• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.645-652
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• 2018

최근 한국이 OSJD(Organization for Cooperation of Railway) 정회원에 가입함에 따라 우리나라도 OSJD의 협약을 적용받을 수 있어 소프트웨어적으로는 대륙철도와 연결되었다고 볼 수 있다. 그러나 오랜 세월 각 주변국들의 철도시스템들이 개별적으로 개발되고 운용된 결과 하드웨어적으로는 제약이 있어 현 상태의 철도시스템의 기술적 상호운용성에 대한 진단이 필요하고 장기적으로 상호운용성을 향상시키기 위한 방안 또한 필요하다. 이에 본 연구에서는 현 상태의 대륙철도 국가들의 철도시스템의 기술적 상호운용성을 유럽에서 활용하였던 기술적 상호운용성 기준인 TSI(Technical Specifications for Interoperability)를 기준으로 각 국의 철도시스템을 분석하였다. 실제 특정구간의 열차운행을 가정한 열차의 운행모델을 바탕으로 필요한 인프라 벡터와 철도차량 벡터의 모델을 만들고 열차운행에 따른 인터페이스에 의해 발생하는 상호운용성 행렬을 바탕으로 상호운용성 지수인 IOP(Interoperability Of Percentage)를 계량화하였다. 부산에서 블라디보스톡까지 디젤기관차와 화차를 활용하여 운행할 경우 IOP값은 22.2%에 불과하여 상호운용성이 낮은 편이었다. 즉 77.8%의 상호운용성 제약요인이 존재하는 것이다. 이와 같은 제약요인들은 장기적으로 기술적 상호운용성을 높이는 방향으로 건설 및 제작되어야 대륙철도구간의 열차운행의 장애요인을 감축할 수 있으며 상호운용성이 100%인 대륙철도 노선을 만들어 운용효율성이 높은 철도가 될 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.725-733
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• 2018

일반국도 등 간선도로를 중심으로 도시화가 진행됨에 따라 간선도로의 교통용량 확보를 위해 통과교통인 주교통과 접근교통인 부교통을 분리하는 단순입체교차 형식의 도로가 다수 운용되고 있다. 현행 도로연결규칙의 입체교차 도로 연결금지 구간은 완전입체교차 도로의 연결로와 제한거리로 산정하고 있으며, 단순입체교차 도로에 대해서는 별도의 기준을 정하지 않고 있다. 이는 일선 도로관리청에서 단순입체교차 도로의 연결허가 금지구간 산정에 혼란을 유발하거나 단순입체교차 도로의 특성을 고려하지 않고 완전입체교차 도로의 연결허가 금지구간 기준을 적용할 우려가 있다. 본 연구는 일반국도 등 간선도로에 진출입로 설치와 관련한 국내외 제도현황을 비교분석하고, 입체교차 도로의 연결금지구간 적용방법과 실제 사례조사를 통한 문제점 분석을 통하여, 지나치게 엄격한 기준 적용에 따른 부작용 최소화 등 단순입체교차 도로의 진출입로 설치 금지구간의 합리적인 산정을 위해 현행 도로연결규칙의 개선방안을 제안하였다. 단순입체교차 도로의 설치 목적 및 특성을 고려한 도로연결규칙 개선방안은 일선 도로관리청의 행정혼란 및 민원인의 불필요한 노력과 비용낭비를 방지하여 대국민 서비스 만족도 향상과 행정신뢰성을 제고하고, 단순입체교차 도로 인근 토지의 개발행위를 촉진하여 지역경제 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.910-917
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• 2018

본 논문은 무인차량 원격 제어 시 실재감과 안전성을 향상시키기 위한 기술 개발 내용을 설명한 것이다. 일반적으로 무인차량 원격 운용 장치의 경우 조이스틱 형태의 장치나 간이 조향 휠로 구성하는 것이 대부분이다. 또한 차량 또는 장비를 직접 운전하는 감성을 구현하거나 현재 주행 상황을 운용 장치로 피드백하지 않기 때문에 사용자 입장에서는 이질감을 느낄수밖에 없었다. 최근 무인화 연구가 활발해짐에 따라, 이질감과 함께 현재의 주행 상황을 운전자에게 피드백하지 않아 발생하는 위험까지 제기되었고, 이러한 문제점을 제거하기 위한 힘반향 햅틱제어 기술의 필요성이 대두되었다. 따라서 본 연구에서는 기존의 무인차량 운용 장치가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위하여 차량의 주행 상태를 고려한 힘반향 햅틱제어 기술을 제시하였다. 고려되어진 차량 주행 상태는 첫째로 차체 옆미끄럼각(${\beta}$)과 요레이트(${\gamma}$)와 같이 상태변수와 차량 동적 거동을 나타내는 파라미터를 포함하며, 위험 구역 접근, 장애물에 의한 조향 제한 등을 나타낼 수 있는 파라미터를 포함한다. 또한 햅틱제어 기술은 크게 일반 주행 상황, 위험 구역 접근 상황, 장애물에 의한 조향 제한 상황, 제어권 전환 상황 별 알고리즘으로 구성되며, 각 상황 별 천이 과정이 자연스럽도록 알고리즘을 구성하였다. 이러한 알고리즘을 검증하기 위하여 차량동역학 해석 시뮬레이션 툴을 활용, CAN 통신으로 구성된 시뮬레이터 환경을 구축하였으며, 각 상황 별 알고리즘 동작을 평가해봄으로써 실현 가능성 및 성능을 입증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.520-529
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• 2019

본 연구는 인천국제공항에서 근무하는 항공사 종사자 대상으로 그들이 승객에게 서비스를 제공하는 동안 종사자 사이에 안전문화가 제대로 정착되어 승객들에게 안전에 대한 기본사항이 제대로 전달되고 있는 지 실증 분석하고자 하였다. 항공사 종사자들이 인식하는 안전문화가 그들이 공항이용객에게 제공하는 서비스품질 인식에 어떠한 영향을 미치고 이러한 서비스품질이 궁극적으로 직원의 서비스 제공 행동(서비스 효능감)에 어떠한 영향을 미치는 지 검증하는 연구를 수행하고자 하였다. 연구자는 이상의 연구 목적을 바탕으로 항공사 직원들의 안전업무역량을 통해 궁극적으로 항공서비스의 품질도 향상시키고 항공사의 접점 서비스 직원들을 관리할 수 있는 관리자적 시사점을 제공하고자 하였다. 항공사 종사자들을 대상으로 한 실증분석 결과 안전문화 구성요인들인 보고/학습 문화와 공정문화 중 공정문화는 항공사의 서비스 품질 향상과 항공사 종사자들의 서비스 효용성 증대에 매우 긍정적인 기여를 하는 것으로 나타났다. 반면에 보고/학습 문화는 오히려 공항에서 서비스 품질 향상을 저해하고 종사자의 서비스 효용성 의지를 약화시키는 요인으로 작용할 수 있음이 파악되었다. 비록 현장에서 직원의 서비스 실수가 있더라도 필수적인 안전정보를 제공하는 행위였다면 이를 배려하고 심지어 보상까지 해주는 문화가 정착될 때 서비스 품질향상에 대한 동기부여가 될 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.310-316
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• 2019

자동차 편의 장치에 대하여 고객들은 높은 효율과 많은 기능을 요구하고 있으며, 이러한 자동차 어플리케이션에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 본 연구에서는 최근 자동차 편의 사양으로 개발된 무선충전기의 PCB(printed circuit board) 발열 성능 향상을 위한 열 유동해석에 관한 연구를 진행하였다. 무선충전기는 PCB의 전력 손실 및 열 저항의 특성 발열에 따라 충전의 성능이 급격히 저하된다. 따라서 열 유동해석 시뮬레이션을 통해 최적의 PCB 설계 및 부품의 실장 위치를 제안하고, 각 설계 단계에서 해석을 통해 디자인을 결정한다. 이후, 실제 환경 조건에서 해석결과 정합성 검증을 위해 시험을 수행하고 결과를 비교 분석한다. 본 논문에서는 HyperLynx Thermal와 FloTHERM 프로그램을 사용하여 PCB 모델링 및 과도 응답 열 유동해석을 수행하였다. 또한, 해석 및 측정 결과의 정합성 검증을 위해 적외선 열화상 카메라를 사용하여 시험을 진행하였다. 최종 결과 비교에서 해석과 시험의 오차는 10 % 이내로 확인되었고, PCB의 발열 성능도 향상되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.622-629
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• 2019

최근 정부는 건설 산업의 재해율과 사고 사망률이 전체 산업 중 높은 비율을 차지한다는 점을 개선하기 위하여 새로운 대책을 강구하고 있다. 특히 4차 산업혁명의 시대적 흐름에 맞춰 ICT 기술과 융합된 건설 기술 개발에 집중적으로 투자하고 있다. 이런 상황에 대응하고자 본 논문에서는 건설 기계를 사용하는 작업에서 작업자의 안전성 향상을 위한 방법으로, 건설 기계 운전자와 주변 작업자 간의 작업 상황 정보를 공유하고 인지할 수 있는 개념을 제시하였다. 그리고 해당 개념의 일부를 실현하고자 카메라를 이용한 인공 지능 기반 영상처리 기술을 활용하여 토공 작업에 접목시켰다. 그 중에서도 다짐 장비를 이용한 실험을 통해 YOLO-v3 기반의 영상 처리 알고리즘으로 토공 작업 중에 주변 작업자 상황을 인지하고 위험 상황 여부를 판단할 수 있는 알고리즘을 구현하였다. 그 결과 본 알고리즘은 동영상에서 초당 15.06프레임을 처리하며 90.48%의 정확도로 건설 기계 주변 위험 상황을 인지할 수 있다. 향후 이 같은 기술을 활용하여 건설 현장의 안전사고 예방에 기여하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.111-118
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• 2019

사회 환경이 급변하는 예측 불가능한 시대에 범죄로부터의 안전에 대한 국민적 관심이 높아지고 있다. 범죄에 대한 두려움 없는 삶을 영위하기 위한 욕구가 증대되면서 안전도시 구축에 관한 관심은 점차 전국적으로 확산되고 있다. 이를 위해 정밀위치결정 기술 및 지원서비스와 공간정보 기반 지능형 방범 서비스 기술 개발이 중요시 되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 지능형 방범 기술 중 다중 CCTV협업 기술에 대한 사례를 분석하고 기술성 평가 방법 중 기술보증기금의 평가 체계를 통해 혁신성, 파급성, 활용성, 전망성, 차별성의 5가지 평가항목을 통해 지속적인 활용과 사업화가 이루어질 수 있도록 기술성 평가를 통해 사업화 방안을 제시하였다. 다중 CCTV 협업 기술을 기술보증기금의 평가 체계를 통해 분석해본 결과 전망성이 5점으로 가장 높은 평가를 받았으며, 이외 파급성, 활용성, 차별성이 4점으로 우수한 평가를 받았다. 혁신성의 경우 3점으로 다른 평가 항목 보다 낮은 점수를 받았으나, 최신 기술의 도입 및 IoT 등의 타 기술과의 융합을 통해 극복해 나갈 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.607-612
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• 2019

크래시패드의 소프트감은 차량 실내의 고급감에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나이다. 그리고 실내 크래시패드의 소프트감을 향상시키면서 동시에 제조 및 생산 비용의 절감을 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 크래시패드의 PU 발포 공정은 부품공정, 공정장비 및 다양한 재료의 특성에 대한 이해를 기초로 진행된다. 그러므로 차량 내장 부품의 외관 상품성에 대한 고객 요구조건을 만족하기 위해서 부품공정, 공정장비, 재료선정과 컴퓨터 응용 해석기술을 활용한 통합적인 설계 기법이 활용되었다. 본 연구에서는 스킨성형 방법과 기재의 플라스틱 사출성형 방법 그리고 공정 축소를 고려한 발포 공정을 통합한 기술인 IMG 발포일체성형 공법을 세계 최초로 개발하였다. 본 기술 적용을 통하여 크래시패드 표면 소프트감이 기존 진공성형 공법 대비 40% 향상 효과를 볼 수 있었고, 사출 공정과 제조 공정을 통합하여 기존 공정을 50% 축소할 수 있었다. 또한 사출 금형과 스킨 금형을 통합하고 발포 금형을 삭제하여 금형수도 3개에서 1개로 줄임으로 중형 승용차 적용 기준 원가 20% 절감 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.62-70
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• 2018

본 연구에서는 미백 개선 효과가 알려진 올리고 펩타이드(Lys-Val-Ala-Arg-Pro : KVARP)를 기본 구조로 하여 고체상합성법(SPPS)으로 합성하였다. 합성된 올리고 펩타이드에 게란산(geranic acid), 리포익산(lippoic acid), 살리실산(salicylic acid)를 접합하여 올리고 펩타이드 유도체를 합성하였다. 미백개선 효과는 tyrosinase(티로시아나제) 저해실험으로 측정하였으며, Geranic-KVARP의 $5000{\mu}g/m{\ell}$에서 93%의 저해율로 가장 좋은 효과를 나타내었고, IC50 값은 $68{\mu}g/m{\ell}$로 측정되었다. 주름개선 효과는 elastase(엘라스타아제) 저해 실험으로 측정한 결과 Salicylic-KVARP의 $400{\mu}g/m{\ell}$에서 63%의 저해율을 보였으며, IC50값은 $253{\mu}g/m{\ell}$으로 확인되었다. DPPH법으로 실시한 항산화효과 측정실험에서는 Caffeic-KVARP가 최고 농도인 $400{\mu}g/m{\ell}$에서 95% 이상의 항산화효과를 보였으며 IC50값은 $31{\mu}g/m{\ell}$로 나타났다. Nitric Oxide 저해실험을 통한 항염효과를 측정한 결과 Lipoic-KVARP의 $400{\mu}g/m{\ell}$에서 67%의 저해율을 보였다. 다양한 실험결과로부터 합성된 KVARP유도체 4종은 새로운 의약품 및 화장품 소재로서의 이용할 가능성이 있으며, 산업적인 면에서 응용이 가능하다고 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.686-693
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• 2018

철근 콘크리트 구조물에 다양한 종류의 철근 이음 방법이 개발되고 이를 현장에서 적용하여 왔다. 지난 여러 연구들에 따르면 철근의 직경이 굵어지고 철근의 강도가 커질 경우, 원가 효율 면에서 기계적 이음이 겹침이음보다 상대적으로 우수한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 철근 콘크리트 구조물의 고강도 철근(SD600)에 대한 에폭시 충전형 기계적 이음장치를 제시하고 실험을 실시하였다. 이형 철근을 원형 튜브형 강재로 된 커플러에 삽입하고 고강도 에폭시 충전재를 커플러 안으로 주입하면 커플러 안에서 충전재가 경화되면서 이음 장치가 구성된다. 에폭시의 압축강도, 커플러의 길이, 철근의 지름 등에 따른 에폭시 충전형 기계적 이음장치에 대한 일방향 인장시험을 수행하였으며, 실험체의 파괴하중 및 파괴 양상을 관찰하였다. 실험 결과, 실험체의 실제 파괴하중은 에폭시 충전재의 예상 파단 내력의 약 2배 이상으로 나타나 강재 커플러의 구속으로 인하여 경화 에폭시 충전재의 파괴하중이 크게 증가했다는 것을 확인하였다.