• 제목/요약/키워드: optimal structure

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풋웨어 개발을 위한 생체역학 기반 인간공학적 분석 : B-boy 신발 개발을 중심으로 (A Biomechanics-Based Ergonomic Analysis for Footware Development)

  • 하종규;장영관;김진현
    • 융합정보논문지
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    • 제9권8호
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    • pp.140-147
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 비보이들이 선호하는 기존 신발 5종류를 대상으로 인간공학적 사용성 평가를 통하여 최적신발제작을 위한 생체역학적 변인을 규명하는 것이다. 실험대상자는 전문가 10명, 비전문가 10명이 참가하였고, 자료획득을 위하여 적외선카메라 12대(Qualisys, Oqus), 지면반력기(Kistler, 9286AA)와 족저압력기(Zebris Gmbh, Zebris PDM-System)를 사용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 접지능력과 안전성 면에서 마찰계수 0.38, 자유모멘트가 $0.32N{\cdot}m/kg$인 P사 신발이 바람직하다. 둘째, 쿠션면에서 충격량이 숙련자, $2.51N{\cdot}m/kg$과 비숙련자, $2.86N{\cdot}m/kg$인 N사 신발이 적절한 것으로 나타났다. 셋째, 보행균형성은 전족부의 평균 족저압력이 10.11 KPa(우측), 10.05 KPa(좌측)인 C사 신발, 후족부의 평균 족저압력이 8.40 KPa(우측), 8.36 KPa(좌측)인 V사 신발 적정하다고 판단된다. 결론적으로 접지능력과 안전성은 P사, 쿠션면은 N사와 보행 균형성은 C사와 V사 신발들의 구조와 재질을 조합한 신발을 개발하여야 한다.

PBEM-POEM 공중합체와 Poly(ethylene glycol)의 폴리머 블렌드를 이용한 이산화탄소 분리막 제조 (Fabrication of Polymeric Blend Membranes Using PBEM-POEM Comb Copolymer and Poly(ethylene glycol) for CO2 Capture)

  • 문승재;민효준;김나운;김종학
    • 멤브레인
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    • 제29권4호
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    • pp.223-230
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    • 2019
  • 본 논문에서는 이산화탄소 친화적인 PBEM-POEM (PBE) 공중합체를 기반으로 고분자 블렌드 분리막을 제조하는 방법을 제시한다. PBE 공중합체는 자유 라디칼 중합 반응을 통해 손쉽게 합성이 가능하며, 이를 상용 고분자인 PEG와 다양한 비율로 혼합하여 이산화탄소/질소 분리막을 제조하였다. 이산화탄소/질소 분리 성능을 테스트한 결과, PEG의 함량이 높을수록 이산화탄소 투과도는 감소하는 반면 이산화탄소/질소 선택도는 크게 증가하는 상충(trade-off) 관계가 나타났다. 그러나 PBE/PEG (9 : 1)과 PBE/PEG (7 : 3)을 비교하면 이산화탄소 투과도는 단지 8.3% 감소한 반면에 질소 투과도는 69.1%나 감소하였다. 따라서 이산화탄소/질소 선택도가 33.8에서 100.3으로 크게 증가하였다. 이것은 PBE 공중합체의 80%를 차지하는 POEM 사슬이 PEG와 상호작용하여 더욱 조밀한 구조가 되었기 때문이며, 이를 FT-IR, XRD, SEM 분석으로 확인하였다. PBE/PEG (7 : 3) 블렌드 막이 가장 최적의 기체 분리 성능을 가졌고, 이산화탄소투과도는 170.5 GPU, 이산화탄소/질소 선택도는 100.3이었다.

챗봇을 이용한 Legacy 환경의 Digital Transformation (Digital Transformation Based on Chatbot in Legacy Environment)

  • 장정호;김진수;이강윤
    • 한국빅데이터학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.79-85
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    • 2018
  • 챗봇의 활용도가 점점 커지고 AI 시장이 커지면서, 많은 기업 들이 관심을 가지고 있다. 그리고 누구나 챗봇을 만들 수 있게, 기업들이 챗봇 빌드 서비스를 제공함으로써 성장에 더욱 박차를 가하고 있다. 이렇게 쉽게 챗봇을 만들어 메신저 플랫폼에서 서비스 할 수 있게 됨으로써 기존 애플리케이션 시장에 변화가 일어나고 있다. 본 논문에서는 기존 DB 기반 애플리케이션들을 메신저 플랫폼 기반 애플리케이션으로 설계 및 구현하는 방법론을 제시하고, 실제 구현 시 고려해야 할 사항을 정리하여, 최적의 시스템 구조를 제공한다. 이러한 방법론에 따라 교육 과정에서 수강생들에게 정보를 제공하는, 교육 Advisor의 역할을 하는 챗봇을 설계 및 구현하였다. 구현한 애플리케이션은 사용자들이 원하는 정보를 사용자의 관점에서 객관화하여 대화형 인터페이스를 통해 신속하고 직관적으로 전달한다. 이러한 서비스를 구현하고, 실제 서비스해봄으로써, 앞으로 DB 기반 정보제공 애플리케이션들이 챗봇으로 구현되어 대화형 인터페이스를 통해 양방향 소통하는 방향으로 바뀔 것을 예측한다. 이러한 서비스를 구현하고, 실제 서비스해봄으로써, 앞으로 DB 기반 정보제공 애플리케이션들이 챗봇으로 구현되어 대화형 인터페이스를 통해 양방향 소통하는 방향으로 바뀔 것이다. 기업의 Legacy 애플리케이션은 인터넷과 모바일 환경으로의 전환에 이어 대화형 기반의 의사결정을 지원하는 챗봇이 Digital Transformation의 중요한 역할을 할 것이다.

혼합물 실험계획법을 이용한 유색감자 자영(Solanum tuberosum L.) 매쉬드 포테이토 분말의 혼합비 최적화 및 매쉬드 포테이토의 특성 (Characteristics and Optimization of the Formula of Mashed Potatoes Using Purple-fleshed Potato (Solanum tuberosum L.) by Mixture Design)

  • 정화빈;최지일;윤원병
    • 산업식품공학
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    • 제21권2호
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    • pp.167-173
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    • 2017
  • 본 연구에서는 고유의 자색 안토시아닌을 함유하고 있는 PFPP를 이용하여 매쉬드 포테이토를 제조하고 이의 물리화학적 특성을 확인하였다. PFPP와 전지분유, 덱스트린을 혼합하여 ready-to-eat (RTE) 매쉬드 포테이토 제품을 제조하기 위하여 세 구성 성분의 최적 혼합비를 도출하고자 혼합물 실험방법을 이용하였다. 다양한 배합비에서 매쉬드 포테이토의 색도, 안토시아닌 함량, 유변학적 특성의 차이를 관찰하였으며 PFPP와 전지분유의 배합비에 따라 매쉬드 포테이토의 구조가 변화하여 다른 유변학적 gel 특성을 나타내었다. PFPP의 함량은 주로 적색도와 안토시아닌 함량에 큰 영향을 미쳤으며, 전지분유의 함량은 전지분유의 친수성 및 수용성 특성에 의하여 유변학적 특성의 변화에 영향을 미쳤다. 매쉬드 포테이토의 유변학적 특성 및 다양한 배합비에 따른 특성은 모델링을 통하여 구조적 및 성분에 따른 경향을 정량적으로 나타낼 수 있었다. 본 연구를 통하여 적색도와 안토시아닌의 함량을 최대로 함유하면서 유변학적 특성은 시판되는 매쉬드 포테이토와 유사한 고품질의 기능성 매쉬드 포테이토의 최적 배합비는 PFPP 90.49%, 전지분유 4.86%, 덱스트린 4.65%임을 도출하였다.

저점도 액 통기 교반용 글라스라이닝 홈베이스 임펠러의 최적 형상 (Optimum Geometry of Glass Lined HOMEBASE Impeller for Gas-Liquid System of Low Viscosity Liquid)

  • 고승태
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권4호
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    • pp.542-547
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    • 2021
  • 글라스 라이닝 임펠러는 강산을 포함한 대부분의 화학물질들에 대해 내부식성이 있고, 또한 평활하고 눌어붙지 않는 표면을 가지며 세정이 용이하고 프로세스에 불순물들을 유입하지 않는 강점을 갖고 있다. 글라스 라이닝 HOMEBASE 임펠러는 저점도 유체에서 고점도 유체까지 폭넓은 점도 범위의 액체를 교반할 수 있도록 개발된 다목적형 대형 교반 임펠러이나, 그중에서도 세포 배양이나 효모의 배양, 맥주 발효 솥 등은 저점도 액의 통기 교반에 많이 사용하며, 특히 공기-수계의 통기성 교반에 많이 적용한다. 구조가 간단하면서도 성능 면에서 경쟁력을 갖는 HOMEBASE 임펠러에 대한 글라스 라이닝은 제작상 임펠러와 샤프트의 접합 면적을 가능한 한 작게 할 수 있도록 상하 분할이 필수적이다. 임펠러의 상하 분할은 혼합 성능에는 거의 영향을 미치지 않지만, 통기 성능을 저하하였다. 본 연구에서는 Glass Lined HOMEBASE 임펠러 형상의 최적화를 위해, 상·하부로 분할된 임펠러 사이의 장착각도차와 임펠러 사이의 간격 및 방해판의 개수가 통기 동력에 미치는 영향에 관한 연구를 수행하였다. 상·하부로 분할된 임펠러 사이의 장착각도차와 간격이 통기를 할 때의 동력 Pg와 통기가 없을 때의 동력 P0의 비인 Pg/P0를 저하시킨다는 연구 결과를 통해 Glass Lined HOMEBASE 임펠러 최적 형상과 방해판 조건을 도출하였다.

다목적 최적화 기법을 이용한 편심가새골조의 역량설계 (Capacity Design of Eccentrically Braced Frame Using Multiobjective Optimization Technique)

  • 홍윤수;유은종
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.419-426
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    • 2020
  • 본 연구에서는 철골편심가새골조 시스템을 대상으로 다목적최적화기법을 통해 설계를 수행하고 그 결과를 분석하였다. 최적화 설계를 위해 유전 알고리즘의 일종인 NSGA-II를 활용하였다. 여기서, 목적함수는 이율배반적 관계를 갖는 구조물량과 층간변위로 하여 최소화되고, 제약조건에는 구조기준에서 요구하는 내력비, 링크의 회전각 등을 포함하였다. 제약조건은 최적화 알고리즘 내에서 각 항목을 위반할수록 목적함수 값을 크게 증가시키는 벌금함수의 형태를 가지고 있다. 설계기준에서 EBF 시스템의 설계규정은 링크 부재만 항복이 허용되며 나머지 부재는 링크 항복 시 발생되는 부재력을 탄성상태에서 견디도록 의도한 역량설계법에 기초한다. 그러나 최적화를 통해 도출된 결과 중 일부는 구조기준의 설계조항은 만족하지만 특정층 링크에 소성변형이 집중되어 연약층을 형성함으로써 기준에서 의도하는 역량설계의 원칙을 위배하는 결과가 나타났다. 이를 해결하기 위해 모든 링크의 전단 초과강도계수 중 최대값이 최소값의 1.25배를 넘지 않도록 하는 제약식을 추가하였다. 새로운 제약식을 추가한 경우 모든 최적해는 설계기준과 역량설계의 원칙을 준수하는 것으로 나타났다. 모든 설계안에서 보 경간에 대한 링크의 길이비는 전단링크의 범주에 해당하는 10% ~ 14%였다. 전체적으로 설계안들은 링크의 초과강도 계수비가 가장 지배적인 제약으로 작용하였으며, 구조기준의 요구사항 중 층간변위와 내력비 등의 항목에서 허용치에 비해 매우 보수적으로 설계되었다.

문화재지킴이 정책의 협력적 거버넌스 운영 체계 연구 (A Study on Collaborative Governance: Focusing on the Cultural Heritage Guardians)

  • 장영기
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제54권1호
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    • pp.184-205
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    • 2021
  • 사회 운영 및 공공 정책 관리의 새로운 개념과 원리로서 거버넌스가 중시되고 영향력도 점차 강화·확산되고 있다. 다양한 거버넌스 이론과 사례 분석 연구가 활성화되는 가운데 여러 거버넌스 개념을 포용하면서 참여와 타협을 넘어 상호의존성과 책임감을 높이고 최적화된 사회적 조정 양식을 혼합·활용하여 새로운 공공 가치를 창조하는 협력적 거버넌스 개념이 주목받고 있다. 문화재 분야에서도 공공 정책 집행의 효율성과 지속가능성, 공공 서비스 확장성을 위해 거버넌스 관련 연구가 이어지고 있다. 본 연구는 협력적 거버넌스의 정부 역할론(촉진·중재·여건조성)에 주목하면서 문화재 분야 협력적 거버넌스의 운영 체계를 파악하고자 '문화재지킴이' 정책을 연구 대상으로 삼았다. 문화재 분야 거버넌스 정책의 흐름 속에서 문화재지킴이 정책의 도입과 전개 과정, 운영 방식 등을 통해 문화재지킴이 정책의 위상과 역할, 특징을 조명해보았고 협력적 거버넌스 관점에서 전반적인 참여 주체와 협력 구조, 협력 방식과 상호작용, 정책적 특징의 분석과 함께 문화재지킴이 정책의 파트너십 부문은 안셀·개쉬(Ansell & Gash) 모형의 분석틀로 활용하여 세부적인 협력 체계와 작동 방식을 확인하였다. 문화재지킴이 정책의 특징과 분석 결과를 보면 문화재 분야에서 민간 주도 또는 수평적 민관 협력의 협력적 거버넌스로 본격화된 정책적 대표성을 갖는 점, 민간 모델의 정책 도입과 연대 및 전담 조직과 전문 인력이 주요한 성공 요인으로 작용한 점, 그리고 모형 분석에서는 자원·지식의 불균형과 협력 선례 등이 참여 유인 증가의 배경이 되고 다자간 협력 지향의 개방성과 포괄성, 전담 조직의 공공 리더형 리더십과 참여기관의 오너십 확장, 협력 과정의 순서 재배열 등을 확인할 수 있었다. 한편 정책 운영의 환경과 조직, 협력 방식에서 한계를 가져 협력 중심의 포괄적인 법률적 안정성 구축, 전담 조직의 전략적 개편, 중간 지원 조직의 역량 강화와 지원, 분야별로 개별적·다자간 협의체 운영 등의 활성화 방안을 제시하였다.

격자형 지하공간에서 굴착 공정과 지보재를 고려한 굴착 단계별 구조 안정성 해석 연구 (Study on Structural Stability Analysis of Excavation Stage Considering Excavation Process and Supporting Materials in Room-and-Pillar Underground Space)

  • 최순욱;장수호;강태호;이철호
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.21-29
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    • 2022
  • 주방식 공법(room-and-pillar method) 또는 격자형 지하공간은 굴착부를 일정한 간격으로 직교하도록 굴착하여 자연 암반을 구조체로 활용하여 공간을 형성해 나가는 공법을 말한다. 이러한 굴착은 굴착 방향과 순서에 따라 최대 변위가 발생하는 굴착 단계와 크기가 다르게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 격자형 굴착공정의 최적 설계를 위하여 숏크리트 및 록볼트 등 지보재가 설치되는 것을 고려하여 특정 지반조건에서의 격자형 지하공간 설계 및 시공 시 안정성과 시공성을 해석적으로 검토하였다. 해석적 방법을 사용하여 지반조건을 설정하고 일정 상재하중 하에서 굴착단계와 시공 종류별로 암주 응력과 천단 변위를 확인하였다. 공간의 높이는 8m로 일반 사무실 크기보다 높게 설정하여 장비나 플랜트 시설을 감안하여 검토되었다. 또한, 숏크리트와 록볼트를 고려하여 지보재 설치에 따른 변위 제어의 정도를 검토하였다.

MXene-CNT-WPU 복합소재 기반 면상발열체의 배합 비율에 따른 발열 특성 (Heating Characteristics of Planar Heater Fabricated with Different Mixing Ratios of MXene-CNT-WPU Composites)

  • 오효준;닷꾸이응우엔;이윤식;최춘기
    • 청정기술
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    • 제28권4호
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    • pp.278-284
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    • 2022
  • 본 연구는 1차원의 Carbon nanotube (CNT)와 2차원의 MXene을 최적의 비율로 배합한 우수한 전기전도성과 발열특성을 가진 저차원 복합소재 기반 면상발열체를 제안한다. CNT와 MXene을 친환경 소재인 Waterborne polyurethane (WPU)과 배합하되, MXene과 CNT의 중량비율을 3:1, 1:1, 1:3, 1:7, 1:14로 다르게 적용하고 WPU는 동일한 비율로 적용하였다. 그 결과, CNT 비율이 높을수록 면저항이 낮아지고 발열온도가 높아지는 것을 확인하였다. MXene과 CNT를 1:7, 1:14로 배합하는 경우 CNT-WPU 면상발열체보다 더 낮은 면저항과 높은 발열온도를 보여주었다. 이는 1차원 CNT와 2차원 MXene의 최적 배합으로 고밀도 네트워크가 형성되어 평평한 표면이 형성되기 때문이다. 위 우수한 전기적 특성을 가진 저차원 복합소재는 플렉서블 소자에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

지지력 향상을 위한 확장형 강관말뚝에 관한 연구 (Development of Expandable Steel Pipe Piles to Improve Bearing Capacity)

  • 김의석;김정훈;김지윤;민병찬;최항석
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제22권12호
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    • pp.5-13
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    • 2021
  • 기존의 뜬구조공법의 문제점을 개선하여 지하층 리모델링, 증축 시 안정성 확보와 공사비 절감이 가능한 공법을 개발하기 위하여 일반적인 마이크로파일에 비해 경제적이고 안정성 높은 확장형 강관말뚝을 개발하였다. 확장형 강관말뚝은 지중에서 강관을 확장하여 강관의 성능을 향상하는 공법으로 본 논문에서는 확장형 강관말뚝의 강관 형상에 따른 좌굴강도의 변화를 파악하고, 수치해석 모델을 개발하여 강관확장으로 인한 요철부의 턱효과를 규명하고, 재료시험을 통하여 최적 강관 확관량을 산정하였다. 강관의 확장 직경이 클수록 확관 턱 개수가 많을수록 좌굴강도가 커짐을 알 수 있었으며, 수치해석 결과에 따르면 확관률보다 확관 턱 개수가 좌굴강도에 큰 영향을 미침을 알 수 있었으며, 확관률는 1.2배 이상일 때, 확관 턱 개수는 증가할수록 좌굴강도 증가 효과가 크게 발생함을 알 수 있었다. 또한, 확장 각도가 45° 이하이고, 확관률이 1.3배 이상일 때 요철부의 턱효과가 크게 발생하는 것을 알 수 있었다. 강관이 파단되는 항복 시, 신율은 20~32%로 평균 25.4% 수준으로 확인되어 그 이상 변형은 강관의 성능을 발휘할 수 없었다. 재료시험을 통해 강관의 성능을 발휘하기 위한 최대 확관량은 항복 시 최저값으로 확인된 신율 20%에 안전측 80%를 고려하여 16%로 제한하는 것이 바람직한 것으로 분석되었다.