• 대한기계학회논문집A
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• 제37권8호
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• pp.1035-1041
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• 2013

본 논문은 KTX 안티롤바 너클부의 동특성 및 구조 안전성 평가를 위해 시험 및 수치적 방법을 사용하였다. 시험적 방법에서는 KTX와 KTX-산천 안티롤바 너클부의 동특성을 비교 평가하기 위해 호남선의 운행환경을 고려한 가속도 및 변형률 데이터를 각각 측정하였으며, 수치적 방법에서는 너클부에 대해 LS-DYNA 3D를 사용하여 구조 안전성 평가를 수행하였다. 이때 해석에 사용된 유한요소모델은 시험과 비교평가를 통해 신뢰성을 검증하였다. 수치해석 결과, 얇은 금속판 및 고무의 적층구조로 이루어진 너클부의 응력 및 속도장이 너클과 커넥팅로드 사이의 상대적 접촉 감소로 인해 두꺼운 강재로만 이루어진 너클부에 비해 좀 더 완화된 경향을 보였다. 그 결과 얇은 금속판과 고무로 구성된 너클 구조가 반복적인 외력 하중하에서 KTX 안티롤바의 탄성거동을 허용하여 동적 거동하의 구조적 안전성을 향상시키기 위한 최선의 방법임을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.363-375
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• 2013

오늘날 숙련된 굴삭기 운전자의 부족현상은 갈수록 심화되고 있으며, 자원개발 및 새로운 생활공간 창출 등을 목적으로 운전자가 접근하기 어려운 극한환경에서 토공작업의 필요성이 증가함에 따라 전 세계적으로 토공완전자동화를 위한 무인화 굴삭로봇 개발의 노력이 경주되고 있다. 국내에서도 지난 2006년 말부터 국토해양부 건설기술혁신사업의 일환으로 '지능형 굴삭시스템' 연구단을 구성하여 연구를 지속하고 있다. 본 논문에서는 지능형 굴삭시스템의 작업계획생성시스템이 갖추어야 할 세부요소기술 중, 굴착작업의 위치, 범위, 목표, 순차 등 굴삭로봇의 운용단위 작업명령정보를 생성하기 위한 정보화단위를 제공하는 로컬영역설계모듈의 연구개발내용에 대하여 설명한다. 로컬영역의 설계는 굴삭로봇의 제원, 작업메커니즘, 휴리스틱 및 구조적안전성 등 여러 영향요소가 고려되어야 안전하고 효율적인 굴착작업을 보장하는 작업계획을 생성할 수 있다. 따라서 로컬영역의 설계요소를 분석하기 위하여 현장조사를 통한 개념적 설계를 수행하고, 상세설계를 통해 설계변수를 도출하였으며, 휴리스틱 및 구조적 해석요건을 만족하도록 설계내용을 정량화하였다. 마지막으로 로컬영역설계모듈을 개발하기 위한 알고리즘을 구축하고, 개발된 모듈을 검증하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권11호
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• pp.151-159
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• 2016

본 논문에서는 다량의 온수가 필요하지 않는 세면을 목적으로 개발된 세라믹 발열체 기반 비저장식 순간 전기온수기를 제안한다. 입력되는 물을 가열하여 온수로 출수시키는 히팅모듈은 유량센서를 이용하여 입력되는 물을 감지하고 세라믹 히팅 모듈을 동작시킨다. 히팅 모듈 내부는 분당 1.5리터로 입수되는 물의 온도 대비 약 $15^{\circ}C$정도로 가열된 온수로 입수 2초 내에 출수시키기 위해 1 path 유로로 설계하였고 또한 설계의 타당성을 검증하기 위해 히팅모듈 내부 물의 흐름과 온도변화에 대한 열유동해석을 수행하였다. 기본 설계를 기초로 내부에 막대형 세라믹 발열체 1개가 내장된 히팅모듈을 제작하였다. 히팅모듈 제작 후 3단계로 온도 세팅 기능을 가지는 온수기 시제품을 제작하였다. 제작된 시제품을 분당 1.5리터의 물을 공급하는 상수도관에 연결하고 출수되는 물의 온도 및 시간을 측정한 실험에서 물 공급 후 2초 후에 온수기 3단 기준으로 공급되는 물 온도 대비 $18.3^{\circ}C$로 가열된 온수를 출수할 수 있음을 확인하였다. 그리고 대기전력 1w 미만, 순간 전력도 일반가정에서의 허용범위를 넘지 않는다. 성능 측정 결과들을 통해 제안된 비저장식 순간 전기온수기가 겨울철 세면용으로 가정, 고속도로휴게소, 공장 등의 세면대에 적용이 가능함을 확인하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제30권2호
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• pp.59-64
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• 2012

Welding is an essential process in the automotive industry. Most welding processes that are used for auto body are spot welding and $CO_2$ welding are used in a small part. In production field, $CO_2$ welding process is decreased and spot welding process is increased due to welding quality is poor and defects are occurred in $CO_2$ welding process frequently. But $CO_2$ welding process should be used at robot interference parts and closed parts where spot welding couldn't. Because of the 0.65mm ~ 2.0mm thickness steel sheet were used in the automotive industry, poor quality of welding area such as burn through and under fill were happened frequently in $CO_2$ process. In this paper, we will study about the penetration depth which gives a huge impact on burn through changing a degree of base metal, welding position and torch angle. Voltage, current and welding speed were fixed but degree of base metal, welding position and torch angle were changed. And Cold- Rolled(CR) steel sheet was used. Penetration depth was analysed by multiple regression analysis to derive approximate calculations. And reliability of approximate calculations were confirmed through additional experiments. As the results of this research, we confirmed the effect of torch and plate angle to bead shape. And we present a possibility that can simulate more accurate to weld geometry, as deduced the verification equations that has tolerance of less than 21.69%.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.419-427
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• 2020

본 논문에서는 기존 선행연구에서 설계된 시작품을 보완하여 1차적으로 완성된 시제품에 대하여 고령 여성들이 직접 사용성 평가를 수행함으로써 불편한 사항이나 안전과 직결되는 문제점을 찾아보고 개선이 필요한 사항을 도출하고자 하였다. 본 사용성 평가에서는 일상생활에서의 동작 및 신체적 활동을 수행할 수 있는 65세 이상의 고령자 여성 10명을 피실험자로 선정하였다. 고령 여성이 이승과 주행의 일생상활 시나리오를 기반으로 이승, 승강, 주행, 도착으로 사용성 평가항목들을 정의하고, 사용성 평가 실험환경을 구축하였다. 실험방법은 대상 제품을 사용하는 일상생활 시나리오에서 고령 여성과 기기 간의 주요 사용 접점 분석을 통해 주관적 만족도 설문평가, 동영상 촬영 자료를 활용한 관찰평가 등으로 수행하였으며, 프로토콜은 5단계로 나눠 진행하였다. 측정된 데이터는 최대값과 최소값을 제외하여 평균값과 표준편차를 구하여 그 결과들을 분석하였다. 사용성 평가결과, 승강부문의 개선사항으로는 승강 제어 패널과 주행 제어 패널을 분리해야 하며, 토글 등의 아래/위 방향으로 움직이는 버튼을 통해 직관성 향상이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 주행부문에서는 앞바퀴 메커니즘 또는 주행 제어 알고리즘 개선과 UI 개선, 급정지 시스템 개선이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 이승부문에서는 시트 좌면부의 크기 향상을 통해 안전성 확보와 힘을 지지할 수 있는 구조물 추가가 필요하다는 것을 알 수 있었다. 사용성 평가에서 나타난 불편사항과 개선사항을 토대로 한층 더 보완된 연구개발 제품이 출시된다면 거동이 불편한 고령 여성들이 타인의 도움 없이 스스로 실내에서 간단한 일상생활을 할 수 있으므로 사용자의 삶의 질은 한층 더 높아질 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.114-127
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• 2016

최근 들어 글로벌 경제는 국가 간 경쟁에서 지역 기반 경쟁으로 변모하고 있다. 이 같은 변화 속에 지역공간에 기반한 지식생산과 활용이 강조되고 있다. 우리나라도 고급 과학기술인재를 양성하고 지역산업을 육성한다는 목적 하에 KAIST를 비롯한 5개 과학기술특성화대학을 대전, 대구, 광주, 포항, 울산 지역에 설립한 바 있다. 이들 과학기술특성화대학은 국내 최고 수준의 연구역량과 교육여건을 보유하고 있으며 일반대학과 비교해 우수한 연구성과를 창출하고 있다고 평가된다. 하지만 이들이 설립의 목적과는 달리 우수 연구거점으로서의 역할에 중점을 두었고, 지역혁신 거점으로서 역할은 미흡하다는 지적도 있다. 이 같은 문제의식을 바탕으로 본 연구에서는 과학기술특성화대학의 성과를 Mode 1 성과와 Mode 2 성과로 구분하고 일반대학과 비교함으로써 이들 특성화대학이 설립목적에 부합하며 동시에 지역혁신에 기여하고 있는지를 실증분석 하고자 하였다. 분석결과, 특성화대학은 Mode 1 성과에 있어 일반대학에 비해 높게 나타났으나 Mode 2 성과는 이들에 비해 오히려 낮은 것으로 나타났다. 또한 학과의 구성이나 연구 분야에 있어서도 대학별 차별성이 적고, 지역 특화산업과의 연계 정도도 낮음을 확인할 수 있었다. 결론적으로 Mode 2 관점의 지역과 연계성에 있어 분석의 대상으로 삼은 특성화대학이 일반대학에 오히려 못 미치는 성과를 보였고, 그 특성화 정도에 있어 차이점을 확인하기 어려웠다.

• 융합정보논문지
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• 제8권1호
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• pp.235-242
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• 2018

최근 각 언론, 기업계, 정부 유관기관 및 학계 등 많은 분야에서 4차 산업에 대한 관심이 폭발적으로 증가하였다. 특히 우리가 피부로 느낄 수 있는 분야인 인공지능이 인간능력을 이미 크게 앞서고 있다는 것을 깨닫고 나서 많은 사람들은 4차산업혁명이 실제로 우리 코 앞에 와있다는 것을 실감할 수 있었다. 이렇게 대부분 사람들의 생각보다 빠르게 다가온 4차산업을 어떻게 효율적으로 대응해야 할까? 특히 최근의 인공지능, 빅데이터, 무인자동차 및 유전자가위 등에 대한 상반된 견해들을 비교분석하는 방식으로 연구를 진행해 본다. 이러한 분석과 연구를 통하여 교육적, 정치적, 사회적, 윤리적 그리고 과학적 영향들을 파악해 본 결과, 현재까지 뚜렷하게 정립되어 있는 개념이나 체계, 시스템이 존재하지 않는다는 것을 이해할 수 있었고 오히려 4차산업혁명의 개념, 체계를 앞서서 정의하고 정립하는 국가나 기업, 개인들이 산업의 주도권을 확보할 수 있다는 것을 알게 되었다. 그러나 한국사회와 대학은 오히려 현재 2차산업혁명의 체계와 문화에서 머물러있는 듯한 모습을 보이고 있는데, 이러한 현실인식 위에서 새로운 산업혁명의 트렌드를 맞추어 따라갈 수 있는 방안들을 찾아 보고자 한다.

• 한국음향학회지
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• 제39권2호
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• pp.120-130
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• 2020

본 논문은 블라인드 소스 분리 분야에서 널리 사용되는 멀티채널 비음수 행렬 분해 기법의 단점을 개선하여 미결정 복잡한 혼합 환경에서 문제를 해결한다. 공간 공분산 행렬에 기반을 둔 기존의 연구들에서, 단일 채널의 파워게인 및 상관관계와 같은 값으로 구성된 행렬의 각 요소는 높은 분산으로 인해 분리된 소스의 품질을 저하시키는 경향이 있다. 이 논문에서는 추정된 소스들을 효과적으로 클러스터링하기 위해 레벨 및 주파수 정규화를 수행한다. 따라서 새로운 공간 공분산 행렬 및 효과적인 클러스터 쌍별 거리함수를 제안한다. 본 논문에서는 제안된 행렬을 공간 모델의 초기화에 활용하여 공간 모델의 향상된 추정과 이를 바탕으로 상향식 접근법에서의 계층적 응집 클러스터링에 활용함으로써 분리된 음원의 품질을 향상시켰다. 제안된 알고리즘은 'Signal Separation Evaluation Campaign 2008 development dataset'을 활용하여 실험을 하였다. 그 결과 객관적인 소스 분리 품질 검증 도구인 'Blind Source Separation Eval toolbox'를 활용하여 대부분의 성능향상지표에서의 향상을 확인하였으며, 특히 대표적인 수치인 SDR의 1 dB ~ 3.5 dB 정도의 성능우위를 검증하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.295-306
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• 2014

ICT의 발전으로 인해 삶의 형태가 빠르게 변화되고 있는 정보화 사회에서는 새로운 규범의식 즉, 정보 윤리의식이 필요하다. 정보 윤리 의식은 교육에 의해 극대화될 수 있다. 이러한 정보 윤리 교육에 대한 교육 필요성과 함께 급변하는 정보화 사회에서 새로운 기술의 발전과 사회 환경의 변화로 인하여 교육 과정을 새롭게 구성해야 할 필요가 발생하였다. 따라서 한국정보교육학회에서는 정보 교과의 내용 체계에 대한 개정안에 대하여 연구하였으며, 정보 교육 내용을 '소프트웨어', '컴퓨터 시스템' 및 '융합 활동'의 세 영역으로 구분하였다. 또한, '융합 활동' 영역을 '정보 윤리', '생산성 도구' 및 '로봇'의 세 주제로 구성하였다. 이에 따라 '정보 윤리' 주제에 대하여 초등학교 1학년부터 중학교 3학년까지의 교육 내용을 연구하였다. 본 논문에서는 '정보 윤리'에 대한 국내외 교육과정 및 연구 결과와 새롭게 대두되는 정보 윤리 이슈들을 분석하여 학습 요소를 선정하였다. 그리고 이에 대한 성취 기준, 교수 학습 방법 및 평가 방안을 학년군 별로 세분화하여 제시하였다. 본 연구에서 제시한 '정보 윤리'에 대한 학습 요소들은 정보화 사회의 역기능에 슬기롭게 대처하고 미래 사회에 필요한 올바른 인재 양성에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.215-222
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• 2018

최근 다양한 전동 침대의 개발과 보급이 활발하게 이루어지고 있다. 전동침대는 높이조절, 등판상승, 무릅상승, 틸트기능 및 좌우회전의 기능을 가지고 있으며 리모콘을 통해 편리하게 환자가 스스로 또는 보호자가 환자를 움직일 수 있다. 그러나 이미 나와 있는 의료용 전동침대에는 욕창방지, 시트교환, 환자의 이송기능이 없으므로 욕창 방지를 위해서는 욕창 방지 매트릭스를 사용하여 체압을 분산하고, 시트 교환이나 환자의 이송시에는 간병 인력이 붙어 일을 하게 된다. 하지만 이러한 일은 근력과 중노동을 수반함으로서 간호사들이 힘든 간호를 기피하는 현상이 발생하고 있다. 본 연구에서는 이러한 간호 업무를 수월하게 보조하기 위해 욕창방지, 시트교환 및 환자이송을 자동으로 행하는 다기능 병상을 개발하는 것을 목표로 하여 세계 최초의 시제품을 개발하고 시스템이 정상적으로 동작하는 것을 확인하였다. 앞으로 제안된 자동화된 다기능 전동 침상은 스마트 헬쓰케어를 위한 의료용 로봇의 한 모델이 될 수 있을 것으로 기대 된다.