• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.344-349
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• 2017

최근 전 세계적으로 고층건물의 외벽청소, 대형 구조물의 벽면검사, 조선에서의 벽면 용접 등 다양한 용도의 벽면이동 로봇들이 개발되고 있다. 기존에 개발된 벽면이동 로봇 중 바퀴형 이동로봇은 요철이 있는 벽면을 이동할 수 없다는 단점이 있으며 보행형 이동로봇은 복잡한 링크구조로 인해 많은 액추에이터가 필요로 하고, 더불어 제어가 복잡해지며 내구성의 문제가 발생한다. 또한 로봇의 무게가 무겁다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 간단한 구조를 가진 새로운 벽면이동 로봇을 제시한다. 본 논문의 벽면이동 로봇은 단 한 쌍의 축과 액추에이터를 이용하여 고릴라의 보행방식을 모사하여 이동하며, 진공펌프와 흡착패드를 이용하여 벽면에 진공 흡착한다. 본 논문에서 개발한 로봇의 구성요소로는 이동을 위한 DC모터, 흡착을 위한 진공펌프, 제어를 위한 마이크로 컨트롤러, 기타 동력전달과 형체 유지를 위한 축과 프레임이 있다. 로봇의 성능은 수직 및 수평에서 실험적으로 검증하였다. 본 논문에서 개발한 벽면이동 로봇을 기반으로 다양한 장치를 탑재한 산업현장, 재난재해 현장에서 다양한 기능을 수행하는 로봇의 개발이 가능할 것이라 전망한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.6385-6390
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• 2015

수평 곡선 I-형 거더에는 초기곡률이라는 기하학적 특성으로 인해 휨 모멘트와 더불어 비틀림 모멘트가 작용하게 된다. 이러한 휨 비틀림 거동은 서로 상호 작용을 일으켜 약축방향으로 2차 휨거동을 유발하게 된다. 휨과 비틀림 간의 상호 작용은 곡선 거더를 조기에 비선형 상태 및 소성 상태로 유도하여 내하력의 저하를 야기하게 되고, 차량의 이동 위치에 따른 편심 하중은 비틀림을 더욱 증대시킬 수 있다. 그러나 기존에 연구되어왔던 직선 거더에 대한 휨 비틀림 상호관계식은 곡선 거더가 가지고 있는 거동 특성이 고려되지 않았기 때문에 수직하중을 받는 수평 곡선 I-형 거더의 극한 강도가 과대평가 될 수 있다. 따라서 이에 대한 보다 명확하고 합리적인 제안식의 적용이 곡선 거더의 설계 시에 필요하다. 본 연구에서는 유한요소해석을 통하여 편심하중이 작용하는 수평 곡선 I형 거더의 휨 비틀림 상호작용 특성을 파악하고 거동분석을 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3014-3021
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• 2015

셀-튜브 열교환기는 다양한 크기와 유동형태로 쉽게 제작이 용이함으로 산업분야에 널리 이용된다. 본 연구에서는 열교환기의 열전달성능을 도모하고자 배플의 컷 방향, 배플의 경사각 및 배플의 회전각 등을 변경하여 ANSYS FLUENT v.14를 사용한 SST $k-{\omega}$ 난류모델을 적용하여 쉘 내부의 열전달률 및 압력강하 특성을 해석하였다. 그 해석결과로 배플의 컷 방향은 수평형 모델 A보다 수직형 모델 B 및 각도 $45^{\circ}$형 모델 C가 이 열전달성능이 향상되는 것으로 나타났다. 또한 배플의 경사각을 $10^{\circ}$로 적용한 경우와 배플의 회전각을 $0^{\circ}-90^{\circ}-180^{\circ}-270^{\circ}$로 배치한 모델 D의 경우가 열전달률 및 압력강하 특성이 우수한 결과를 나타냈다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.2468-2474
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• 2010

본 연구는 견관절 통증과 관절가동범위에 제한을 가지고 있는 65세 이상의 노인을 대상으로 하여 테이핑요법과 수동적 관절가동범위 운동이 견관절의 통증과 관절 가동력에 미치는 효과를 확인하기 위하여 실시하였다. 이 연구는 비동등성 전후 실험 연구이다. 2009년 9월에 B시의 복지관을 이용하는 65세 이상의 노인들 40명으로 견관절의통증과 관절가동범위, 손의 민첩성을 조사하였다. 수집된 자료는 SPSS Win 12.0을 이용하여 분석하였다. 결과, 테이핑군과 수동적 관절가동범위 운동군에서 노인의 견관절 통증은 감소하였다. 견관절 굴곡, 신전, 외전, 수평외전 범위와 손의 민첩성은 증가하였다. 노인의 견관절 통증의 감소정도와 손의 민첩성 정도는 테이핑군과 관절범위운동군 간에 차이가 나타나지 않았다. 테이핑군에서 관절범위운동군 보다 견관절 신전의 범위가 증가하는 정도가 더 큰 것으로 나타났다. 따라서, 테이핑요법과 수동적 관절범위운동은 노인의 견관절 통증을 감소시키고, 관절가동범위, 손의 민첩성에 효과가 있다고 할 수 있겠다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.1489-1494
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• 2013

쓰나미라 불리는 지진해일은 드물게 일어나는 현상이지만 일어날 경우 대피할 수 있는 시간이 촉박하며, 엄청난 인명, 재산피해를 유발하므로 이에 대한 대비는 매우 중요하다. 쓰나미는 자연재해로 그 피해를 원상 복구하는것은 거의 불가능하나 조기경보체계 등을 통하여 대피함으로서 인명피해를 최소화 할 수 있다. 이러한 자연재해에 대한 피해경감과 재난관리를 위하여 GIS의 지오프로세싱 기능과 분석기능은 유용한 도구가 될 수 있다. 본 연구는 쓰나미의 경우에 있어서 GIS의 지리정보 프로세싱 기능을 이용하여 대피계획 수립에 필요한 관련정보 통합 프로세싱 모형을 구축하고자 하는데 그 목적이 있다. 쓰나미의 경우 주된 대피는 인구를 발생지역으로부터 수평적, 또는 수직적으로 이동시키는 것과 관련이 있으며, 이를 위한 대피와 대응의 과정을 4단계로 구분 하였으며, 각 단계마다 필요한 입력데이터를 정하였다. 최종모형은 이러한 4단계를 통합하여 최종모형으로 제시하였다. 본 연구에서 설정된 모델은 매 단계의 입력데이터를 달리하여 쓰나미 발생이 예상되는 해안도시에 적용할 경우 인구의 대피와 관련한 의사결정에 활용될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.339-345
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• 2016

웹 사이트나 블로그 등에 사진을 업로드 할 때 특정인의 초상권을 보호하기 위해 사람의 얼굴을 블러링하거나 타인에게 혐오감을 주지 않기 위해 혐오스러운 물건들을 모자이크 처리하는 경우가 많이 있다. 본 논문에서는 다양하게 입력되는 영상에서 일정한 영역들을 가리기 위해 사용한 격자형 모자이크 영역들을 에지 프로젝션을 기반으로 정확하게 검출하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘에서는 먼저 입력 영상으로부터 캐니 에지를 검출하고, 수평과 수직 에지 프로젝션을 이용해 모자이크의 후보 영역들을 검출한다. 그런 다음, 크기나 밀집도 등의 기하학적인 특징들을 사용해 모자이크의 후보 영역들을 효과적으로 필터링함으로써 최종적으로 실제 모자이크 영역들을 검출한다. 실험 결과에서는 제안된 알고리즘이 입력되는 다양한 영상으로부터 모자이크 블록에 해당하는 영역들을 기존의 다른 검출 방법에 비해 보다 정확하게 검출한다는 것을 보여준다. 본 논문에서 제안된 모자이크 검출 방법은 개인 정보 블로킹, 영상 복원 및 후처리 등과 같은 멀티미디어 콘텐츠와 관련된 여러 가지 실제 응용분야에서 매우 유용하게 활용될 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.4121-4128
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• 2010

프로브 카드는 웨이퍼의 칩 검사에 사용된다. 또한 반도체의 고집적화에 따른 미세피치 대응으로 높은 위치 정도가 요구된다. 그러나 실제 장비에서는 하부 척에서 높은 열이 프로브 카드로 전달되어, 프로브 카드의 열변형을 초래하게 된다. 프로브 카드의 수직방향 열변형은 핀의 접촉관련 문제를 야기할 것이고, 수평방향의 열변형은 x-y 방향으로의 위치 오차를 만들 것이다. 따라서 프로브 카드는 허용 범위내의 열변형이 이루어지도록 재질과 구조를 갖게 설계되어야 한다. 본 연구에서는 유한요소 해석프로그램인 ANSYS$^{TM}$를 이용하여 프로브 카드의 실제 부하 조건들을 적용한 열전달 해석을 수행하였다. 정상상태 온도 구배에 대해 열변형이 계산되었으며, 최종적으로 적절한 설계변수들을 조정하여 열변형이 최소화 될 수 있는 새로운 구조를 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.2340-2349
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• 2009

본 논문에서는 주기적 모니터링 센서 네트워크의 핫 스팟 문제를 해결하기 위한 호핑 라우팅 기법을 제안한다. 제안한 호핑 라우팅 기법은 네트워크의 모든 노드들의 에너지 소비 형태가 예측 가능한 부하 균등 경로를 구성한다. 부하 균등 라우팅 경로는 동일한 영역내 노드들의 부하 균형을 이루는 수평 호핑 전송 기법과 서로 다른 영역에 있는 노드 사이에 부하 균형을 이루는 수직 호핑 전송 기법으로 구할 수 있다. 수직 호핑 전송에 필요한 직접 전송횟수는 센서 노드의 에너지 소비 모델을 통해서 부하 균형을 이룰 수 있는 값을 도출하였다. 시뮬레이션을 통해서 제안한 호핑 라우팅 기법이 핫 스팟 문제를 효과적으로 해결함을 보였으며 기존 라우팅 기법 중에서 멀티 홉 전송 방식과 직접 전송 방식 그리고 클러스터링 기법과 비교 평가를 통해서 호핑 라우팅 기법의 효율성을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.401-408
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• 2019

본 연구는 건축물 옥상에 설치되는 옥외광고탑의 강풍피해 경감을 위하여, 중저층의 건축물 옥상에 설치되는 광고판에 작용하는 최대풍압력 분포에 따른 광고판의 변형을 CFD 수치해석을 통하여 고찰한 연구이다. 수치해석을 위하여 $(b)20m{\times}(d)10m{\times}(h)30m$의 건물에 광고판이 설치되는 것을 가정하여 기본모델과 광고판의 크기를 변경한 3개의 모델을 사용하여 최대 풍압 형성에 대한 변형을 고찰하였다. 수치해석 결과, 광고판의 모양이 장방형에 가까울수록 수평적인 변형이 지배적으로 발생하며 양단부의 모서리 부분에서 높은 풍압력과 변형이 발생한다. 그리고 광고판의 높이가 클수록 수직적인 변형이 지배적으로 발생하고, 배면에 정압이 형성되는 특징이 있다. 광고판의 폭보다 높이가 낮아지는 경우, 최대 풍압은 중앙부 상부 집중적으로 발생한다. 따라서, 높이와 너비의 비가 1에 가까울수록 최대 풍압의 분포가 안정적이고 풍압에 의한 영향이 비교적 낮다는 결과를 확인할 수 있었다. 이 결과를 토대로 바람의 영향을 막는 구조적인 보강과 높이와 너비의 비가 1에 가까운 여러 개의 광고판으로 전체 광고판을 구성하는 등의 풍압력 발생에 대해 유연한 대응이 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.83-89
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• 2021

자율운전자동차의 성능을 높이기 위해서는 차량과 차량, 인프라와 차량을 연결하는 통신 기술인 V2X의 도입이 필수적이다. 상대 차량의 움직임 정보를 알고 있더라도 회전교차로에서 정확한 연산을 위해 교차로의 구조와 거리 계산 알고리즘이 필요하다. 이 논문에서는 국가 회전로 설계 규칙을 준수하고 정확한 계산이 가능한 회전교차로 설계 기법을 제안하여 Matlab으로 구현하였다. 제안한 기법은, 첫째, 회전로와 진출입로를 원으로 가정하고 수평 이동에 의해 두 원을 근접시켜 임의의 지점에 있는 차량간 거리 측정 기법을 제안하고 이를 Matlab으로 구현하였다. 둘째로, 가지간 각도와 진출입로의 곡률 반경을 임의로 가변시켜 지형에 적합한 회전교차로를 설계하고 주행하는 두 차량의 충돌이 예상될 때 경고 신호를 전송한다. 가지간 각도와 진출입로의 곡률 반경을 임의로 가변시켜 지형에 적합한 회전교차로를 설계하고 주행하는 두 차량의 충돌이 예상될 때 경고 신호를 전송함으로써 완전 자율운전 차량에서 이용할 수 있음을 제시하였다. 결과는 차량에 설치된 OBU에서 속도를 제어하는 알고리즘으로 사용할 수 있으며 자율운전 차량뿐만 아니라 운전자에게 교통 상황을 알려주는 기능을 제공한다.