• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.52-60
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• 2021

본 논문은 발전하는 3D프린팅 기술의 추세에 맞추어 크기와 디자인의 한계를 벗어난 대형 조형 설치물 제작으로 3D프린팅을 이용한 사례를 분석함으로써 새로이 나타나는 경향을 도출하는 것에 목적을 두고 있다. 본 논문은 3D프린팅으로 제작한 조형설치물의 유형을 분류하고 2가지 경향으로 분석하였다. 첫째, 디자인 측면의 경향, 둘째, 출력방식 측면의 경향이다. 본 연구를 통해 도출된 3D프린팅 조형설치물이 나아가고 있는 경향은 다음과 같다. 첫째, 알고리즘을 통한 디자인 구현이 이루어지면서 복잡한 표현이 두드러지는 비정형 디자인으로 변혁이 나타나고 있다. 둘째, 로봇 공학과 3D프린팅의 적층 제조기술이 융합되어 기존의 패러다임을 전환하고 있다. 따라서 알고리즘 디자인 구현 방식과 Freeform 3D프린팅 기술의 상호작용으로 3D프린팅 조형설치물의 제작과 활용이 더욱 빠른 속도로 진행됨을 알 수 있었다. 본 연구는 전 세계 3D프린팅 조형설치물을 대상으로 연구를 진행하였으며, 앞으로 발전할 국내 3D프린팅 기술과 함께 3D프린팅 조형설치물 제작 연구의 기초적인 역할을 하였다. 추후 재료 및 결합 방식 등 다양한 측면에서 분석한 후속 연구가 필요함을 밝힌다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권7호
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• pp.341-347
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• 2015

애플사의 아이폰 탄생과 함께한 스마트폰의 발전 속도는 매우 짧은 주기로 새로운 기술과 개념을 쏟아내고 있다. 이러한 기술의 발전 속도는 '무어의 법칙'과 같이 점점 빨라지고 있으며, 스마트폰 역시 인간생활의 많은 부분을 빠르게 변화 시키고 있다. 특히 스마트폰을 이용한 오브젝트 제어 기술은 로봇, 홈오토매이션, 스마트오브젝트 등 많은 분야에서 활용되고 있다. 하지만, 현재 스마트폰의 오브젝트 제어 기술에는 다중제어의 한계성을 가지고 있다. 본 연구는 스마트폰을 이용한 다중오브젝트 제어를 위해 블루투스모듈과 지그비모듈의 혼합 이용을 제안하며 그것을 위해 필요한 어플리케이션의 디자인 요소와 지그비 통신을 위한 방법을 제시한다. 이를 통해 현재 스마트폰에 내장된 무선통신기술중 하나인 블루트스모듈을 이용해 다중 오브젝트제어를 가능하게 한다. 이는 스마트오브젝트 시대에 스마트폰을 활용할 수 있는 새로운 방법의 제안으로 디자인 영역확장의 시도라 할 수 있을 것이다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권48호
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• pp.85-116
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• 2017

본 연구는 애니메이션 및 영화와 같은 영상저작물에서 묘사되는 로봇이 핵심인물과 교감하고 애착을 형성하는 조건을 분석하여 정서교감형 로봇의 캐릭터라이징 전략을 정리하고자했다. 인공지능과 로봇 분야는 기술의 발전에 따라 더 이상 공상과학의 영역이 아닌 현실의 문제로 여겨지고 있다. 이에 영상저작물에서 창조된 정서교감형 로봇의 표현적 특성이, 향후 널리 보급될 것으로 예상되는 인간친화적 서비스 로봇계열의 표현적 구현 즉, 캐릭터성 구축에 있어서 의미 있는 요인이 될 것이라는 가정을 내릴 수 있었으며, 그 기초를 세우기 위한 목적에서 본 연구가 시작되었다. 분석 대상은 현대적인 로봇의 개념을 천명한 1920년대 이후 제작된 영화와 애니메이션 중에서, 핵심인물과의 정서적 친밀성이 명확히 관찰되는 로봇 캐릭터로 한정했다. 그리고 로봇의 외형과 행동 경향성을 파악하기 위해, (1) 로봇의 외현적 인상을 5가지(인간적, 만화적, 도구적, 인공적, 애완동물적) 분류에 의해 유형화하고, (2) 성격의 외적 구현으로 여길 수 있는 행동 경향성은 DiSC 행동유형 진단도구를 활용하여 유형화했다. 한편, 정서적 친밀성이 높은 로봇은 감정 수용력과 임무로부터의 독립성이 강하다는 공통점을 관찰할 수 있었다. 따라서, 사교형과 안정형의 행동유형이 감정수용성이 높고, 사교형의 독립성이 높은 편이며, 신중형은 감정 수용성과 독립성이 전반적으로 낮은 것으로 파악되었다. 다만, 외현적 인상 분석을 통해 파악한 외형요인은 정서교감 능력에 대해 유의미한 관계성을 파악하기 어려웠다. 따라서 정서적 교감 능력이 강한 로봇의 조건은, 현실의 인간 관계형성 과정과 유사하게, 첫인상보다는 소통을 통한 정서적 교감이 주요한 영향을 미침을 알 수 있었다. 끝으로, 로봇의 캐릭터성을 연구하기 위해서는 실로 광범위한 분야에 대한 통섭적 역량이 필요하다고 여겨진다. 로봇 캐릭터를 디자인적 요인과 성격적 요인만으로 재단하기에는 인간과의 교감에 요구되는 방대한 정보를 온전하게 분석하기 어렵다는 한계 역시 통감할 수 있었다. 그러나 이를 위한 초석으로서, 간학문적 연구가 필요한 로봇의 개발에 애니메이션이 가지는 종합예술적 가치가 값지게 활용되기를 기대하며 연구를 마무리하고자 한다.

• 전자통신동향분석
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• 제35권1호
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• pp.60-70
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• 2020

Artificial intelligence (AI) is expected to bring about a wide range of changes in the industry, based on the assessment that it is the most innovative technology in the last three decades. The manufacturing field is an area in which various artificial intelligence technologies are being applied, and through accumulated data analysis, an optimal operation method can be presented to improve the productivity of manufacturing processes. In addition, AI technologies are being used throughout all areas of manufacturing, including product design, engineering, improvement of working environments, detection of anomalies in facilities, and quality control. This makes it possible to easily design and engineer products with a fast pace and provides an efficient working and training environment for workers. Also, abnormal situations related to quality deterioration can be identified, and autonomous operation of facilities without human intervention is made possible. In this paper, AI technologies used in smart factories, such as the trends in generative product design, smart workbench and real-sense interaction guide technology for work and training, anomaly detection technology for quality control, and intelligent manufacturing facility technology for autonomous production, are analyzed.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.514-516
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• 2004

국내 및 국외에서 많은 시뮬레이션 환경이 개발되어 다양한 시뮬레이터 개발에 활용되고 있다. 이러한 시뮬레이션 환경은 다양한 기능을 갖추고 있어 시뮬레이터 개발편의를 도모하고 있다. 이러한 시뮬레이션 환경에서는 시뮬레이션 스케줄링(Scheduling), 데이터베이스(Database), 모델 컴파일 그리고 디버거(모니터링 및 제어기능 툴)등을 제공한다. 이미 국내 및 국외 업체에서 시뮬레이션 환경이 개발되어 왔지만, 3차원적인 시뮬레이션을 필요로 하는 시뮬레이션 환경은 미비한 상태로 로봇공학이나 3차원 시뮬레이션이 필요한 산업에 앞으로 더욱더 개발이 필요한 실점이다. 본 논문에서는 3차원 시뮬레이션을 하기 위한 방안으로 개발된 3D 모델빌더와 시뮬레이션 환경인 3DSIM(3D Simulation Environment)을 소개한다. 3DSIM은 현재 사용되고 있는 시뮬레이션 환경과는 다른 형식의 구조를 갖추고 있어 일반 시뮬레이션 환경과의 차이점에 대해 알아본다. 일반적인 시뮬레이션 환경은 서버와 클라이언트로 나뉘어 서버에서는 특정 모델에 대한 연산을 수행하기 위한 환경을 제공하며, 클라이언트에서는 서버에서 수행된 연산을 효율적으로 분석하기 쉽도록 보여주는 환경으로 나된다. 하지만, 3차원 시뮬레이션 환경인 3DSIM은 3차원 객체를 디자인하는 과정이 필요하며, 3차원 객체를 디자인하였을 경우, 각각의 파라미터를 통하여 시뮬레이션 되어야 한다는 점에서 일반적인 시뮬레이션 환경과의 구조가 다르게 된다. 3DSIM개발을 통하여 3차원 시뮬레이터 개발을 보다 편하게 개발할 수 있도록 하였으며, 시뮬레이션 모니터링 및 제어가 용이하도록 개발하였다.

• 공학교육연구
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• 제20권1호
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• pp.18-27
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• 2017

This study aims to investigate industry needs for convergence education in the field of nano-technology, bio-technology, robot, and design. Firstly, the area of convergence technology in nano-tech, bio-tech, robot, and design fields was examined through the literature review and case study. The areas were validated by the experts review who consisted of four industry experts and four professors in the relevant fields. Second, a questionnaire was developed for investigating industry's needs on convergence education. The questionnaire consisted of three parts: 1) awareness of necessity for convergence education, 2) the needs for convergence new technology education from the perspective of industry, and 3) opinions on convergence education. The questionnaire was validated by three engineering education experts. Third, the survey was conducted in cooperation with the Sector Council of Industrial Resources. A total of 400 respondents responded to the questionnaires: 98 in the nano-technology field, 74 in the design field, 58 in the robotics field, and 170 in the bio-technology field. Fourth the industry needs for convergence education were analyzed and implications were suggested. The results of this study are expected to provide a guideline for developing convergence education programs in higher education.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권50호
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• pp.275-297
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• 2018

일본의 메카물 애니메이션은 전 세계 범위에서 널리 알려져 있고 유명한 작품들이 많이 있다. 1952년, 일본 최초의 메카닉 애니메이션이며 최초의 TV 애니메이션인 <우주소년아톰>은 탄생한 후부터 긴 세월에 걸쳐 지금까지 인 기가 있다. 아톰은 한 시대의 코드로서 많은 사람에게 영향을 주었다. 일본 메카닉 애니메이션은 자신만의 독특한 특색과 세계관을 대중에게 전달하고 있다. 본 논문은 일본 90년대에서부터 지금까지 폭발적인 인기를 얻고 있는 <신세기 에반게리온> 메카닉 디자인을 <기동전사 건담>과 비교분석을 통해 일본 메카닉 디자인의 변화를 알아보고자 함에 있다. 이런 분석 결과는 애니메이션에 반영된 일본 문화와 사상을 알려 줄 것이며 이는 애니메이션의 문화반영을 보여주는 좋은 사례가 될 것이 기대한다. <신세기 에반게리온>은 1995년에 상영한 후 일본 애니메이션계에 예상치 못한 영향을 주었으며 지금까지도 이를 재해석하고 분석하는 사람들이 끊임없이 나오고 있다. 이는 작품 자체가 가지고 있는 미스테리와 끝나지 않은 결론을 예상하기 위한 관객들의 반응이라 할 수 있다. 그런 특징을 반영하듯 에반게리온의 디자인에도 다른 메카물과 차별되는 디자인적 요소들을 찾아볼 수 있다. 인체 생명공학을 기반으로 한 메카닉 디자인은 기계라는 한계성을 극복하고 더욱 인간다운 모습을 느낄 수 있도록 한다. 인간 본성을 담을 수 있는 파일럿의 탑승구조는 엔터리 플러그라는 형식으로 강화되었고, 전굴 자세는 꼿꼿한 로봇이 아닌 인간다움을 더 부각시킨다. 이렇듯 <신세기 에반게리온>은 인간의 정체성을 반영할 수 있는 메카닉 디자인을 추구하고 있다. 80년대의 메카닉 애니메이션으로 <건담>을 뽑을 수 있는데, 90년대의 <신세기 에반게리온>이 이를 전혀 다른 디자인으로 보여주고 있다. 그러므로 두 작품의 메카닉 디자인을 비교해봄으로써 작품의 메시지와 디자인의 상관관계를 살펴본다. <신세기 에반게리온>에서 메카닉 디자인의 정체성과 작품 내용의 밀접한 관계를 제시한다. 향후 메카닉 디자인에게 좋은 사례 및 이론적인 바탕이 될 수 있음을 시사하려고 한다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권47호
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• pp.381-412
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• 2017

캐릭터(Character)는 풍부한 스토리텔링과 다양한 디자인 요소를 지니고 있다. 국내캐릭터는 오프라인과 SNS를 통해 다양한 형태로 변화 발전하고 있으며 콘텐츠 산업적인 측면에서 발전하고 있다. 본 연구의 목적은 캐릭터 이용자들이 어떠한 스토리텔링 요인과 색채 요인으로 국내 캐릭터들을 이용하고 만족하는지에 대해서 요인을 발견하고 논의하는데 있다. 스토리텔링 측면에서는 모험, 판타지, 황당하고 익살스러운 스토리를 선호하는 것으로 나타났다. 색채 측면에서는 단순하고 심플한 주요색과 난색으로 구성되어 따뜻하고 귀여운 느낌의 색채 구성을 지닌 캐릭터를 선호하는 것으로 나타났다. 반면에 스토리텔링 측면에서는 단순한 소재의 유아 교육, 패션이나 완구가 주목적으로 되어 있는 단순한 스토리를 지닌 캐릭터는 비 선호하는 것으로 나타났다. 색채 측면에서는 주요색이 없이 4개 이상의 색들로 조합이 되어서 복잡한 느낌을 주는 캐릭터를 비 선호하는 것으로 나타났다. 스토리텔링 측면에서는 모험, 판타지 구조를 지닌 스토리 전개를 통해 OSMU의 콘텐츠로 변화 발전시킬 필요가 있다. 색채 측면에서는 이용자들이 선호하는 단순하고 심플한 난색으로 구성할 필요가 있으며 조립 로봇완구 캐릭터도 단순한 색상 구성을 통해 캐릭터의 이용 만족도를 높일 필요가 있다. 본 연구결과 스토리텔링과 색채 측면에서 이용자들이 만족하는 요인을 도출하였으며 이러한 결과들이 이론적 측면, 스토리텔링 측면, 캐릭터 디자인, 산업적인 측면의 발전에 도움이 될 것이다. 위와 같은 논문의 의의에도 불구하고 구체적인 캐릭터 대상의 스토리텔링의 분석틀과 색채분석틀을 통한 연구, 색채분석에 대한 정확한 데이터분석 제시, 캐릭터 하나에 대한 단순 비교 분석을 연구의 한계점으로 지니고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.719-727
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• 2021

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.

• 디지털융복합연구
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• 제17권12호
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• pp.503-508
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• 2019

최근 생활 속에서 다양하게 사용되어 지고 있는 IoT 제품들 중 모터를 사용하고 있는 제품이 늘고 있다. 이에 다중의 모터를 손쉽게 제어할 수 있는 마이크로컨트롤러유닛의 개발과 이를 제어할 수 있는 어플리케이션을 개발하여 다양한 곳에 사용되고 있는 모터들을 본 연구를 통해 개발된 마이크로컨트롤러유닛을 이용하여 제어 가능하게 하는 것이 본 연구의 목적이다. 본 연구는 마이크로컨트롤러유닛을 개발하기 위해 아두이노 보드를 기본으로 하였고, 아두이노에 블루투스 모듈과 지그비 모듈 그리고 모터컨트롤러를 연결하여 하드웨어를 개발하였다. 또한 이를 제어하기 위해 어플리케이션을 개발하였으며 어플리케이션의 디자인을 진행하였다. 이렇게 개발된 마이크로컨트롤러유닛과 어플리케이션은 전동커튼, 전동블라인드, 로봇 및 다양한 IoT제품에 응용될 수 있기를 기대한다. 또한 향후 연구를 통해 스테핑모터 외의 다양한 모터를 제어할 수 있는 하드웨어 개발이 이어질 것이다.