• 실천공학교육논문지
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• 제14권2호
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• pp.235-244
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• 2022

본 연구는 상용 제품인 골프공디스펜서의 공학설계를 주제로 하는 기계공학 교과목 개발 및 운영 사례를 제시하고 있다. 교과목은 김종원과 W. Beitz가 제안한 체계적인 공학설계 방법에 따라 수행되었다. 이 방법은 공학설계를 크게 '제품기획 → 개념설계 → 기본설계 → 상세설계'의 4단계로 나누고 있으며, 특히 개념설계 단계를 '기능구조도→세부기능에 대한 동작원리 탐색 → 다양한 설계대안 창안 → 최적설계대안 선정'으로 구분한다. 개념설계에서는 골프공디스펜서의 입출력을 정의하고 이에 대한 기능구조도를 작성한다. 이 과정을 통해 제품의 기능을 세분화하고 각각의 동작원리를 체계적으로 탐색할 수 있다. 또한 다양한 동작원리를 조합하고 이를 평가하여 최적설계대안을 도출한다. 기본설계에서는 고장모드 분석을 통해 시제품 레이아웃을 완성하고 이를 활용하여 실제 시제품을 제작하고 성능을 평가한다. 이상과 같은 과정을 통해서 수업에 참여한 학생은 상용제품을 체계적인 방법으로 설계해보고 시작품까지 제작해보는 경험을 기계공학과 교육과정 내에서 해볼 수 있을 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
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• pp.169-172
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• 2022

2015년부터 NIST에서는 경량 암호 공모전을 개최하여 저사양 기기에서 활용할 경량 암호 알고리즘을 개발해오고 있다. 본 논문에서는 경량 암호 공모전에서 발표된 Romulus 암호에 활용되는 Tweakey 프레임워크로 설계된 Tweakable 블록암호 Skinny의 최적화 구현을 최신 프로세서 중 하나인 Apple M1 프로세서 상에서 진행하였다. M1 프로세서는 ARMv8 아키텍처로 설계되었으며, ARMv8 벡터 명령어 중 TBL 명령어를 활용한 라운드 함수의 효율적인 구현으로 최적화를 진행하였다. Skinny 블록암호의 블록 길이 128-bit 구현을 진행하였으며, 해당 프로세서에서 구현된 skinny 구현 연구가 없기 때문에 Referenc C코드와 비교를 진행하였다. 성능 측정 결과 128-bit 키 길이에서는 약 19배의 성능 향상을 확인하였으며, 키 길이 384-bit에서는 약 32배의 높은 성능 향상을 확인할 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권3호
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• pp.21-27
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• 2018

본 연구에서는 복합재 압력용기의 성능지수를 최대화하기 위한 적층 설계변수의 영향도 평가 및 최적설계를 수행하였다. 성능지수를 최대화하기 위하여 압력용기의 내부체적이 고정되어 있다는 가정 하에 헬리컬 및 후프 층의 두께와 후프 층의 길이, 총 세 가지 변수를 고려하였다. 선정된 변수들의 최적화를 위하여 대체모델의 구축에 필요한 반응표면법이 도입되었고, 변수의 영향도를 평가하기 위한 분산분석이 수행되었다. 최적설계 문제는 내압성능 제약조건 하에 성능지수를 최대화하는 문제로 정식화하였다. 도출된 최적화 모델에 대한 추가적인 수치해석을 통해 본 연구의 효용성을 입증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.1518-1521
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• 2010

현재 모바일 환경에서 다양한 자료 동기화 프로토콜 및 솔루션이 개발되었지만 이들 간의 상호호환성은 보장되고 있지 않은 실정이어서 관리의 어려움이 따르고 있다. 이에 본 연구팀은 통합된 자료 동기화 서버를 운용하기 위한 방안으로 서로 다른 자료 동기화 프로토콜 기반의 동기화 메시지 또는 자료를 통일된 형식으로 변환하기 위한 스탠드 얼론 (Stand alone) 자료 동기화 게이트웨이와 임베디드 자료 동기화 게이트웨이를 개발하였다. 하지만 두 게이트웨이는 규모의 확장성 (Scalability)과 자료 변환 성능 측면에서 상반된 장단점을 가지므로 두 게이트웨이의 성능을 비교/분석하여 전체 자료 동기화 시스템의 특성에 따라 상대적으로 효율적인 게이트웨이를 선택 운용하여야 할 필요성이 발생하였다. 게이트웨이 시스템의 특성상 성능 평가를 위해서는 다수의 모바일 단말기를 운용하여야 한다는 어려움이 있으므로 본 논문에서는 성능 분석을 위한 시뮬레이션 모델을 설계하였다. 시뮬레이션 모델을 통해 전체 단말기의 수와 동기화 요청 빈도에 따른 두 게이트웨이의 성능의 팔꿈치 지점을 파악할 수 있을 것이며, 이를 통해 각 자료 동기화 시스템 별 적합한 게이트웨이를 선택 운용하는데 도움이 될 것이다. 또한 병목현상이 발생하는 팔꿈치 지점을 개선함으로써, 전체 자료 동기화 시스템의 성능 향상에도 기여할 수 있을 것이다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제16권2호
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• pp.137-164
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• 2018

심지층처분장 공학적방벽의 성능 보장은 장기처분안전성 측면에서 뿐만 아니라 심지층처분장의 효율적인 설계를 위해서도 매우 중요하다. 따라서 지하실험시설에서 수행되는 현장실험들을 통해 심지층처분장 조건 하에서의 공학적방벽 성능을 입증할 필요가 있다. 이 논문에서는 심지층처분장 공학적방벽의 성능을 실증하기 위해, 지난 수십 년 동안 전 세계에서 수행되어온 주요 현장실험의 현황과 그 결과에 대해 검토하였다. 먼저 심지층처분장의 폐쇄 후 성능을 모사하는 공학적방벽시스템의 열-수리-역학적 복합거동을 규명하기 위한 현장실험들이 분석되었다. 아울러 실제 심지층처분장의 환경에서 완충재의 성능을 조사하기 위한 현장실험들이 검토되었다. 완충재-콘크리트 상호반응, 완충재, 뒷채움재 및 플러그의 설치, 그리고 근계암반 특성과 처분용기 재질의 부식 현상을 규명하기 위한 현장실험들의 기술현황도 분석되었다.

• 한국음향학회지
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• 제42권6호
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• pp.519-528
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• 2023

본 논문에서는 식기 세척기 내 원심펌프를 대상으로 수치적/실험적 연구를 통해 최적 설계를 수행하였으며 유량 및 소음 성능을 개선하고자 하였다. 먼저 대상 원심펌프의 특성을 실험적으로 분석하기 위해 펌프 성능시험기를 통한 유량 실험과 반 무향실에서의 소음 실험을 진행하였다. 원심펌프 회전에 따른 내부 유동 및 유동 소음 성능을 수치적으로 모사하기 위해 전산유체역학 기반의 Reynolds Averaged Navier-Stokes(RANS) 방정식과 Ffowcs Williams and Hawkings 방정식을 지배 방정식으로 수치해석을 수행하였다. 실험 결과와의 비교를 통해 수치 기법의 유효성을 검증하였으며, 검증된 수치 기법을 활용하여 원심펌프 내 임펠러 형상에 대한 최적 설계를 수행하였다. 수치 기법의 활용을 통해 최적 설계된 임펠러의 개선된 유량 성능을 수치적으로 확인하였으며, 유동장 분석을 통해 임펠러 형상 각도 변화에 따른 유동 특성 변화 및 개선을 확인하였다. 또한, 시제품 제작 및 실험을 통해 개선 유량 성능을 검증하였으며, 팬 법칙에 의거하여 동일 유량에서 소음 수준이 감소함을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2020년도 하계학술대회
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• pp.537-539
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• 2020

단일 영상 기반 초고해상도 복원은 컴퓨터 비전 및 영상처리 분야의 중요한 기초 및 응용 분야 중 하나이며, 딥러닝에 대한 연구가 발전됨에 따라 이를 이용한 다양한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 기존 딥러닝 기반 연구들은 복원 성능을 높이기 위해서 다양한 구조의 네트워크를 설계하거나 네트워크를 학습하는 알고리즘들을 중점으로 연구되어 왔다. 최근 들어 네트워크 구조나 설계 이외에 네트워크를 통과하는 정보의 집합체인 특징 맵에 관한 연구들이 진행되고 있다. Attention은 특징 맵에서 채널 간의 관계를 이용하여 특정 채널을 강조하거나 또는 공간 정보를 강조하는 방식으로 특징 맵의 정보를 잘 활용하도록 하여 전체적인 네트워크의 성능을 향상시킨다. 본 논문은 단일 영상 기반 초고해상도 복원 네트워크를 기반으로 다양한 Attention방법들을 적용하고 성능을 비교 및 분석한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.10-13
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• 2012

임베디드 시스템은 여러 분야에서 사용되고 있으며, 그 범위는 더욱더 다양하게 늘어나고 있다. 이러한 다양성은 임베디드 시스템이 사용되는 목적에 따라 새로운 아키텍처를 요구하게 되면서, 아키텍처 구조, 동작에 대한 변경 또는 새로운 설계에 대해 개발 시간과 비용을 줄이기 위한 재목적 컴파일러의 개발 필요성과 중요성이 강조되고 있다. 더욱이 전력이 제한적인 모바일 기기에서 동작하는 어플리케이션의 최적화와 이러한 최적화를 위한 컴파일러 개발은 매우 중요한 이슈가 되고 있으며, 특히 어플리케이션 성능에 직접적인 영향을 주는 컴파일러 후단부는 다양한 방법론들이 적용되어 있고 많은 연구가 수행되고 있다. 이 논문에서는 EXPRESSION의 재목적 컴파일러인 EXPRESS의 후단부에서 코드 최적화를 위해 적용된 기법을 분석하고, 기존 코드 스케줄링과 더불어 성능 개선을 위해서 기본 블록 스케줄링을 추가한 모델을 설계하고 성능평가 방법을 제시한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권11호
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• pp.208-217
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• 1998

본 연구에서는 ER 브레이크와 ER클러치를 피드백작동기로 사용하여 이송테이블의 위치 추적제어를 수행하였다. 이를 위해 먼저 아라빅 검(arabic gum)계통의 ER유체를 자체조성한 후 전기장에 대한 빙햄(Bingham)모델을 실험적으로 도출하였다. 빙햄모델에 근거하여 평판형의 ER브레이크와 실린더형의 ER클러치를 설계 제작하였으며, 계단입력(step input)전기장에 따른 출력토오크특성을 통하여 이들 작동기의 동적모델을 얻었다. 이들 작동기와 연계된 이송테이블시스템의 운동지배방정식을 유도한 후 위치추적제어를 위한 슬라이딩모드제어기를 설계하였다. 제어기 설계시 이송해이블의 부하질량 변화에 대한 시스템 불확실성과 마찰력을 고려하여 제어성능의 강건성을 보장하도록 하였다. 제안된 제어시스템의 제어영역(control bandwidth)을 주파수 영역에서 고찰한 후 여러 레적에 대한 위치추적제어 실험을 수행하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제16권11호
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• pp.167-175
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• 2018

본 논문에서는 VR 자전거의 성능과 UX 변수의 항목과의 상호 관련성을 다중 회귀분석의 방법을 통하여 제품의 개념 설계 시에 중요시 되는 성능의 인자를 분석한다. 회귀식의 결과로 사용자 편의성과 감정적 요소에 영향을 주는 주요한 독립적 요소를 분석하고 VR 장치의 기구물 설계에서 중요 기능적 요소를 파악하여 품질기능전개를 수행하였다. 이들과의 연관관계는 주관적인 관계점수 대신에 회귀계수를 이용하여 체계적 기능 전개를 수립하였다. 본 논문의 결과로 기술적 만족도 중에서 사용자 편의성과 감정적 요소에 가장 많은 영향을 주는 주요 핵심 품질 기능의 요소로는 VR 자전거의 핸들링에 대한 만족도와 속도 조절에 대한 만족도가 가장 중요한 요소로 분석되었다. 또한, 제품 개발 전에 사용자 편의성과 사용자가 느끼는 감정을 기술적 요소로부터 예측할 수 있는 모델을 설정하여 제품 개발의 성공 가능성을 높일 수 있게 하였다.