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비선형 PID 제어기를 이용한 선박용 가스터빈 엔진의 속도 제어 (Speed Control of Marine Gas Turbine Engine using Nonlinear PID Controller)

  • 이윤형;소명옥
    • 한국항해항만학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.457-463
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    • 2015
  • 가스터빈 기관은 우주항공, 발전 플랜트뿐만 아니라 해상운송 분야에 사용되는 원동기로서 매우 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 그 구조가 복잡하고 연소과정에서 시간지연 요소가 포함되어 있어 가스터빈 기관을 잘 제어할려면 정교한 수학적 모델링이 필요하다. 본 논문에서는 가스터빈 기관의 주요 구성품인 가스발생기, PLA 액추에이터, 미터링 밸브에 대한 모델링 기법을 설명한다. 또한, 가스터빈 기관의 시운전 데이터를 기초로 몇 가지 정상상태 때의 동작점에서 서브모델을 구하고, 각 서브모델에 대해 비선형 비례적분미분 제어기를 설계하여 기관의 속도를 제어하는 방법을 제안한다. 제안하는 비선형 제어기는 비선형 함수로 구현되는 3가지 이득을 사용한다. 비선형 제어기의 파라미터는 제어시스템의 목적함수를 최소화하는 관점에서 실수코딩 유전자알고리즘으로 동조한다. 제안한 방법은 가스터빈 기관에 적용하고 시뮬레이션을 실시하여 그 유효성을 확인한다.

화훼장식에서 대나무 활용의 사례 분석 (Case Analysis for Application of Bamboo in Floral Designs)

  • 방식;윤평섭;유병열;김양희
    • 화훼연구
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    • 제16권1호
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    • pp.7-11
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    • 2008
  • 본 연구는 화훼장식에서 대나무의 다양한 활용을 위해 2001년부터 2006년까지 월간잡지 플레르(Fleur)와 국제꽃장식대회의 대나무 작품 108개를 토대로 조사하였다. 대나무의 사용부위에 따른 사용빈도와 작업형태, 조형형태, 그리고 작품 안에서 대나무의 배열 기법을 분석하였다. 대나무의 사용부위는 줄기가 전체 작품에서 90%를 차지하였다. 줄기가 사용된 97작품 중에서 국제 꽃 장식 대회는 매년 4월에 열리는 특성으로 대회에 나온 20작품을 제외한 월간 잡지 '플레르(Fleur)'의 77작품을 월별로 분석한 결과, 월별 대나무가 쓰인 작품의 수는 새해의 시작인 1~2월과 한여름인 7~8월이 가장 많았다. 줄기를 사용한 97작품에서 줄기가 사용된 형태를 조사 분석한 결과, 가공하지 않고 자연그대로 사용한 작품이 63%로 나타났다. 작품 속에서 대나무의 배열 기법은 수직 병렬형이 48%로 가장 많았다. 기타는 수직, 수평, 사선에 포함되지 않는 원형의 작품들을 분류한 것이다. 대나무가 쓰인 작품의 작업유형은 테이블장식을 포함한 50% 이상이 공간장식의 형태를 나타내었다. 대나무가 소재로 쓰인 작품의 조형 형태는 장식적 형태가 64%, 그래픽적 형태가 30%, 선형적 형태가 4%로 나타났다.

COVID-19 이후 개인적 동기와 사회적 동기차이에 따른 온라인 학습효과 연구 (A study on the effect of online learning according to the difference between personal and social motivation after COVID-19)

  • 진홍근
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권9호
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    • pp.113-120
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    • 2021
  • 본 연구는 코로나 바이러스의 유행으로 급격한 온라인 수업으로의 전환이 학습 효과에 미치는 영향을 알아보고자 동일주제 과목 오프라인 수업과 온라인 수업의 형태에 따른 학습효과를 비교 분석하고자 하였다. 동일 과목의 오프라인 수강생 105명과 온라인 수강생 244명을 집단 비교하였고 개인적 동기 수준과 사회적 동기 수준의 차이로 분류하여 통일관련 인게이먼트에 미치는 상호작용 효과를 알아보고자 Two-way ANOVA 분석을 통해 검증하였다. 연구 결과 개인적 동기와 수업유형 간에는 상호작용이 나타나지 않았다. 반면에 사회적 동기의 경우 수업 유형에 따라 상호작용이 있는 것으로 나타났으며 전반적으로 온라인 교육이 교육 이슈에 대한 인게이지먼트를 증가시키는 것으로 나타났다. 특히 사회적 동기가 낮은 집단의 변화가 사회적 동기가 높은 집단의 변화보다 큰 것으로 나타나 온라인 교육이 사회적 동기가 낮은 집단에 오히려 효과가 있는 것으로 보인다. 이러한 결과는 온라인 교육의 효과를 얻기 위해서는 개인적 동기 보다는 사회적 동기를 자극함으로써 학습 결과인 학습자의 행동적 변화와 태도를 유도할 수 있을 것으로 보인다.

아동권리협약에 근거한 학교 놀이 환경 평가 체크리스트 개발: 초점집단 면접연구를 중심으로 (Development of Evaluation Checklist of School Play Environment Based on Convention on the Rights of the Child : Focus Group Interview)

  • 황옥경;김정화;명준희
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.286-294
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 아동의 놀 권리가 보장된 학교 놀이 환경을 구축하는 것이다. 이를 위해 학교 놀이 환경이 갖추어야 할 핵심내용을 추출하여 학교가 자체적으로 평가할 수 있는 체크리스트를 개발하고자 하였다. 본 연구를 위하여 아동의 놀 권리와 관련된 유엔아동권리협약과 일반논평 17번의 문헌고찰을 통해 놀이 환경이 갖추어야 할 16개의 핵심내용을 도출하였다. 그리고 학교 놀이의 주체인 아동, 부모, 교사와의 초점집단면접을 실시하여 학교 놀이 환경이 갖추어야 할 기본 요건을 알아보고 전문가의 내용 타당성 검토를 받았다. 이를 기초로 학교 놀이 환경 평가체크리스트의 주요영역 10가지를 구성하였다. 아동의 놀 권리를 보장하기 위한 학교의 놀이 환경 평가 체크리스트의 10가지 영역은 첫째, 충분한 놀이 시간, 둘째, 충분한 놀이 공간, 셋째, 아동 최선의 이익과 아동 참여, 넷째, 비차별, 다섯째, 다양성과 자유, 여섯째, 도전과 모험, 일곱째, 안전, 여덟째, 학교정책, 아홉째, 놀이교육, 열째, 지역사회와의 협력이다. 학교는 놀이 환경 평가 체크리스트의 기준에 따라 아동의 놀 권리 증진을 위한 기본요건을 갖추어야 할 것이다.

도시재생 측면에서 입체도시계획의 기능과 제도 개선 방안 (Improvement of Multi-Dimensional Urban Planning System for Urban Regeneration)

  • 이범현;남성우;김영현
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.516-524
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    • 2019
  • 본 연구는 도시재생 관점에서 입체도시의 효과를 밝히고, 국내 입체도시계획 관련 제도의 문제점과 한계를 고찰함으로써 제도적 개선방안을 제시하고자 수행되었다. 그리하여 사례 분석을 통해 도시공간 연결, 지역경제 활성화, 기반시설 확충, 주택 공급 등 입체도시의 도시재생 기능과 역할을 파악하였으며, 제도적 문제점으로 국유재산에 대한 사권설정 금지로 민간참여가 저해되고, 2차원적 토지이용계획에 의거한 획일적인 기반시설 설치 기준으로 일정비율 이상의 토지 확보가 없으면 입체공간 활용이 어려우며, 법률간 연계성이 미흡한 문제를 도출하였다. 결론적으로 지역기반 산업구조 다양화 및 도시기능 강화 등을 목표로 입체시설 추진을 적극 지원 유도하고, 구도심 구역을 대상으로 입체 복합개발을 추진하며, 노후주택가의 공원, 학교, 도로, 전통시장의 하부공간을 활용한 보행로, 지하상가, 주차장 등의 도시재생사업 실현을 위해 중앙정부, 지자체, 민간부문 간 협력이 이루어져야 한다.

음악을 사용한 지시적 심상이 입원 정신질환자의 기분상태 및 생리적 변화에 미치는 영향 (The Effects of Guided Imagery Activities Using Music on Mood States, and Physiological Responses of Psychiatric Inpatients)

  • 조현주;문지영
    • 재활복지
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    • 제20권1호
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    • pp.113-130
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    • 2016
  • 본 연구는 입원 중인 정신질환자를 대상으로 음악을 사용한 지시적 심상이 기분상태와 생리적 변화에 미치는 영향을 알아보고자 시행되었다. 실험 기간은 2015년 7월 8일부터 17일까지이고 장소는 서울시 소재의 일 정신과 병원 폐쇄병동에서 시행되었다. 총 54명의 대상자 중 실험집단 27명은 음악을 사용한 지시적 심상 음원을 11분간 감상하였고, 대조집단 27명에게는 11분간 책을 제공하고 보통의 상태로 지내게 하였다. 음악을 사용한 지시적 심상이 변화시키는 심리적 영향과 생리적 영향을 알아보기 위해 실험의 사전 사후에 기분상태척도(K-POMS-B) 및 수축기 이완기 혈압, 맥박 수, 말초 피부온도를 측정하였다. 수집된 자료를 SPSS 23.0의 독립 t검증과 대응 t검증으로 분석한 결과, 실험집단의 기분상태의 사전-사후 총점과 하위 6개 유형 중 '긴장, 불안, 우울, 분노, 활력, 피로'의 5개 영역에서 유의한 결과를 보였다. 또한, 실험집단과 대조집단 간의 변화를 분석한 결과, 기분상태 총점과 하위 6개 영역 가운데 '긴장, 우울, 활기, 피로'의 4개 영역에서 유의한 결과가 나타났다. 한편, 생리적 반응에서는 실험집단의 사전과 사후 총점에서 말초 피부온도에서 유의하게 상승된 결과를 보였으며, 실험집단과 대조집단 간의 변화에서도 말초 피부온도에서 유의한 결과가 나타났다. 이상의 연구 결과를 통해 음악을 사용한 지시적 심상이 단회기로 시행되었을 때 입원 정신질환자의 기분상태를 긍정적으로 변화시키고, 생리적으로는 긴장이완의 효과가 있다는 것을 알 수 있었다.

고정밀도 정압 주입시험에 의한 경주 지역 대심도 저투수성 암반 수리특성 연구 (Hydraulic Characteristics of Deep and Low Permeable Rock Masses in Gyeongju Area by High Precision Constant Pressure Injection Test)

  • 배성호;김학수;김장순;박의섭;조영욱;지태구;원경식
    • 터널과지하공간
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    • 제31권4호
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    • pp.243-269
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    • 2021
  • 2010년대 이후 고준위 방사성폐기물 심층처분, 지하 CO2 저장과 시추공 조사 기반 심지층 특성화를 대상으로 한 연구 및 실용화 프로젝트의 사회적 중요성이 점차 높아지고 있다. 이와 관련하여, 대심도 암반의 수리 특성에 대한 정량적이고 신뢰성있는 정보를 얻을 수 있는 현장 시험 기술의 필요성도 크게 증가하고 있다. 수년간의 연구 개발을 통해 자체 기술력으로 설계, 제작된 핵심 장치들을 기반으로 대심도 시추공 수리특성 조사 시스템(DHTS)을 독자적으로 구축하였다. 이 시스템을 사용하여 경주시 중생대 화강암과 퇴적암 지역에 위치한 심도 1 km 급 시추공 2개소에서 고정밀도 정압 주입시험을 성공적으로 수행하였다. 현장 시험에서 미세 유량 주입/조절 모듈을 사용하여 0.01 l/min 미만의 매우 낮은 유량 측정이 가능하였다. 본 논문에서는 DHTS의 주요 특성을 소개하고 대심도 저투수성 암반 환경 하에서 수행된 고정밀도 시험 결과에 대해 간단히 논의하였다.

북극해 일대에서 본격화되기 시작한 강대국 경쟁 (The Return of Great Power Competition to the Arctic)

  • 홍규덕;송승종;권태환;정재호
    • 해양안보
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    • 제2권1호
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    • pp.151-184
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    • 2021
  • 21세기 최대의 화두 중 하나는 기후이변으로 인한 지구 온난화 현상이다. 지구온난화는 글로벌 생태계를 위협하는 재앙인 동시에, 북극항로의 상용화를 통한 물류비용 절감이나 광물자원 개발 등을 가능케 하는 기회이기도 하다. 지구의 생태·환경 위협과 새로운 경제적 기회가 병존하는 '북극의 역설'이 글로벌 국제환경에 심대한 영향을 미치게 될 것임을 예고한다. 빙하가 사라지면서, 수에즈-파나마 운하를 통과하지 않고 북극해를 통과하는 루트가 '제3의 항로'로 떠올랐다. 이는 기존 항로의 거리를 30% 정도 줄일 수 있다. 아울러 지구 온난화는 지정학적 패러다임의 변화를 몰고왔다. 북극 얼음이 녹아내리기 시작하면서 북극이 '상수'가 아닌 21세기 최대의 지정학적 '변수'로 떠오를 조짐이다. 이에 따라 탈냉전 시대에 들어 '평화와 협력의 공간'으로 인식되던 북극이 군사·안보측면이 강조되는 새로운 전략환경에 직면하고 있다. 냉전종결 이후 한동안 환경보호 등을 중심으로 협력적 모습을 보이던 북극이 다시금 '냉전 2.0'을 예고하며, 강대국들 간의 새로운 경쟁과 대결의 무대로 변모하고 있다. 본 연구의 목적은 북극해의 전략적 가치를 지정학적 및 지경학적 관점에서 평가하고, 북극 일대에서 벌어지는 신냉전 다이내믹을 분석함으로써, 이를 바탕으로 우리에게 주는 전략적 함의를 도출해 보는 것이다.

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백스테핑 기법을 이용한 항공기용 이중화 비대칭형 직렬 전기-정유압 구동기의 위치제어 (Position Control of Dual Redundant Asymmetric Tandem Electro-Hydrostatic Actuator for Aircraft based on Backstepping Technique)

  • 김대연;박형준;김상석;김대현;김상범;이준원;최종윤
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.1-10
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    • 2021
  • 전기-정유압 구동기(EHA)는 독립적으로 유압 동력원을 운용할 수 있고, 효율이 높다는 장점으로 다양한 산업분야에서 사용되고 있다. 특히 항공분야에서는 고장 대비 및 장착공간의 최소화를 위해 이중화 비대칭형 직렬 구동기 형태로 설계된 EHA를 주로 사용하고 있다. 하지만 이중화 비대칭형 직렬 구동기 형태로 설계된 항공용 EHA는 포스 파이팅(force fighting)현상이 발생하여 내구성능이 감소한다는 단점이 있다. 본 논문에서는 항공용 EHA의 제어성능 향상 및 포스 파이팅 문제를 해결하기 위해 대표적인 비선형 제어 기법인 백스테핑을 기반으로 제어기를 설계하였고, 제어에 필요한 상태를 추정하기 위해 추가 상태 관측기를 제안하였다. 시뮬레이션을 통한 성능 검증으로 제안한 제어기는 일반적인 PI제어기에 비해 제어성능이 우수하고, EHA의 포스 파이팅 현상을 현저히 감소시킨다는 것을 확인할 수 있었다.

제주도 한림 재암천굴과 도로 교차구간의 CaveBIM 구축 (Building Information Modeling of Caves (CaveBIM) in Jeju Island at a Specific Site below a Road at Jaeamcheon Lava Tube and at a Broader Scale for Hallim Town)

  • 안준상;김우람;백용;김진환;이종현
    • 지질공학
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    • 제32권4호
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    • pp.449-466
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    • 2022
  • 지하공간을 구성하고 있는 지중구조물, 지반, 암반 등 다양한 구성 요소 중에 지질공학적 측면을 포함한 모든 정보에 대한 모델 구축은 현실적으로 어려운 과정이며, 현재 진행형인 분야이다. 본 연구에서는 지질공학적인 정보모델 구축 과정이 비교적 쉬운 상용 소프트웨어를 활용하여 제주도 일부 지역 대상의 3차원 지질정보모델, 동굴형상정보모델, 도로 주변 현황 정보모델까지 한 번에 디지털화하는 과정이 포함되어 있다. 제주도에 존재하는 수많은 자연동굴 중에 도로와 교차하는 위치 중 제주도 한림 재암천굴을 대상으로 CaveBIM 기반의 디지털 트윈 구축에 관한 연구를 수행 중이다. 본 연구에서는 3D 레이저 스캐너를 사용한 동굴 형상 정보모델링, 지질 정보 및 지구물리탐사 자료를 활용한 3D 지질 모델링, 드론을 활용한 재암천굴 상부 도로 주변 현황 정보모델링 등의 개별 데이터 구축과 통합을 통해서 디지털화하는 과정을 포함하고 있다. 본 연구에서는 한림-제주 지역에 대한 전역모델(GSM) 및 재암천굴에 대한 국부모델(LSM)을 구축하였다. 또한 재암천굴에 대한 LSM 구축 시 교차검증을 수행하여 결과를 비교 및 분석하였다.