• International Journal of Advanced Culture Technology
• /
• 제10권4호
• /
• pp.86-93
• /
• 2022

To combine the science and technology creativity necessary in the era of the 4th Industrial Revolution, it is necessary to cultivate talents who can discover new knowledge and create new values by combining various knowledge with self-directed mathematical competencies. This research attempted to lay the foundation for the curriculum for fostering future creative convergence talent by preparing, executing, and reflecting on the learning plan after learners themselves understand their level and status through self-directed learning. Firstly, We would like to present a teaching-learning plan based on the essential capabilities of the future society, where the development of a curriculum based on mathematics curriculum and intelligent informatization are accelerated. Secondly, an educational design model system diagram was presented to strengthen the self-directed learning ability of mathematics subjects in the electronic engineering curriculum. Consequently, through a survey, we would like to propose the establishment of an educational system necessary for the 4th industry by analyzing learning ability through self-directed learning teaching methods of subjects related to mathematics, probability, and statistics.

• 공학교육연구
• /
• 제24권5호
• /
• pp.38-45
• /
• 2021

The CanSat was designed as an educational satellite simulation program that implements the overall system of the satellite such as the command processing unit, the communication unit, and the power unit in a structure of the size of a can. In particular, the training effect is very excellent because the trainee can learn a process similar to the actual satellite development process by designing, manufacturing, testing, and launching. Republic of Korea Air Force Academy has been using the CanSat production kit used by the domestic can satellite contest experience department for education, but since it was produced based on PCB, it was impossible to show creativity and operation was restricted even with small mistakes. In this paper, we analyze the existing CanSat kit and propose a new educational CanSat kit that can be used in creative engineering design and practice subjects that will be reorganized into a regular course from 2021, and a lesson plan. In conclusion, by using the proposed CanSat kit for lectures, it is possible to achieve educational purposes and effects, improve lecture satisfaction, and provide stable instruction.

• 공학교육연구
• /
• 제11권1호
• /
• pp.64-75
• /
• 2008

신제품의 개발 및 제품실현화 과정은 창의적 문제해결과정을 통한 아이디어를 창출하고 피드백과 순환적인 과정을 통해서 이를 발전시키고 보완해 나가는 과정이다. 이러한 제품실현화 과정의 초기 단계인 개념설계와 제품개발의 단계가 절약가능한 비용요소의 대부분을 차지하며 이 단계의 최적 설계를 위한 방안으로 다구치가 제안한 강건설계 방법이 효과적이다. 품질은 검사를 통해서가 아니고 공학적 접근을 통해 향상될 수 있다. 강건설계는 제품의 연구개발 단계에 있어서 행해지는 공학적 방법론으로서 제품의 품질에 영향을 미치는 변화자체를 제거하지는 않고 변화에 의한 효과를 최소화함으로써 품질을 향상시키고 최적 디자인 파라미터를 얻고자 하는 것이다. 본 연구의 목적은 강건설계 방법을 이용하여 제품개발단계에서 효과적인 설계 파라미터를 탐색하는 방법을 소개하고, 이를 공학교육의 창의성 개발과 관련하여 적용해 보는 사례를 소개하고자 하는 것이다. 주된 연구내용은 창의적 문제해결과정과 강건설계의 파라미터 선정 과정을 제시하고, 강건설계 방법을 창의성 교육에 활용하는 과정 및 이에 따른 실습내용이다. 강건설계의 실습을 위해서 투석기를 이용하였고, 실험한 투석기와 유사한 기능을 수행 할 수 있는 장비를 창의적 접근방법으로 디자인 하도록 하였다. 또한 레퍼런스 모델을 제시하여 아이디어를 비교평가 하게 함으로써 창의적 문제해결의 반복 순환적 과정을 체험하게 하였다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제18권12호
• /
• pp.59-68
• /
• 2020

본 연구는 시대의 흐름에 따라 기업이 요구하는 창조혁신형 미래 디자인 인력양성의 방향성을 제시하고자 한다. 디자인인력의 역량변화에 대응하는 창조혁신형 디자인 인력양성을 위한 정책사례연구를 통해 디자인 인력 정책의 변화, 산·학·관의 사례를 살펴보고자 한다. 창조혁신형 디자인고급인력양성 사업의 대표적인 사례인 산학프로젝트 사례분석을 통하여, 이 과정에 실제 기업이 참여하여 사업화가 가능한 제품개발 과정을 경험하도록 하는 새로운 교육모델이 필요하다는 것을 발견하였다. 본 연구는 디자인산업에 필요한 창조혁신형 인력을 양성하기 위한 프로그램개발 관련 정책 수립의 기초자료로 활용이 가능할 것으로 기대한다.

• 실천공학교육논문지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.119-124
• /
• 2018

IMU(Inertial Measurement Unit) 센서의 가속도와 각속도를 이용하여 거리측정을 하고 측정값을 이용하여 사용자가 원하는 실내공간에 적용하여 사용자 혹은 디바이스가 실내공간을 인식하는 교육용 장비를 소개한다. 본 교육장비를 이용해서 다양한 위치 인식 및 추적 알고리즘을 학습할 수 있고 창의적 공학설계 작품을 구현할 수 있다. IMU 센서의 데이터 값을 $I^2C$(Inter-Integrated Circuit)을 통해 MCU(microcontroller unit)에 전송하고 필터와 연산방식을 통해 데이터 값을 처리 후 실내 위치 인식 알고리즘을 통해 위치인식을 한다. 그리고 무선통신을 이용하여 처리된 값을 송수신하여 사용자가 인식하도록 설계한다. 본 교육 장비를 이용하여 "IMU센서를 이용하여 이동거리를 산출과 데이터 값을 이용한 가상공간 구현 및 인식"의 사례를 소개하고 그 설계를 기반하여 다양한 창의적 공학설계 적용에 대해서 논한다.

• International Journal of Contents
• /
• 제7권3호
• /
• pp.48-59
• /
• 2011

The present thesis is on a construction of the system which supports exhibition evaluation of curators, which automatically collects, keeps, and totalizes objective data on visitor behavior in museums, and which comprehensively displays the results by tables and graphs. The system is composed by access points and mobile exhibition exposition devices in the museum operating together. Obtainable visitor information include a user number, an average staying period, contents use hour, and exhibition viewing frequency. Prototype experiment at museums shows that the system is effective in efficient data collection and exhibition evaluation and is expected to become an information collecting tool for visitor research and an exhibition evaluation tool for exhibition improvement.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제27권5호
• /
• pp.345-352
• /
• 2014

본 논문에서는 아이소-지오메트릭 형상 최적설계 기법에서 얻은 CAD 정보를 직접 활용하여, 3D 프린터를 활용한 실험적 검증을 위한 시편을 제작하였다. 유한요소법에서는 요소망에 내재하는 기하학적인 근사가 응답과 설계민감도 해석에서 정밀도 문제를 발생시킨다. 더욱이 유한요소 기반 형상 최적화 과정에서는 CAD와의 정보교환이 필수적이나 그 과정에서 최적설계 정보의 손실이 발생할 수 있다. 아이소-지오메트릭 기법은 CAD에서 사용된 동일한 NURBS 기저함수와 조정점을 사용하므로 법선벡터와 곡률과 같은 엄밀한 기하학적 정보를 응답해석과 설계민감도 해석에 사용할 수 있다. 또한 최적설계 과정에서 CAD와 정보교환 없이 복잡한 형상을 손쉽게 변경할 수 있다. 그러므로 최적의 설계의 재료량을 실험적 검증을 위한 시편제작에 엄밀하게 반영할 수 있다. 굽힘 하중을 받는 단순지지 구조물에 대한 최적설계 및 실험적 검증을 통해 최적형상이 초기 형상에 비해 더 큰 강성을 가지며 실험결과와 수치 해석결과가 매우 잘 일치함을 보였다. 또한 인장력을 받는 유공판에 대한 형상 최적설계를 수행하였으며, 비접촉식 3차원 변형 측정 장치를 이용하여 초기설계에 비해 최적설계에서 구멍주변에서의 응력집중 현상이 완화됨을 확인하였다. 따라서 수치적인 방법을 활용한 최적설계가 실제 구조물에 대한 실험에서도 유효함을 입증하였다고 할 수 있다. 또한, 아이소-지오메트릭 최적설계 방법론이 기존의 유한요소법에 비해서 최적설계 결과를 제작하여 활용하는데 있어서도 훨씬 효율적이고 엄밀한 방법임을 보였다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제7권1호
• /
• pp.55-63
• /
• 2006

건설프로젝트에서 설계VE는 그 적용효과가 크므로 체계적 절차에 따른 분석이 요구되며, 그 중 가장 중요한 부분은 우수한 아이디어를 창출하기 위한 창조 단계이다. 하지만 현행 아이디어 창출 방법인 브레인스토밍, 델파이 등을 비롯한 기법들은 아이디어 창출에 많은 시간이 소요되고 우수한 아이디어를 고안한다는 것이 쉽지가 않다. 이는 설계VE에 참가하는 대부분의 전문가들이 아이디 어 창출의 효율성이 떨어지는 방법으로 접근하는데 그 원인이 있는 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 VE의 효율적 수행을 위한 방법으로 창의적 아이디어 발상기법인 ASIT(Advanced Systematic Inventive Thinking) 적용을 제안하고자 한다. ASIT는 아이디어 고안을 체계적 절차에 따라 수행하도록 지원하여 단기간에 효과적 아이디어를 창출하는데 기여할 것으로 판단된다.

• 국제초고층학회논문집
• /
• 제7권2호
• /
• pp.145-151
• /
• 2018

Newly-designed high-rise buildings, both in China and abroad, have demonstrated new innovations from the creative concept to the creative method. from the creative concept to the creative method. At the same time, digital technology has enabled more design freedom in the vertical dimension. "Twisting" has gradually become the morphological choice of many city landmark buildings in recent years. The form seems more likely to be driven by the interaction of aesthetics and structural engineering. Environmental performance is often a secondary consideration; it is typically not simulated until the evaluation phase. Based on the research results of "DigitalFUTURE Shanghai 2017 Workshop - Wind Tunnel Visualization", an approach that can be employed by architects to design environmental-performance buildings during the early stages has been explored. The integration of a dynamic form-finding approach (DFFA) and programming transforms the complex relationship between architecture and environment into a dialogue of computer language and dynamic models. It allows the design to focus on the relationship between morphology and the surrounding environment, and is not limited to the envelope form itself. This new concept of DFFA in this research consists of three elements: 1) architectural form; 2) integration of wind tunnel and dynamic models; and 3) environmental response. The concept of wind tunnel testing integrated with a dynamic model fundamentally abandons the functional definition of the traditional static environment simulation analysis. Instead it is driven by integral environmental performance as the basic starting point of morphological generation.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제28권1호
• /
• pp.9-18
• /
• 2015

본 논문에서는 애조인 설계민감도(DSA)를 사용하여 평형상태의 열전도문제에서 수치적으로 얻어진 위상 최적설계를 실험적으로 검증하였다. 애조인 변수법을 이용하면 해석에서 사용되었던 행렬시스템을 애조인 문제를 풀 때 그대로 활용가능하기 때문에 설계민감도를 얻는데 필요한 계산을 매우 효율적으로 수행할 수 있다. 위상 최적설계를 위해서 설계변수는 정규화된 재료밀도 함수로 정하였다. 목적함수는 구조물의 열 컴플라이언스이고 제한조건은 허용 가능한 재료량이다. 또한 열화상카메라를 활용하여 이러한 위상 최적설계로 얻어진 수치적 결과를 부피가 동일하도록 직관적으로 설계된 디자인과 비교하여 실험적으로 검증하였다. 위상 최적설계로 얻어진 결과를 실제로 제작하기 위해 간단한 수치기법을 통해 점 정보로 변환한 후 역설계 상용프로그램을 이용하여 CAD 모델링을 수행한다. 이를 바탕으로 위상 최적설계 결과를 CNC(Computerized Numerically Controlled machine tools) 선반으로 제작하였다.