber (TDF), soluble dietary fiber (SDF) and insoluble dietary fiber (IDF), and had greater (p<0.05) hindgut disappearance of IDF and cellulose than pigs at 25 kg. The acetate, propionate and total SCFA concentrations in ileal digesta and feces of pigs at 60 kg were greater (p<0.05) than those of pigs at 25 kg. In addition, fiber sources affected (p<0.05) the AID of gross energy (GE), organic matter (OM), ether extract (EE), crude protein, SDF and hemicellulose, the hindgut disappearance and ATTD of dietary fiber components, the lactate and propionate concentrations in ileal digesta and the butyrate, valerate and total SCFA concentrations in feces. There were interactions (p<0.05) between BW and fiber sources on the AID of GE, OM, EE, SDF, hemicellulose, the ATTD of EE, TDF, and IDF, and the hindgut disappearance of SDF and hemicellulose. Conclusion: Increasing BW mainly improved the digestibility of dietary fiber fractions, and the dietary fiber sources influenced the digestibility of almost all the dietary nutrients in growing pigs.

POE를 통한 친환경건축물 인증 공동주택 인공환경 녹화 관리 실태 및 개선방안 연구 (A Study on Management Condition and Improvement of Artificial Greens in GBCS-Certified Apartments through the Post Occupancy Evaluation)

  • 김보람;안동만
    • 한국조경학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.1-12
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    • 2012
  • 본 연구는 친환경건축물 인증 공동주택의 지속가능성 증진을 위한 연구로서, 2007년 6월부터 2008년 6월 사이에 한국토지주택공사 토지주택연구원에서 친환경건축물 본인증을 획득한 서울 경기지역 공동주택 8곳을 선정하여 "생태환경을 고려한 인공환경 녹화기법 적용여부(이하, 인공환경 녹화)" 평가항목의 거주후 평가(POE)를 수행하였다. 연구 목적은 친환경건축물 인증 공동주택의 인공환경 녹화 부문 관리 실태와 문제점을 파악하여 향후 재인증 규정 및 사후관리에 시사점을 제공하는 것이다. 이를 위하여 현장관찰조사와 관리자 면담 및 거주후 평가를 실시하였고, 분석 결과 도출한 문제점은 다음과 같다. 첫째, 친환경 인증 공동주택 단지에 도입된 생태환경을 고려한 인공환경 녹화 계획요소의 사후관리가 제대로 이루어지지 않고 있다. 둘째, 인공환경 녹화에 대한 만족도는 전반적으로 낮았으며, 옹벽대체녹화가 담장녹화, 옥상녹화, 벽면녹화에 비해 만족도가 높았다. 평가항목별 만족도는 질적 수준, 설계목적 부합 여부, 식생 관리상태, 식생 생육상태가 평균보다 낮은 만족도를 보였다. 셋째, 인공환경 녹화 만족도는 질적 수준에 대한 만족도에 가장 큰 영향을 받으며, 나머지 요인들도 만족도와 통계적으로 유의미한 관계에 있음을 알 수 있었다. 현 인증 제도는 유지관리 평가기준이 미비하여 관리상태가 소홀하고, 이는 전체적인 인공환경 녹화 만족도 저하에 영향을 미친다. 따라서 인증심사와 별도로 운영되는 사후관리 제도의 도입이 요구되며, 인증 취소나 벌점부과와 같은 적극적인 관리 규제 확충방안이 모색되어야 할 것이다.