• 제목/요약/키워드: Multidisciplinary engineering

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감쇠판에 의한 원기둥의 상하운동 저감 모형시험 (Model Test for Heave Motion Reduction of a Circular Cylinder by a Damping Plate)

  • 고혁준;김정록;조일형
    • 한국해양공학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.76-82
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    • 2013
  • Motion reduction of an offshore structure at resonant frequency is essential for avoiding critical damage to the topside and mooring system. A damping plate has a distinct advantage in reducing the motion of a floating structure by increasing the added mass and the damping coefficient. In this study, the heave motion responses of a circular cylinder with an impermeable and a permeable damping plate attached at the bottom of the cylinder were investigated thru a model test. The viscous damping coefficients for various combinations of porosity were obtained from a free-decay test by determining the ratio between any pair of successive amplitudes. Maximum energy dissipation occurred at a porous plate with a porosity P = 0.1008. Experimental results for regular and irregular waves were compared with an analytical solution by Cho (2011). The measured heave RAO and spectrum reasonably followed the trends of the predicted values. A significant motion reduction at resonant frequency was pronounced and the heaving-motion energy calculated by the integration of the area under the heave motion spectrum was reduced by more than 75% by the damping plate. However, additional energy dissipation by eddies of strong vorticity and flow separation inside a porous damping plate was not found in the present experiments.

중·소형 지구관측위성의 개념설계 도구를 위한 GUI 개발 (GUI Development for Conceptual Design Tool of Mid-to-Small Earth Observation Satellite)

  • 박기연;김홍래;장영근
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권9호
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    • pp.787-798
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    • 2015
  • 중 소형위성은 적은 비용으로 단기간에 개발 및 운용할 수 있어야 한다. 하지만 개발 초기 단계에서 임무를 설계하고 분석하는 과정과 위성시스템의 개념설계를 수행하는 과정을 반복 수행하면서 사용자의 요구사항을 맞추고, 개발방향을 정립하는 과정에서 많은 시간과 비용이 소요하게 된다. 본 연구에서는 이러한 초기 단계에서 소요되는 시간과 비용을 줄이기 위해 GUI(Graphical User Interface) 기반의 소프트웨어인 SCDT(Spacecraft Cenceptual Design Tool)를 개발하였다. GUI 기반의 소프트웨어는 입력된 값들의 수정이 용이하고 다양한 방법으로 사용자에게 결과를 보여줄 수 있다. 본 논문에서는 MATLAB GUI 기반의 SCDT를 개발한 과정 및 개발된 SCDT GUI를 소개한다.

트레킹 및 조깅을 위한 스마트 스포츠웨어의 프로토타입 개발 (A Development of the Prototypes of Smart Sportswear for Trekking and Jogging)

  • 김용준;김후성;서정훈;이선영;이주현;황은수;조현승
    • 감성과학
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    • 제8권3호
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    • pp.213-220
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 의복 고유의 속성을 유지하면서도 각종 디지털 장치 및 기능을 의복 내에 통합시키는 스마트 의류의 모듈형 모형을 개발하는 것이다. 이를 위하여 의류와 디지털 기기를 접목할 수 있는 다학제적 기술을 개발하고, 음악 감상 기능, 생체 모니터링 및 외부환경 감지 기능 등 다양한 디지털 디바이스를 의복에 내장함으로써 엔터테인먼트 및 건강관리 기능을 중점 지원하는 총 4종의 스마트 스포츠웨어(트레킹복, 조깅복)의 디자인 프로토타입을 제시하였다.

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정보 융합 나노하이브리드 시스템의 이해 (A Review on Info-Convergence Nanohybrid System)

  • 김문희;박대환
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권3호
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    • pp.321-330
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    • 2019
  • 최신 학제간 융합기술의 발전과 더불어 디지털 사회에서 생성된 방대한 정보를 저장하기 위하여 신뢰성이 높고 정보의 집적화면에서 효율적이며 세계적으로 통용될 수 있는 정보 코드 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 그에 발맞춰 화공, 나노화학, 신소재 분야에서도 획기적인 차세대 정보 코드 시스템 개발을 위한 시도가 계속되고 있다. 해결책 가운데 하나로서 DNA를 이용한 정보 코드 시스템이 각광을 받으면서 많은 연구자들이 관련 연구에 박차를 가하고 있다. 본 총설에서는 DNA를 기반으로 하는 정보 융합 나노하이브리드 (infohybrid) 코드 시스템의 연구동향 및 기술개발 현황에 대하여 요약 및 정리하였다. 특히, 코드 시스템에 적합한 하이브리드 소재 및 나노기술에 대하여 알아보고 대표적인 사례를 기반으로 DNA 정보 코드화 기법에 대하여 정리한 후, 이력추적관리, 진위판별입증, 나노법의학 등 응용분야에 대하여 연구 사례를 중심으로 설명하였다. 마지막으로 최근에 연구 발표된 스마트폰을 활용한 Avatar DNA 나노하이브리드 시스템을 소개함으로써 4차 산업혁명 시대를 이끌어 나갈 나노-바이오-정보-인지 기술이 접목된 융합시스템 개발 및 그 잠재력에 대하여 전망해 보았다.

리드믹, 음악생리학과 음악인의학, 행위예술과학을 중심으로 본 디지털 융복합 교육의 방향성 연구 (A Study on the Direction of Digital Convergence and Multidisciplinary Education based on Rhythmik, Music Physiology and Musicians' Medicine, Performance Science)

  • 엄희정;김희철;노경원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권12호
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    • pp.1726-1733
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    • 2019
  • 움직임은 삶의 모든 것이며 음악은 우리의 전반적인 삶과 함께하고 있다. 움직임과 소리를 바탕으로 탄생한 예술은 기술과 밀접한 관계를 가지고 발전하며 시대를 반영해 왔으며 디지털 시대에 새로운 문화콘텐츠를 만들어가고 있다. 융합 예술과 교육에 있어 음악과 신체의 움직임이 접목되는 빈도에 비해 다양한 분야의 학문적 지식과 경험을 가진 전문가와 연구기관의 부재는 현실적 문제이다. 외국 대학의 선례를 통해 음악, 움직임을 구성하는 가장 기초적인 원리인 '리듬'을 연구하는 학문인 리드믹을 소개하고 함께 연구되는 분야인 음악생리학과 음악인의학 그리고 행위예술과학에 대해 살펴보며 국내 도입의 필요성을 제기한다. 격변하는 디지털 시대에 유일하게 '나 자신'이 주체가 되는 움직임을 생리학과 의학을 통해 체계적으로 인지하고 음악을 매개체로 과학적으로 움직이고 표현하는 연구 분야를 개척해 융합시대와 교육에 새로운 방향을 제시한다.

Environmental and Socioeconomic Indicators of Virtual Water Trade: A Review

  • Odey, Golden;Adelodun, Bashir;Kim, Sang Hyun;Choi, Kyung Sook
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.211-211
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    • 2020
  • The concept of virtual water has been largely applied in the study of regional, national, and global water flows with particular emphasis on water scarcity. Despite water traditionally being managed locally, certain global forces influence the local water resource scarcity/availability and hence virtual water exchanges worldwide. It is therefore of necessity that the significant forces be examined to understand the relationship between available water in a region and the variability and trends in environmental, social, and economic factors that are of utmost importance in the formulation of water resources management policies. This study therefore reviewed recent literature from 2003 - 2019 to determine the significant indicators of virtual water trade at different spatiotemporal levels. The study examined and compared the major approaches to virtual water trade flows accounting, and also identified and discussed policy implications and future research options concerning the analysis of virtual water trade. Available information has shown that virtual water trade is significantly influenced by economic (GDP, Demand-Supply of goods and services), geographical (Distance), institutional (population) and environmental (water availability, arable land, precipitation) factors. Reports further show that the selection of a given approach for virtual water trade flows accounting will depend on the scope of the study, the available datasets, and other research preferences. Accordingly, this study suggests that the adoption of multidisciplinary approaches to virtual water trade, taking into consideration the spatial and temporal variations in water resources availability and the complexity of environmental and socioeconomic factors will be pivotal for establishing the basis for the conservation of water resources worldwide.

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The effect of heaving motion of multiple wave energy converters installed on a floating platform on global performance

  • Dongeun Kim;Yeonbin Lee;Yoon Hyeok Bae
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제13권4호
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    • pp.349-365
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    • 2023
  • Targeting a floating wave and offshore wind hybrid power generation system (FWWHybrid) designed in the Republic of Korea, this study examines the impact of the interaction, with multiple wave energy converters (WECs) placed on the platform, on platform motion. To investigate how the motion of WECs affects the behavior of the FWWHybrid platform, it was numerically compared with a scenario involving a 'single-body' system, where multiple WECs are constrained to the platform. In the case of FWWHybrid, because the platform and multiple WECs move in response to waves simultaneously as a 'multi-body' system, hydrodynamic interactions between these entities come into play. Additionally, the power take-off (PTO) mechanism between the platform and individual WECs is introduced for power production. First, the hydrostatic/dynamic coefficients required for numerical analysis were calculated in the frequency domain and then used in the time domain analysis. These simulations are performed using the extended HARP/CHARM3D code developed from previous studies. By conducting regular wave simulations, the response amplitude operator (RAO) for the platform of both single-body and multi-body scenarios was derived and subsequently compared. Next, to ascertain the difference in response in the real sea environment, this study also includes an analysis of irregular waves. As the floating body maintains its position through connection to a catenary mooring line, the impact of the slowly varying wave drift load cannot be disregarded. To assess the influence of the 2nd-order wave exciting load, irregular wave simulations were conducted, dividing them into cases where it was not considered and cases where it was included. The analysis of multi-degree-of-freedom behavior confirmed that the action of multiple WECs had a substantial impact on the platform's response.

응용생태공학 교육의 임무와 교과내용 (Task and Curriculum Contents of Applied Ecological Engineering Education)

  • 김정규;이우균
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제2권1호
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    • pp.1-11
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    • 2015
  • 자연생태계와 인간사회의 공통적인 이익을 위한 생태공학 기술의 필요성이 대두되고 있다. 응용생태공학회가 설립되어 생태공학 분야의 연구와 기술개발에 기여하고 있는데, 생태공학분야 인력 양성에 필수적인 교육의 목표나 내용은 체계가 잡혀있지 못하다. 2015년 응용생태공학 포럼-'생태공학 교육의 터잡기'에서 생태공학 교육의 국제적 동향과 국내 실정에 대해 발제하고 토의한 내용을 중심으로 정리하였다. 생태공학 교육은 인간에 의해 교란된 생태계를 지속가능하도록 복원시킴과 아울러 인간과 생태계의 공동이익을 추구하는 새로운 지속가능한 생태계를 설계 운영할 수 있는 인력을 양성할 수 있어야 한다. 생태공학이 직면하게 될 세 가지의 도전에 대응할 수 있는 교육이 되어야 한다. 인간과 생태계의 공동 이익이라는 목표에서 인간사회와 자연 사이의 균형을 어떻게 정의할 것인가 하는 윤리적 도전, 유관학문 분야는 물론 산업, 정책, 교육, 훈련의 융화를 꾀하는 관계적 도전, 마지막으로 생태학과 공학뿐 아니라 사회과학과 인문과학이 소통하여 융합하는 지적 도전을 극복할 수 있는 교과과정이어야 한다. 이를 위해 생태학과 생태공학을 중심으로 하는 핵심교과목의 하위에 자연과학과 공학 기초과목을 두어 학부과정에 편성하고, 상위에 전공학문 별로 심화된 핵심교과목을 두어 대학원과정으로 편성하는 것이 필요하다.

Design Structure Matrix를 활용한 플랜트 설계의 최적 협업 체계에 관한 연구 (A Study on an Optimal Plant Design Collaboration System Using a Design Structure Matrix)

  • 윤종이;김정환;강상혁;서종원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.337-346
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    • 2013
  • 플랜트 설계는 매우 다양한 공학 분야가 참여하는 고도로 복잡한 시스템이다. 이 방대한 시스템에 관여된 각 서브시스템은 각기 다른 서브시스템과 수시로 정보를 주고 받으며 작업을 반복하게 되는 복잡한 관계를 형성한다. 이런 복잡한 프로세스에서 체계적인 설계관리는 성공적인 플랜트 설계를 위한 필수적인 요건이다. 이에 본 연구에서는 Design Structure Matrix를 이용하여 플랜트의 최적 설계 협업 체계를 도출하였다. 이를 위해 전문가 설문 및 워크샵을 수행하여 플랜트 설계의 주요 업무, 설계 서브시스템, 설계요소, 관련설계요소, 그리고 그들간의 관계를 파악하였다. 효율적인 분석을 위해 Visual Basic Application과 Matlab을 이용하여 자동화된 분석 프로그램을 개발하였다. 제안된 방법과 프로그램을 소각로 설계 시스템에 적용한 결과 유효한 주요 반복작업 그룹들을 도출할 수 있었다. 도출된 결과물은 설계 협업 전략 수립에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

융합인재교육 이론모형 틀에 기반을 둔 통합의료인문학 교육과정 이론모형의 제안 (The Development of a Theoretical Model of Integrated Medical Humanity Curriculum Using Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics Model)

  • 김진희;이영환;박원균;박영순;박혜진;천경희
    • 의학교육논단
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    • 제17권1호
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    • pp.39-48
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    • 2015
  • The purpose of this study was to propose a theoretical model for an integrated medical humanities curriculum based on a STEAM (science, technology, engineering, arts, and mathematics) education framework and to provide a guideline for curriculum integration. Three dimensions of integrated curriculum development are competencies, core contents, and elements of integration. Competencies imply the purpose of the medical humanities of a medical school and the exit outcomes of the curriculum. Core contents imply the goals and objectives of the curriculum. We compared the goals and themes of the medical humanities with core attributes of professionalism. Four elements of integration were proposed: units (cases, problem activities, core contents, disciplines/subjects), types (multidisciplinary, interdisciplinary, transdisciplinary), contexts of integration (life cycle of patients, scope of society), and stages of student development (from student to doctor). It is expected that this theoretical model for an integrated medical humanities curriculum can be used as a guideline for curriculum development and an evaluation criterion for instructional designers and subject matter experts.