• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.761-768
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• 2022

In the hope of realizing carbon neutrality, Korea has established the goal of expanding the supply of hydrogen electric vehicles through a roadmap to revitalize the hydrogen economy. A prerequisite for successful supply expansion is securing the safety of hydrogen electric vehicles. Certain parts, such as the hydrogen transport pipe and tank, in hydrogen electric vehicles are exposed to high-pressure hydrogen gas over long periods of time, so the hydrogen enters the grain boundary of material, resulting in a degradation of the parts referred to as hydrogen embrittlement. In addition, since the safety of parts utilizing hydrogen varies depending on the type of material used and its environmental characteristics, the necessity for the enactment of a hydrogen embrittlement regulation has emerged and is still being discussed as a Global Technical Regulation (GTR). In this paper, we analyze a hydrogen compatibility material evaluation method discussed in GTR and present a direction for the development of Korean-type hydrogen compatibility material evaluation methods.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제22권1호
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• pp.291-310
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• 2023

본 연구는 운전자 개입 없이 운행이 가능한 전기차 기반의 자율주행 택시인 로보택시에 대하여 혜택요인과 희생요인을 전반적으로 고려한 가치기반수용모델 기반의 사용자 수용성 영향 요인을 분석하였다. 지각된 혜택(지각된 유용성, 지각된 즐거움), 지각된 희생(기술적 특성, 지각된 비용), 사용자 경험(차량공유서비스, 택시, 자율주행자동차, 자가용)을 독립변수로 최종 선정하여, 경기도민 429명을 대상으로 지각된 가치 및 수용 의도에 미치는 영향을 확인하였다. 연구 결과, 지각된 혜택 요인에 해당하는 지각된 유용성과 지각된 즐거움, 지각된 희생 요인에 해당하는 지각된 비용이 유의한 영향을 미치는 것으로 확인되었으며, 지각된 가치는 로보택시 수용 의도에 영향을 미치고, 일부 사용자 경험이 지각된 혜택 요인에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구는 가치기반수용모델 결과를 로보택시 활성화를 위한 서비스 설계에 접목시킬 수 있는 중요한 의미가 있으며, 나아가 연구 결과를 효과적으로 이용하기 위한 이론적 근거를 제공할 수 있다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제22권6호
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• pp.102-113
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• 2023

E-scooter의 사용이 증가함에 따라 관련 사고가 증가하는 실정에서 E-scooter의 주행 위험성에 관한 연구가 미비하다. 그러나 기존의 이론적 분석방법은 주로 차량 중심의 방법론으로 E-scooter의 위험성 연구를 위해서는 E-scooter의 경량 및 소형 특성 등을 반영하는 방법론 연구가 필요하다. 이에 본 연구는 E-scooter의 특성을 반영하여 경사로 주행시 운전자가 느끼는 위험속도 및 안정속도를 분석하기 위해 실도로 기반으로 분석하였다. 경사도별 위험속도는 평균 21km/h로 분석되었으며, 경사도가 급격해질수록 초기 위험속도가 감소하였다. 안정속도는 상대적으로 위험성이 낮은 경사도 1~2%를 제외하고 평균적으로 17km/h로 분석되었다. 이러한 연구 결과는 국내에서 추진 중인 개인형 이동장치의 최고속도 하향 제도의 학술적 근거로 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.241-248
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• 2023

최근 드론의 짧은 역사에도 불구하고 최근 드론의 활용 분야는 매우 다양한 영역과 분야에서 다양한 용도로 활용되고 있다. 이와 같이 수년 동안 다양한 형태의 드론 출현으로 드론에 대한 새로운 정의를 넓은 의미에서 유선 또는 무선으로 조종되는 유무선 조종 운동체라 하는 것이 가장 적절한 정의라고 생각이 된다. 본 논문에서는 이처럼 빠르게 발전하는 드론에 대해 항공 드론 뿐만 아니라 무인 수상정, 무인 잠수정 등 다양한 드론의 역사와 활용 분야 및 미래의 전망에 대해 관련 논문 및 다양한 매체와 자료를 통해서 살펴 봄으로서 드론에 관한 연구 및 개발과 사용하고자 하는 독자들에게 도움을 주고자 한다. 본 논문을 통해 이러한 드론들은 향후에도 지속적으로 다양한 분야에서 활용될 것이고, 미래 개발 전망 또한 끊임없이 이어질 것이라 기대한다. 그러나 국내 드론 기술과 드론 산업의 발전을 위해서는 정부의 드론 관련 규제에 대한 과감한 개혁이 필요할 것으로 사료된다.

• Composites Research
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• 제34권3호
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• pp.192-198
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• 2021

전기차의 수요 및 보급이 확대됨에 따라 차량 내 이음(buzz, squeak, rattle, BSR) 개선에 대한 요구가 커지고 있다. 이에 풍절음, 도어 글라스 및 차량 진동을 차단하는 인너벨트 웨더스트립(innerbelt weatherstrip)의 댐핑(damping) 특성 향상을 통해 BSR을 저감하는 기술 개발이 필수적이다. 기존 열경화성(thermoset) 탄성체 대비 가볍고 재활용이 가능한 열가소성(thermoplastic) 탄성체가 주목을 받고 있지만 낮은 소재 댐핑과 영구압축줄음률(compression set)로 인해 도어 글라스와 웨더스트립 간 마찰 소음을 발생하는 문제가 있다. 고분자 댐핑 특성은 점탄성(viscoelastic)에 좌우되므로, 본 연구에서는 인너벨트 웨더스트립과 도어 글라스 간 마찰 소음을 개선하기 위해 EPDM (ethylene-propylene-diene monomer)/PP (polypropylene) thermoplastic vulcanizates (TPV)의 재료설계인자(EPDM/PP 비율, EPDM 내 ENB 함량)에 따른 점탄성 분석을 통해 소재 댐핑 특성을 평가하였다. EPDM/PP 비율에 따른 분석을 통해 PP 비율이 낮을수록 소재가 연화되고, 탄성회복력(resilience)이 증가하여 저장탄성률(storage modulus)은 10.8% 감소하고 댐핑 특성을 의미하는 감쇠계수(tanδ)는 88.2% 증가함을 확인하였다. 또한 EPDM 내 ENB 함량이 높을수록 소재의 가교밀도(crosslink density)가 증가하지만, 동적가교(dynamic vulcanizate) 과정 중 PP에 분산된 EPDM particle의 크기가 감소한다. 이로 인해 증가된 EPDM/PP 계면 간 면적 증가로 인해 계면 미끄러짐에서 기인한 손실탄성률(loss modulus)이 24.7% 증가하여 댐핑 특성이 향상되었다. 재료설계인자에 따른 물성분석을 바탕으로 최적 소재(낮은 PP 비율(14 wt%), 높은 ENB 함량 (8.9 wt%))를 배합한 결과 소재 댐핑 특성(tanδ peak)은 기존 소재(PP27, EPDM/PP 30/27, ENB content 5.7 wt%) 대비 140% 증가하여 재료설계인자에 따라 댐핑 특성을 제어할 수 있음을 확인하였다. 설계된 소재의 글라스 마찰 소음 개선 효과를 확인하기 위해 stick-slip 시험을 통해 마찰 소음을 평가하였다. 소재 댐핑 특성이 향상됨에 따라 마찰 진동의 가속도 peak가 약 57.9% 감소하였다. 이러한 결과로부터 재료설계인자에 따른 소재 댐핑 특성 향상을 통해 인너벨트 웨더스트립의 글라스 마찰 소음을 개선할 수 있음을 확인하였으며, 향후 소재 재료설계인자에 따른 물성 제어를 통해 부품의 요구 성능에 맞는 다양한 재료설계에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3873-3879
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• 2010

서비스 로봇은 사람이 생활하는 환경에서 동작한다. 이런 환경에서는 일반적인 휠베이스 모빌러티(Mobility) 방식의 이동로봇은 동적인 장애물과 정적인 장애물에 둘러싸여 있으므로 로봇의 움직임에 있어 자유로운 주행에 제약을 받게 된다. 이것은 소위 비홀로노믹(Non-Holonomic) 시스템 특성으로 주행 중인 이동로봇은 장애물을 만나면 별도의 조향장치를 사용하거나 차동 휠 구조 로봇의 회전 과정을 수행한 후 이동하고자 하는 방향으로 진행할 수 있다. 이런 장애물을 신속하게 회피하려면 홀로노믹(Holonomic) 시스템 특성이 필요하다. 홀로노믹 시스템은 별다른 회전과정 없이 단순히 좌우로 이동만 하면 된다. 이러한 특성으로 민첩하게 주행할 수 있고 좁은 공간에서 비홀로노믹 로봇보다 효율적이고 자유로운 주행이 가능하다. 그러므로 본 논문에서는 세 개의 옴니휠(Omni-wheels)을 사용한 홀로노믹 이동로봇 시스템을 개발한다. 세 개의 옴니휠을 사용한 이동로봇의 동역학과 모터 비선형 운동방정식을 고려한 정밀한 비선형 동역학 모델을 유도하여 제시한다. 유도된 식을 통해 각각의 모터 속도를 계산하고. 기본 속도제어기로는 PID방식을 사용한다. 그런데, 옴니휠을 이용한 홀로노믹 이동로봇의 추적제어는 정확한 방위각 센싱 데이터와 기준값(Reference Value)을 필요로 한다. 방위각 센싱은 부정확성과 불확실성(Uncertainty)을 갖는다. 부정확성은 센서 시스템의 노이즈와 얼라이어싱(Aliasing)으로 인하여 발생하고, 불확실성은 모바일 로봇의 왜란(Disturbance)과 미끄러짐(Slip)으로 발생한다. 본 논문에서는 퍼지 논리 추론에 의한 퍼지 방위각 추정기(Estimator)를 개발하여 방위각 제어의 새로운 개념을 제시한다. 끝으로, 퍼지 방위각 추정을 이용한 세 개의 전 방향 바퀴 구조의 이동로봇이 실시간으로 제어되는 실험을 통하여 이동로봇 시스템의 성능을 분석한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제38권4호
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• pp.143-152
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• 2017

The main purpose of this research was to examine the EMG characteristics of driver's upper limb and driving performance for operating accelerator and brake pedal by using four types of left hand control devices(Push/Pull, Push/Right angle, Push/Rock, Push/Twist) during simulated driving. The persons with disabilities in the lower extremity have problems in operation of the vehicle because of functional impairments for controlling accelerator and brake pedal. Therefore, if hand control device is used for adaptive driving controls in persons with lower extremity loss, the disabled people could improve their quality of mobility life by driving a car. Twenty subjects were involved in this research to assess driving performance and EMG activities for operating accelerator and brake pedal by using four types of left hand controls in driving simulator. We measured EMG responses of six muscles(posterior deltoid, middle deltoid, biceps, triceps, extensor carpi radialis, and flexor carpi radialis) during pulling and pushing movement with four types of left hand controls for acceleration and braking. STISim Drive 3 program was used for evaluation test of four types of left hand control devices in straight lane course for time to reach target speed and brake reaction time. While operating the four types of left hand controls for acceleration, EMG activities of posterior deltoid in normal subjects were significantly increased(p < 0.05) compared to the disabled subjects. It was also found that EMG responses of triceps and posterior deltoid were significantly increased(p < 0.05) when using the Push/Right angle type than Push/Pull type. While operating the four types of left hand controls for braking, EMG activities of flexor carpi radialis and triceps in subjects with disability were significantly increased(p < 0.05) compared to the normal subjects. It was shown that muscle responses of posterior deltoid, middle deltoid and triceps were significantly increased when using the Push/Right angle type than Push/Rock type. Time to reach target speed and brake reaction time in subjects with disability was increased by 2.5% and 4.6% on average compared to normal subjects. The person with disabilities showed a tendency to relatively slow performance in acceleration at the straight lane course.

• 한국대기환경학회지
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• 제29권1호
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• pp.10-26
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• 2013

To understand the traffic emissions with high temporal and spatial resolutions on road, a mobile laboratory was developed. The objective of this study is to characterize on-road air pollution on Naebu express way surrounding the northern area of Seoul, Korea. We measured the number concentration of ultrafine particles larger than 5 nm and particle size distribution using a condensation particle counter and a fast mobility particle sizer, respectively on 3, 7, and 8 December 2009. The average ultrafine particle number concentration on the Naebu express way excluding tunnels was 126,000 particles/$cm^3$ and 4.2 times higher than that on internal road at Korea Institute of Science and Technology in Seoul, and more than twice higher than that measured on and at the arterial roads of Seoul in previous studies. The maximum ultrafine particle number concentration was observed at the tunnel sections. It was 232,000 particles/$cm^3$ and 1.8 times higher than average ultrafine particle number concentration for the other sections on Naebu express way. The ultrafine particle number concentration on the wider roads with higher traffic volume along the Han River was similar to that in the residential section, probably because of enhanced dilution effect in widely open environment. The size distribution of particles on the Naebu express way was highly fluctuated for a short duration. Ultrafine particles measured at the tunnel showed a bimodal size distribution with mode diameters of ~10 nm and ~50 nm. At the Han riverside section, ~10 nm particles appeared significantly compared with size distribution at the tunnel. This on-road measurement approach can be utilized to manage vehicle-related air pollution in urban area.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권6호
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• pp.367-375
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• 2003

본 연구는 농촌지역에 많이 보급되어 있는 50 마력급 트랙터의 견인 및 작업성능을 우리나라의 주요 수도 포장을 대상으로 컴퓨터 모의실험을 통해 예측하기 위해 수행되었다. 모의실험은 트랙터의 견인력에 영향을 미치는 토양인자와 차량인자를 포함하는 수학적 모델을 이용하였다. 토양의 물리적 특성은 우리나라 수도재배의 대표적인 지역 중의 일부라고 볼 수 있는 이리, 남양간척지, 아산만지역, 평택, 밀양, 상주, 김해, 김포, 안동, 안성, 음성, 강화지역 등에서 서로 다른 면 단위 지역을 선택하여 총 40개 지역에서 측정하였다. 40개 조사지역의 토성은 미사질양토(SiL)지역이 26곳으로 가장 많았으며 양토(L)가 5곳, 사질양토(SL)가 4곳, 미사질식양토(SiCL)가 3곳 등으로 조사지역의 대부분의 토양은 양질계통이었다. 이들 지역에서 경운정지 시기의 토양수분함량은 주로 20-40%의 범위이었으며, 드물게 20% 이하 지역과 50%가 넘는 지역이 한 두 곳 있었다. 용적밀도는 대부분의 조사지역에서 $1,500-1,700kg\;m^{-3}$의 범위이었다. 원추지수는 2부터 $12kg\;cm^{-2}$까지 넓은 범위에 걸쳐 나타났다. 전체 조사지역에서 시뮬레이션에 의해 예측된 트랙터의 견인력은 63-1,469 kgf까지 매우 넓은 범위에 걸쳐 분포하였으며, 아주 연약한 지역을 제외하고는 대부분의 지역에서 1,000 kgf 이상을 나타내었다. 한편, 시뮬레이션에 의해 트랙터의 경운작업 가능성을 조사한 결과, 대부분의 지역에서 트랙터에 의한 원활한 경운작업이 가능한 것으로 조사되었으나 안동과 남양만의 일부 지역에서는 트랙터에 의한 원활한 경운작업이 어려울 뿐만 이니라 경우에 따라서 는 트랙터 자체의 이동성 문제도 발생할 수 있는 것으로 판단되었다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권6호
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• pp.439-448
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• 2016

2014년 기준 65세 이상 노인은 전체인구의 12.7%로서 우리나라는 조만간에 고령사회로 진입하게 되고 노인 등 교통약자들도 다양한 사회경제적 활동으로 일반인과 동등하게 안전하고 편리하게 이동할 수 있도록 이동권이 보장되어야 한다. 교통약자의 가장 기본적인 수단인 보행은 일반인과 다른 보행특성을 보임에도 불구하고 기존 보행 관련 시설 및 운영은 이에 대한 고려가 부족한 현실이다. 본 연구는 융복합 시대를 맞이하여 교통약자(노인)의 보행 관련 교통사고 특성을 살펴보고 여수시를 사례로 횡단보도에서 노인의 보행실태와 보행횡단 요소를 분석하고자 한다. 2014년 기준 교통사고 자료에 의하면, 노인 교통사고는 전체 교통사고의 9.9%로 발생하고 있으나 노인사망자수는 전체의 40.3%를 차지하고 있고 노인 사망자수의 47.4%가 차대보행자 사고로 기인한다. 또한 전체 보행자 중 노인 보행자 발생은 18.7%이나 노인 보행자 사망자 비율은 49.3%에 해당하는 매우 높은 비중을 차지하고 노인보행자 치사율이 3.03명으로 전체보행자 치사율보다 3배정도 높게 나타난다. 교통약자(노인) 횡단 보행요소인 반응시간과 보행속도를 조사한 결과, 노인 신체능력 하위 15%-tile에 해당하는 반응시간은 4.56초와 보행속도는 초당 0.76m가 적절한 것으로 분석되었고 조사지점의 횡단보행 신호운영을 평가한 결과 보행안전성이 떨어지는 것으로 판단되어 개선된 보행신호 운영이 요구되었다.