현대의 공학자들에게는 직무 수행에 있어서 컴퓨터와 프로그래밍 기술이 점점 더 요구되고 있다. 본 저자들이 소속된 제어로봇공학과에서는 1학년의 교과 과정에서 C 언어를 익히는 것으로 프로그래밍 학습을 시작한다. 이는 마이크로콘트롤러를 다루는데 있어서 C 언어가 필수적으로 요구되기 때문이다. 하지만 기존의 PC기반의 수업은 저학년 학생들에게는 딱딱하고 어렵게 느껴져 흥미를 유발하기 힘들다는 한계가 있었다. 본 논문은 학부 저학년 대상의 공학 프로그래밍 교과목에서 아두이노 플랫폼을 활용한 후 그 수업 과정과 장점들에 대해서 소개한다. 그리고 구현 실험 결과를 분석하여 수업을 개선하는데 아두이노 실습 도구들이 매우 유용하다는 결과를 제시한다.
This paper proposes a mobile robot platform for education that can experiment with various autonomous driving algorithms such as obstacle avoidance and path planning. The platform consists of a robot module and a remote controller module, both of which are based on the Arduino Nano 33 IoT embedded board. The robot module is designed as a differential drive type using two encoder motors, and the speed of the motor is controlled using PID control. In the case of the remote controller module, a command to control the robot platform is received with a 2-axis joystick input, and an elliptical grid mapping technique is used to convert the joystick input into a linear and angular velocity command of the robot. WiFi and Zigbee are used for communication between the robot module and the remote controller module. The proposed robot platform was tested by measuring and comparing the linear velocity and angular velocity of the actual robot according to the linear velocity and angular velocity commands of the robot generated by the input of the joystick.
본 논문은 SMT라인의 핵심 기술인 칩마운터의 보급을 위해 교육연구용이나 샘플제작을 목적으로 사용이 가능한 3D 프린터 기술기반의 칩마운터를 설계하고 제작하였다. 저가형 구동부 설계를 위해 오픈루프제어가 가능한 스텝모터를 사용하였다. 스텝모터 사용으로 발생하는 모터의 진동, 탈조 등의 특성상 단점은 마이크로스텝제어 방법을 이용하여 보완하였다. 칩마운터 실험은 제작한 소형 칩마운터에 거버파일을 생성하고 실제 크기로 프린트하여 샘플보드 제작과 동일한 방법으로 HASL 처리되어 있는 PCB에 솔더크림을 프린팅한 후 부품을 실장하여 여러 번 반복해서 수행하였다. 실험결과 2012 미소부품과 달리 보정이 필요한 SOIC, TQFP 등의 부품은 부품 실장 시간이 2배정도 길었지만 비교적 정확히 실장되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 초기 위치에 대한 오차를 총 10회에 반복하여 측정한 결과 약 0.110mm의 비교적 적은 오차가 발생함을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 우리나라와 홍콩, 일본에서 전시되고 있는 가상현실(VR) 기반 과학관 전시물의 현황과 특성을 연구하여 국내 VR 과학관 전시물의 개선점을 도출하였다. 이 연구를 위하여, 과학관 VR 전시물에 대한 선행 문헌을 고찰하였으며 3개국 과학관의 온라인과 오프라인 자료를 수집하고 이를 분석 비교하였다. 연구 결과, 한국의 과학관 VR 전시물은 오락적 놀이와 신체활동을 하는 것을 목표로 두는 전시물이 주를 이루고 있으며 일방향적인 관계의 전시물이 많았다. 홍콩 과학관 VR 전시물은 우주, 항공, 환경과 관련된 전시물들이 57%로 많으며 상호작용적인 쌍방향적 관계의 전시물이 많았다. 일본 과학관 VR 전시물은 환경과 에너지, 로봇과 관련된 전시물이 많았으며 상호활동적인 쌍방향적인 관계의 전시물이 많았다. 또한, VR 전시물 분류 결과로 도출된 4가지의 특성을 바탕으로 향후 가상체험 과학관 개발 및 운영을 위한 제안점과 우리나라 VR 과학관 전시물에 주는 시사점을 논의하였다.
본 논문은 미국이 추진하고 있는 국방 인공지능 관련 정책 및 3차 상쇄전략의 주요 과제와 경과를 살펴봄으로써, 미국 국방전략의 핵심 지향점 및 추진 동향 등을 분석하고, 미래 국방환경에서 우리나라의 안보를 담보하기 위한 유효적절한 정책적 시사점을 도출하였다. 이에, 미래 국방환경을 위한 첨단 무기체계에 대한 개발 능력 및 핵심기술 확보를 위한 대응방안을 미국의 국방 인공지능 정책과 연계하여 다음과 같이 모색하였다. 인공지능 기반의 국방혁신을 성공적으로 추진하기 위해서는 첫째, 무인·로봇, 자율무기체계 전력 운용을 위한 장기적인 추진전략이 마련되어 져야 한다. 둘째, 국방 데이터의 안전한 수집·저장·관리, 알고리즘 개발 및 컴퓨팅 능력을 확보하기 위한 인공지능 플랫폼 개발이 필요하다. 마지막으로, 한미 동맹에 기반하여 우리나라가 참여 가능한 첨단부품 및 핵심기술을 식별하고, 미국과의 기술협력을 강화해 나가야 한다.
건축 분야는 최근 기계·로봇 분야와 접목하여 환경에 유동적으로 대응할 수 있는 개폐식 장치를 경기장과 같은 대공간 구조물의 지붕에 많이 적용하고 있다. 이러한 장치 중에서 외관이 수려한 개폐 막은 경량이어서 경계부의 견인 장치만으로 막을 쉽게 개폐할 수 있다. 그러나 막은 주 케이블에 트롤리로 연결되어 이동하므로 지붕의 면적에 비례해 트롤리 개수가 늘어난다. 본 연구에서는 이러한 막의 개폐 장치에 많이 사용되는 오픈형 트롤리를 위상 최적 기법을 이용하여 모델을 제안한다. 해석은 ANSYS 프로그램을 사용하였고, 결과를 바탕으로 피드백 과정을 통해서 새로운 모델을 제안하고, 검토하였다. 이 과정에서 트롤리 중량은 줄고, 내구성이 높아진 원형을 개발할 수 있었다. 오픈형 트롤리는 정적 해석 결과와 이에 대한 경계조건을 바탕으로 위상 최적화를 수행하며, 세 가지 타입의 최적 트롤리 원형을 설계하였다. 제안된 트롤리는 기본형 트롤리와 같은 조건에서 비교한 결과, 최대 71.04%의 부피를 감소시켰고, 항복강도는 8.67~11.43%에 달하였다. 결론적으로 본 연구에서 제안된 최적화 트롤리 모델은 경제성과 안정성을 신뢰할 만하였다.
2018년 12월 세계 최초로 5G 출시 등 대한민국은 전 세계 IT시장을 주도하고 있다. 그러나 국내의 사용자들은 공인인증서의 불편함, 익스플로우와 다른 여러 브라우저와의 비호환성 문제 등 사용자 환경과 시스템 환경의 기술 요소 문제는 투자비용의 이중화, 정보서비스의 품질저하 등 정보서비스에 대한 비판도 날로 혹독해지고 있다. 그럼에도 불구하고 국내 IT 산업은 꾸준히 발전하고 있으며 전 세계 IT 시장의 화두로 자리 잡은 블록체인이 신뢰받는 차세대 융합 정보 핵심 기술로그 활용에 대한 관심이 주목되고 있다. 블록체인은 '강한 보안성', 동일한 원장의 원본을 공유하는 '분산화', IoT, 로봇, AI 등을 연결하는 '초연결성'이라는 특징으로 인해 '신뢰가 강력히 요구되는' 공공기관에서는 블록체인을 활용한 기술 도입에 매우 긍정적이다. 대학의 정보서비스 설계도 예외는 아니다. 대학에서도 대학 내 다양한 정보서비스를 구현하는 기초 발판을 블록체인을 이용한 정보서비스 개발에 기여하고자 많은 고심과 그 활용에 적극 대처하고 있다. 본 논문에서는 다양한 산업군에서 활용되는 블록체인 적용 사례 경험을 토대로 대학 내 다양한 정보시스템을 통합 구성하는 통합정보서비스 교육 플랫폼 실증 모델을 설계한다. 대학 정보서비스를 기획에서 실제 서비스 설계까지 기초로드맵을 블록체인 기반으로 구성하고 이를 실제 대학 내 통합 정보시스템 실증 모델 설계에 적용하여 블록체인을 활용한 대학 내 통합정보서비스 모델을 제시한다.
본 연구는 조경산업의 관점에서 4차 산업혁명 기술을 탐색하여, 선순환적 가치증대에 필요한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 4차 산업혁명, 조경산업과 도시재생의 특성 등을 고찰하고, 체계적 연구에 적합한 기술 분류 체계를 틀로 선정하는 등 방법론을 설정하여 연구하였다. 먼저, 조경산업의 선순환적 가치증대에 활용이 가능한 디지털 데이터 기반의 4차 산업혁명 기술을 선별하였다. '요소기술 수준'에서 '핵심기술'인 사물인터넷, 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터, 인공지능, 로봇, '주변기술'인 가상 증강현실, 드론, 3D 4D 프린팅, 3D 스캐닝이 디지털 데이터 기반의 4차 산업혁명 기술로 조명되었다. 조경산업에 특화하여 '트렌드 수준'으로 응용하면 선순환적 가치증대에 활용이 가능한 것으로 나타났다. '시스템 수준'은 하나의 범용기술로 분석하였으며, 플랫폼을 중심으로 요소기술 수준, 컴퓨터와 스마트기기 등이 유기적으로 상호연계되어 시스템화된 디지털 데이터 기반의 4차 산업혁명 기술로 조명되었다. 조경산업에 특화하여 '트렌드 수준'으로 응용하면 선순환적 가치증대에 효과적인 기술로 나타났다. 요소기술 수준을 응용한 트렌드 수준에서 제시된 모든 활용 방안의 구현과 시너지효과 창출이 가능하다. 스마트정원, 스마트공원 등이 추구해야 하는 수준으로 분석되었다. 트렌드 수준의 인접산업 기술 중에는 스마트시티, 스마트홈, 스마트팜 및 정밀농업, 스마트관광, 스마트헬스케어가 협업에 의한 연계성이 클 것으로 판단되었다. 다음으로, 도시재생 공공공간을 포함한 조경공간의 조성 유지관리 및 서비스에서 도구이자 소재로서, 트렌드 수준으로 응용된 관련 기술의 다양한 활용 방안이 조명되었다. 즉, 유비쿼터스 컴퓨팅의 실현으로 조경공간에서 디지털 기술의 기본적 특성이 반영된 초연결화, 초실감화, 초지능화, 초융합화되는 방안들이 제시되었다. 조경산업이 도시재생 사업에 참여함에 있어서도, 기존 업무를 비롯하여 새로운 성격의 요구 수용 및 조율, 교육, 컨설팅 등에서 가치를 증대하는데 효과적인 것으로 분석되었다. 특히, 조경영역 전반이 전략적 교두보로 유지관리를 연계하여, 트렌드 수준의 관련 기술을 시스템화할 때 선순환적 가치증대에 효과적인 것으로 나타났다. 산업구조 상, 다양한 경로에서 생산된 데이터와 정보를 유통시키는데 효과적이기 때문이다. 향후 디지털 데이터 기반의 4차 산업혁명 기술을 실제 조경공간의 조성 유지관리 및 서비스에 융합하여 실증하는 등의 후속적 연구가 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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