• 제목/요약/키워드: The Institute of Mechanical Institute

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공업계 고등학교 전문교과의 문제중심학습에 의한 실기수업 모형 (A model of the practical skill instruction of the special subject using the problem-based learning in the technical high schools)

  • 김익수;문대영;류창열
    • 대한공업교육학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.1-40
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    • 2006
  • 본 연구는 급변하는 사회와 산업 현장의 요구에 부응할 수 있는 공업계 고등학교 전문교과 수업의 새로운 접근을 위하여 공업계 고등학교 전문교과의 문제중심학습에 의한 실기수업모형을 개발하여 일, 학습, 삶이 상호연관 되는 질 높은 실기 수업을 적용하는데 도움이 되고자 하였다. 본 연구에서는 공업계 고등학교에 적합한 문제중심학습에 의한 실기수업 모형을 개발하기 위해 첫째, 공업계 고등학교의 실기수업에 적합한 문제해결 과정에 관한 국내 외 관련 문헌을 분석 고찰하고 둘째, 문제중심학습에 관한 국내 외 관련 문헌을 분석 고찰하여 이를 근거로 공업계고등학교에 적용할 수 있는 문제중심학습에 의한 실기수업 모형을 구안하였다. 연구결과 첫째, 문제중심학습에 의한 실기수업은 학생들이 실생활의 비 구조화된 문제를 중심으로 이것을 해결하는 과정에서 학습이 이루어지도록 하는 수업 형태로 본 연구에서는 문제해결 과정, 즉 계획, 실행, 평가의 과정을 거쳐 학생이 문제를 해결해 가는 과정에서 학습이 이루어지도록 하는 학습자 중심의 수업 형태를 의미한다. 둘째, 문제중심학습에 의한 실기수업에서 교사는 문제의 설계, 문제해결을 촉진하는 질문과 언어적 개입이 요구되며, 힌트와 조력을 하는 코치 역할과 Think Aloud을 이용한 문제해결 과정에 대한 인지적 모델링 역할이 요구된다. 셋째, 공업계 고등학교에서 문제 중심 학습에 의한 실기수업은 학습동기 유발 및 자기 주도적 학습과 협동적 학습이 일어나도록 해야 한다.

지역난방용 중온수 열원 유기랭킨사이클 성능 특성 (Performance Characteristics of Organic Rankine Cycles Using Medium Temperature District Heating Water as Heat Source)

  • 박우진;유호선
    • 플랜트 저널
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    • 제12권1호
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    • pp.29-36
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    • 2016
  • 최근 늘어가는 에너지 수요를 화석연료에만 의존 할 수 없게 되면서 대체 에너지의 중요성이 대두되고 있으며, 이러한 상황에서 유기랭킨 사이클(Organic Rankine Cycle, 이하 ORC)등 산업체 폐열, 태양열, 지열, 해수 온도차 등의 저등급 에너지를 효과적으로 활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 지역난방 축열시 회수수를 혼합하지 않고 ORC를 이용하여 하부사이클을 구성하여 성능해석 상용프로그램으로 작동유체 및 운전특성을 예측하였다. 지역난방수 운전조건인 열원 온도 $120^{\circ}C$, 열원 유량 $163m^3/h$(회수수 유량을 고려한 값)로 하고 이 온도에 적합한 다수의 작동유체를 선정하여 성능해석을 수행하였으며, 최고의 성능이 나타난 R245fa의 경우 269.2kW출력과 6.37%효율을 얻을 수 있었다. 또한 ORC 시스템의 응축기 압력변화에 따라 지역난방 회수수 온도가 $57.3{\sim}85^{\circ}C$범위에 형성됨으로서 보일러 입구온도상승에 따른 연료 절감 효과가 예상되었다.

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3차원 객체 탐지를 위한 어텐션 기반 특징 융합 네트워크 (Attention based Feature-Fusion Network for 3D Object Detection)

  • 유상현;강대열;황승준;박성준;백중환
    • 한국항행학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.190-196
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    • 2023
  • 최근 들어, 라이다 기술의 발전에 따라 정확한 거리 측정이 가능해지면서 라이다 기반의 3차원 객체 탐지 네트워크에 대한 관심이 증가하고 있다. 기존의 네트워크는 복셀화 및 다운샘플링 과정에서 공간적인 정보 손실이 발생해 부정확한 위치 추정 결과를 발생시킨다. 본 연구에서는 고수준 특징과 높은 위치 정확도를 동시에 획득하기 위해 어텐션 기반 융합 방식과 카메라-라이다 융합 시스템을 제안한다. 먼저, 그리드 기반의 3차원 객체 탐지 네트워크인 Voxel-RCNN 구조에 어텐션 방식을 도입함으로써, 다중 스케일의 희소 3차원 합성곱 특징을 효과적으로 융합하여 3차원 객체 탐지의 성능을 높인다. 다음으로, 거짓 양성을 제거하기 위해 3차원 객체 탐지 네트워크의 탐지 결과와 이미지상의 2차원 객체 탐지 결과를 결합하는 카메라-라이다 융합 시스템을 제안한다. 제안 알고리즘의 성능평가를 위해 자율주행 분야의 KITTI 데이터 세트를 이용하여 기존 알고리즘과의 비교 실험을 수행한다. 결과적으로, 차량 클래스에 대해 BEV 상의 2차원 객체 탐지와 3차원 객체 탐지 부분에서 성능 향상을 보였으며 특히 Voxel-RCNN보다 차량 Moderate 클래스에 대하여 정확도가 약 0.47% 향상되었다.

선내 피난모델 개발을 위한 피난경로 선택특성에 관한 기초실험 연구 (Basic Experimental Study on the Characteristics of Way Selection for the Development of Evacuation Simulation Model on board a Ship)

  • 황광일;심영훈
    • 한국항해항만학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.29-35
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    • 2015
  • 국내 여객선 이용자수는 매년 5% 이상 증가하여 2012년에는 1,453만명이 여객선을 이용하였으며, 동시에 해상재난 건수도 증가하였다. 재난예방단계에서 선내 승객의 피난가능성을 예측하고 재난상황에 대비한 안전피난 관련 기술을 개발하는 것은 매우 중요한 사안이다. 이에 본 연구는 일반 승객의 피난가능성 예측을 위한 선내 피난모델 개발을 위해 승선생활이 익숙하지 않고 재난대응과 관련된 정규교육을 받지 않은 일반인의 피난경로특성을 파악하였다. 본 83명이 참가한 본 실험에는 33가지 경로선택설문이 제시되었고 응답결과를 분석하면 다음과 같다. T, U, Y형의 2 분기경로에서 왼쪽 경로보다 오른쪽 경로를 선택하는 비율이 6~18% 높았다. 그러나 경로 상에 보행자 혹은 주행자가 있으면 보행자 혹은 주행자가 있는 경로를 선택하는 비율이 높아지며, 상대적으로 주행자가 이동하는 경로를 더욱 선호하였다. 'ㅓ', 'ㅏ'형의 2 분기경로, 3 분기경로에서는 직진경로를 선택하는 비율이 높았다. 이 경우에도 다른 사람을 따르는 경향이 나타났지만 그 보다는 직진경로를 선택하는 직진성이 더욱 강한 것으로 조사되었다. 또한 분기경로에서 상대적으로 밝은 경로를 선택하는 비율이 높았다. 계단에서는 같은 조건일 때 우측계단, 하향계단, 가까운 계단을 각각 더 선호하는 것으로 조사되었고, 일반 계단에 비해 에스컬레이터와 엘리베이터를 선택하는 비율은 매우 낮았다.

단일 벽 탄소 나노 튜브를 이용한 스위칭 레이어 Al2O3/HfOx 기반의 멤리스터 (Memristors based on Al2O3/HfOx for Switching Layer Using Single-Walled Carbon Nanotubes)

  • 장동준;권민우
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.633-638
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    • 2022
  • 최근 인간의 뇌를 모방한 스파이킹 뉴럴 네트워크(SNNs)의 뉴로모픽(Neuromorphic) 시스템이 주목을 받고 있다. 뉴로모픽 기술은 인지 응용과 처리 과정에서 속도가 빠르고 전력 소모가 적다는 장점이 있다. SNNs 기반의 저항성 랜덤 엑세스 메모리(RRAM) 은 병렬 연산을 위한 가장 효율적인 구조이며 스파이크 타이밍 종속 가소성(STDP)의 점진적인 스위칭 동작을 수행한다. 시냅스 소자 동작으로서의 RRAM은 저 전력 프로세싱과 다양한 메모리 상태를 표현한다. 하지만, RRAM 소자의 통합은 높은 스위칭 전압 및 전류를 유발하여 높은 전력 소비를 초래한다. RRAM의 동작 전압을 낮추기 위해서는 스위칭 레이어와 금속 전극의 신소재를 개발하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 스위칭 전압을 낮추기 위해 전기적, 기계적 특성이 우수한 단일 벽 탄소나노튜브(SWCNTs)를 갖는 (Metal/Al2O3/HfOx/SWCNTs/N+silicon, MOCS)라는 최적화된 새로운 구조를 제안하였다. 따라서 SWCNTs 기반 멤리스터의 점진적인 스위칭 동작 및 저 전력 I/V 곡선의 향상을 보여준다.

솔-젤법을 이용한 2-propanol 탈수소화 반응 Pt 촉매의 제조 (Preparation of Pt Catalysts for 2-propanol Dehydrogenation using Sol-gel Method)

  • 이영권;이화웅;송형근;나병기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권4호
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    • pp.328-334
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    • 2007
  • 2-propanol/acetone/hydrogen 계 화학반응 열펌프 시스템은 발전소의 폐열 등을 이용하기 위한 가장 적합한 반응계로 알려져 있다. 솔-젤법을 이용하여 2-propanol 탈수소화 반응용 5 wt% Pt-alumina 촉매를 다양한 형태로 제조하여 각각의 특성을 알아보았고 각각의 반응성을 비교하였다. Pt-alumina xerogel 촉매는 기존의 담지촉매보다 우수한 반응성을 보였으며 또한 지속성도 우수한 것으로 나타났다. 또한, Pt-alumina aerogel 촉매가 반응속도 면에서 가장 우수한 결과를 보였다. Aerogel 촉매의 지속성을 유지시키기 위해서는 충분한 시간의 숙성과정이 필요한 것으로 나타났으며 이 과정을 통해서 높은 반응성은 물론 안정적인 지속성도 얻을 수 있었다. Pt-alumina aerogel 촉매의 가장 큰 특징은 높은 반응성은 물론, 일반적으로 반응전에 필수적으로 거쳐야하는 고온의 열처리가 전혀 필요 없다는 것으로서 이는 경제적으로 큰 이점을 가진다. 또한 alumina xerogel에 초기함침법으로 Pt를 담지시킨 촉매는 기계적 강도 및 반응성 면에서 우수한 성능을 보였으며 이를 통하여 alumina xerogel은 금속촉매의 지지체로서도 이용할 수 있다는 사실을 알 수 있었다.

119구급대에 의해 소생한 병원 전 심장정지 환자 1례 (Out-of-Hospital Resuscitation of Cardiac Arrest by 119 Emergency Medical Service System)

  • 윤형완;이재민;정지연
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.142-149
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    • 2010
  • 심폐소생술이란 인공호흡과 순환보조를 통하여 조직으로의 산소 공급을 유지하여 임상적 사망에서 생물학적 사망으로 진행을 막고, 심장박동과 순환을 회복시켜 환자를 소생시켜주는 술기이다. 심폐소생술이 시행되더라도 모든 심장정지 환자가 소생되는 것은 아니며, 얼마나 신속하고 정확하게 심폐소생술이 시행되었느냐에 따라 환자의 생존률이 결정된다. 현장에서 심장정지가 목격되지 않은 환자는 병원이송 전 현장에서 2분간 5주기 심폐소생술을 수행하고 자동제세동기를 사용하도록 하였고, 목격된 환자에게는 즉시 자동제세동기를 사용할 것을 권장하고 있으며 이후 전문적인 심장구조술이 필요하다. 병원 전 단계에서 119 구급대가 이송한 환자 중 자발순환회복(return of spontaneous circulation, ROSC)되어 이송하는 경우와 전문심장구조술을 시행 하는 경우는 매우 드물다. 현장에서 심장정지가 목격되었으나 심폐소생술이 시행되지 않았고 구급대원이 도착한 후 심폐소생술 시행 및 전문심장구조술로 현장에서 자발순환회복되어 생존퇴원한 1례를 경험하여 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다.

화학 및 화학공학 실험실의 안전관리 시스템 개발 (Development of Laboratory Safety Management System for Chemistry and Chemical Engineering Laboratory)

  • 유진환;이헌석;최정우;서재민;박철환;고재욱
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권2호
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    • pp.376-382
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    • 2008
  • 안전성 향상을 위한 노력에도 불구하고 연구실험실에서의 화재, 폭발 등 각종 사고가 지속되고 있으며, 이에 따른 인명 및 재산 손실 또한 상당한 수준에 이르고 있다. 실험실 사고는 비슷한 유형의 사고가 주기적으로 반복되는 특성을 가지고 있으며, 안전성 향상을 위한 예방적 차원의 안전관리 체계가 절실하게 요구된다. 연구실험실 종사자들은 앞으로 국가의 과학기술 발전에 이바지할 젊은 과학자들로서 국가적 관점에서 상당한 손실이 아닐 수 없다. 따라서 본 연구에서는 과거의 사고 및 연구실 안전관리에 대한 연구의 분석결과를 기반으로 연구실험실에 상존하는 잠재적 위험성 저감 및 안전성 향상을 위해 요구되는 안전관리 중점요소들을 파악하였다. 궁극적으로 근본적인 실험실 안전성 향상을 위해 실험실 안전관리 매뉴얼, 실험실과 관련한 관리 시스템, 교육관리 시스템, 화학물질관리 시스템 및 실험실 자체안전점검 시스템으로 이루어진 화학 및 화학공학 실험실에 적합한 실험실 안전관리 시스템을 제안하여 실험실의 안전성 향상을 꾀하고자 하였다.

CO2 추적가스 농도감소법을 이용한 공동주택의 급·배기구 조합에 따른 환기 성능 분석 (Evaluation of Ventilation Performances for Various Combinations of Inlets and Outlets in a Residential Unit through CO2 Tracer-Gas Concentration Decay Method)

  • 이상윤;이수만;김종엽;김길태;곽병창
    • 토지주택연구
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    • 제14권4호
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    • pp.111-120
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    • 2023
  • 주거 공간에서의 시간 증가와 외부 미세먼지, 황사 등의 영향 그리고 코로나 19 이후에 실내 공기질에 대한 중요성이 점차 중요해지고 있다. 이를 해결하기 위해 주거 공간에서 기계환기의 영향이 중요해지고 있고, 국내에서는 시간당 환기횟수 0.5회에 대한 법적 기준이 있다. 하지만, 급배기구의 위치는 구체적인 기준이 없어서 관습적으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 급배기구 위치에 따른 주거 공간의 환기 성능 영향을 분석하고자 하였다. 실험은 외부 영향을 최소화할 수 있는 대형 챔버안에 있는 목업주택에서 추적가스법 중 농도감소법을 이용해서 실제 현장시험을 진행하여 실험을 진행했다. 실험 결과 거실 공간에서 일반적으로 사용하는 급기구 2개, 배기구 2개 조합은 급기 1개 배기 2개 조합보다 공기연령이 낮았으며, 급기와 배기를 1개씩 사용하는 것보다 급기나 배기를 여러개 사용하는 것이 측정점에서 오차율이 적어 실내 환기성능이 유사한 것을 확인했다.

소의 심낭 고정에서 용매 처치, 무세포화 혹은 항독성화 처치가 조직의 장력 및 신장도에 미치는 영향 (Effects on Tensile Strength and Elasticity after Treatment with Glutaraldehyde, Solvent, Decellularization and Detoxification in Fresh Bovine Pericardium)

  • 장우성;김용진;김수환
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제43권1호
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    • pp.1-10
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    • 2010
  • 배경: 심장 혈관계 수술에서 인공 조직 보철편은 주로 소나 돼지 판막, 심낭의 글루타알데하이드 고정 방법을 사용하고 있으나 중장기적으로 이식편의 석회화 및 물리-기계적인 결함이 문제시 되고 있다. 이 중 본 연구에서는 소의 심낭에 글루타알데하이드 고정, 용매, 무세포화, 항독성화 처리가 조직의 물리-기계적 장력 및 신장도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 아무런 처리를 하지 않은 신선한 소의 심낭과 여러 방법의 글루타알데하이드 고정 및 용매 첨가 그룹, 무세포화 그룹, 항독성화 처리 그룹 등으로 나누어 각 조직의 물리-기계적 장력 및 신장도 검사를 시행하였다. 심낭을 30도 각도로 달리하여 얻어낸 6가지 방향에 대하여 폭 5 mm에 대한 인장 강도를 구하여 장력을 측정하였고, 양방향으로 늘려 끊어지는 시점에서의 길이를 측정하여 늘어난 정도를 구하여 신장도를 측정하였다. 결과: 1) 상용 농도의 글루타알데하이드 고정시 장력이 감소하며(n=83, $MPa=11.47{\pm}5.40$, p=0.006) 용매를 첨가하였을 때 장력의 변화는 관찰되지 않았다. 신장도는 글루타알데하이드 고정시 늘어났으며(n=83, strain $(%)=24.55{\pm}9.81$, p=0.00), 용매 첨가시 신장도의 변화는 관찰되지 않았다. 2) 무세포화 처리시 대부분의 장력은 감소하는 경향을 보였으며(p>0.05) 장기간 저농도 용액 처리, 고농도의 세정용매 처리시 장력의 감소가 통계적으로 유의했으며(p=0.01, p=0.00), 신장도는 늘어나는 경향을 보였다. 3) 항독성화 처리 시 장력 및 신장도에 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론: 소의 심낭에 글루타알데하이드 고정, 용매, 항독성화 처리 후에는 장력 손실이 관찰되지 않으며 신장도는 증가하는 경향을 보였다. 무세포화에 따른 장력의 손실이 뚜렷하였으나 저 농도 세정제 사용과 고농도 용액처리를 보강한 무세포화 처리에서는 장력의 손실이 향상되었다. 계속해서 더 나은 이식 보철편개발을 위한 다양한 용매의 연구 개발이 필요하다.