• 한국융합학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.155-160
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• 2018

자동차 시트는 주행시 운전자의 편의와 안전을 제공하는 하나의 부품이다. 최근 그 시트는 의자와 같은 용도 외에 외부의 충격이나 진동으로부터 운전자를 보호하고 편의를 주는 역할을 하고 있다. 자동차의 충돌 안전성 및 내구성과 같이 시트 프레임의 구조적인 기능에 대한 설계가 중요하다. 본 연구에서는 시트 프레임의 구조적인 안전성과 내구성을 높이기 위하여 시트 백 프레임 부분에 환봉을 1개씩 증가하여 시트를 설계하였다. 설계 및 해석 프로그램으로는 CATIA와 ANSYS를 사용하여 본 연구를 수행하였다. 구조해석과 진동해석을 통한 본 연구 결과로서는 Model 4가 타 모델 대비 더 뛰어난 내구성을 가지는 것을 알 수 있었다. 이 결과를 이용함으로서 구조적인 안전성과 내구성을 가진 자동차 시트 프레임 설계를 할 때에 유용한 자료가 될 것이라고 사료되며, 자동차 시트 프레임의 디자인을 융합기술에 접목하여 미적 감각을 나타낼 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.66-72
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• 2020

급격히 변화하고 있는 21세기 현대 사회에서 국가 경제력을 갖춘 인재 양성을 위해 최근 미국, 영국 등 선진국을 중심으로 STEM(Science Technology Engineering Mathematics) 교육이 점차 강조되고 있으며 우리나라에서는 Arts(예술)를 추가하여 STEAM(Science Technology Engineering Arts Mathematics) 교육이 나타났다. 융합(STEAM) 교육 목표는 기존의 주입식 및 암기식 교육이 아닌 학습자들의 흥미도와 학습에 대한 동기 부여를 강화하여 체험, 탐구, 실험이 중심이 되어 융합적 사고와 실생활 문제를 해결할 수 있는 능력을 갖추어 국가 경제력을 강화하는 것이다. 본 연구가 이루어진 Y 초등학교에서는 세계 공용어로 자리매김한 영어와 4차 산업 혁명으로 인한 발전으로 거의 모든 분야에서 찾아볼 수 있는 과학을 융합하여 학습자들이 주도적으로 수업에 참여하여 문제해결능력을 향상할 수 있는 PBL 모형과 ADDIE 모형이 기반이 된 수업 모형을 설계하였다. 이 모형은 크게 5가지 절차로 분석(Analysis), 설계(Design), 개발(Development), 실행(Implementation), 평가(Evaluation)로 구성된다. 국가 경제력을 갖춘 인재 양성이라는 목표도 중요하지만, 교육 현장에 있는 교사들이 융합(STEAM)교육의 중요성을 인지하고 이에 알맞은 수업 설계에 관한 연구가 지속하며 강화되어야 한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.199-204
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• 2019

본 연구는 다양한 분야에서 널리 활용되고 있는 오픈소스를 활용한 국내외 STEAM 교육의 현황·동향 및 사례분석을 통하여 향후 연구과제로서 설계될 오픈소스 기반의 니팅기를 활용한 STEAM 교육의 기대효과와 시사점을 파악하고자 하였다. 연구방법으로는 문헌연구를 바탕으로 이론적 고찰을 진행하였으며, 이후 국내외 오픈소스를 활용한 STEAM 교육의 현황·동향을 파악 후, 사례를 조사하고 분석하였다. 그 결과 오픈소스를 활용한 STEAM 교육에 대한 사회적 관심이 증가하고 있음을 확인할 수 있었으며, 흥미유발과 자기주도적학습 능력, 창의적 사고 배양을 목적으로 교육이 설계되며, 이에 따른 긍정적 효과가 가시화되고 있는 것을 알 수 있었다. 이러한 시사점을 토대로 오픈소스를 통하여 제작한 니팅기를 활용하였을 때의 기대효과를 제시하고, 향후에 설계될 STEAM 교육에 대한 설계 방향 및 의의를 검토하고자 한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.265-270
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• 2018

본 연구에서는 차체의 Air Breather 형상에 따른 유동 해석을 통해 진행되었다. 유동이 차체에 미치는 저항력이 연구됨에 따라 전력 감소를 줄일 수 있다고 발표되고 있다. Air Breather 내부의 압력을 평가할 때 차체 내부의 유속을 높일 수 있도록 효율에 대한 연구가 되어 있다. 총 5가지 모델에 있어서는, 형상에 따라 공기 저항과 압력이 다르게 일어나며 측류 공기의 압력이 변하는 것이 보인다. 본 연구 결과는 ANSYS 해석 프로그램을 이용하여 해석 하였으며, CATIA V5 모델링 프로그램을 사용하여 연구 모델을 모델링하였다. Air Breather 형상의 곡면이 많아지면 공기 유동 속도가 균일하게 분포하는 것을 고찰하였다. Air Breather의 공기 저항 및 유량에 대한 영향을 고려하여 에어 브리더 설계하는 것이 가장 효율적인 설계방법으로 사료된다. 또한 차량의 에어브리더 형상 설계를 통하여 제품 설계 시 디자인과의 융합을 통하여 미적인 감각을 나타낼 수 있다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.321-326
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• 2019

대중교통의 이용량이 증가해 감에 따라 그 중 자동차의 연비를 올리기 위하여 많은 연구들이 수행되고 있다. 본 연구의 목표는 자동차의 3가지 모델을 통해 자동차의 연비를 높일 수 있기 위하여 전방 차체를 설계하고자 하는 것이다. 모든 모델들은 CATIA 프로그램으로 설계되었고 ANSYS 프로그램으로 자동차의 외부 공기에 대한 유동해석을 모델별로 수행하였다. 시속 90km/h의 운행 속도에서는 차체가 길쭉할수록 공기의 저항을 덜 받아 연비를 높일 수 있는 효과가 있다고 사료된다. 본 연구를 통하여 기차의 효율성을 극대화할 수 있는 자동차의 전방 차체를 설계하는데 도움이 될 수 있다. 본 연구에서의 자동차 내부에 있는 라디에이터 위치에 따른 유동 해석에 관한 설계 데이터를 이용함으로서 실제적인 자동차에서의 부품에 융합하여 그 미적 감각을 줄 수 있다.

• 새물리
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• 제68권11호
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• pp.1268-1274
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• 2018

항공장애등이란 비행 중인 조종사에게 건축물이나 위험물의 존재를 알리기 위해 사용되는 등화를 말한다. 현재 대부분의 항공장애등의 광원은 발광다이오드(light-emitting diode, LED)로 대체되었고, 급격하게 확장 및 보급되었으나, 설치된 항공장애등이 광학적 성능 기준을 충족하지 못하여 항공 수송기기의 충돌 사고를 유발하고 있으며, 이러한 이유로 항공 안전상의 위험에 노출되어 있는 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 $360^{\circ}$ 방향에서 동일한 광도 분포를 가지고, LED 광원에서 나오는 광선을 좁은 빔(beam) 발산각으로 시준할 수 있는 프레넬 렌즈(fresnel lens)를 각각의 비구면 조각의 집합 (array) 형태로 설계를 하였다. 그 후에, 렌즈 기울기(tilt), LED와 프레넬 렌즈 사이의 거리를 최적화하여 중심 광도 20,000 cd, $3^{\circ}$ 이상의 수직 빔 발산각을 구현하는 항공장애등 광학계 설계와 시뮬레이션을 진행하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.171-176
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• 2021

본 연구에서는 자동차 머플러의 형상별 유동해석을 수행하여 가장 유동성을 증가할 수 있는 설계 모델을 찾는 데에 있다. Model B가 최대 압력이 비교적 가장 작게 나오고 Model C가 가장 크게 나왔다. 자동차의 머플러 형상에 따른 최고의 유동 속도를 비교하면 Model A가 비교적 입구 및 출구에서의 유동의 흐름이 원활했다. 그러나 Model B는 머플러 내에서의 유동 속도는 크지만 출구에서는 유동 속도가 가장 적어져서 유동의 효율성은 떨어져 보인다. 머플러의 형상에 따른 유동 해석 결과에 의하여 좀 더 유동이 원활한 모델을 찾음으로서 머플러를 효율적으로 설계할 수 있다고 사료된다. 본 연구 결과를 이용하면 실제 실험을 하지 않아도 소형 자동차의 머플러 형상에 따른 유동을 조사할 수 있다. 또한 소형 자동차의 머플러의 미적인 융합 설계에 도움이 될 수 있다고 보인다.

• 융합정보논문지
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• 제9권1호
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• pp.136-141
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• 2019

본 논문은 Cortex-M4 기반 소형 데이터수집, 융합 및 고속 전송시스템 대해서 기술하였다. 본 논문에서 설계한 데이터 수집 및 전송 시스템은 산업현장에서 발생되는 각종 데이터를 실시간 수집하여 서버 컴퓨터로 직접 자료를 전송할 수 있으며 간단한 필드-프레임을 개발해서 데이터 전송 속도를 향상 시켰다. 또한 각종 센서에서 수집된 여러종류의 데이터를 데이터 수집장치로 쉽게 전달할 수 있도록 디지털 신호 입력부와 아나로그 신호 입력부, 디지털 신호 출력부와 아나로그 신호 출력부가 별도로 구성되도록 설계하였다. 이러한 소형 데이터수집 시스템은 실시간으로 각종 데이터의 수집 및 고속 데이터 전송이 실시되어 산업현장에서 정밀한 제품들의 품질향상에 크게 기여하리라 판단된다.

• 실천공학교육논문지
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• 제13권2호
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• pp.221-232
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• 2021

본 연구는 코로나 19로 인하여 발생한 비대면 수업 환경에서 학습자들의 요구 분석을 토대로 플립 러닝과 메이커 교육 기반 인공지능 융합 교양 교과목의 설계 방향을 탐색하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 메이커 교육 기반 인공지능융합 교양 교과목을 수강한 학생들과 수강하지 않은 학생들을 대상으로 플립 러닝에 대한 학생들의 인식과 함께 학습자의 교육 요구도를 조사하였다. 이를 바탕으로 Borich 교육 요구도와 The Locus for Focus Model 모델을 활용하여 교과목 내용 요소에 대한 우선 순위를 분석함으로써 교과목 설계를 위한 기초 자료로 활용하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 메이커 교육 기반의 인공지능 교양 교과목 내용 요소는 총 9개 영역으로 구성되었으며 플립 러닝을 활용하는 수업으로 설계되었다. 둘째, 교육 요구가 가장 높은 영역은 '인공지능 이론', '인공지능 프로그래밍 실습', '피지컬 컴퓨팅 이론', '피지컬 컴퓨팅 실습'이, 차 순위는 '융합프로젝트', '3D 프린팅 이론', '3D 프린팅 실습'으로 결정되었다. 셋째, 플립 러닝을 활용하여 메이커 교육 기반 인공지능융합 교양 교과목을 운영하는 것은 수강 경험의 유무와 상관없이 대부분 긍정적인 응답이었으며 수강 경험이 있는 학생들의 경우에는 만족도가 매우 높았다. 이를 바탕으로 플립러닝과 메이커교육을 활용한 인공지능 기반의 융합 교양 교과목이 설계되었다. 이는 학생들의 요구를 반영하여 교양 교육에서 인공지능 융합 교육의 기초를 마련하고 대학생의 인공지능 소양 함양의 기회를 제공한다는데 의의가 있다.

• 건설관리
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• 제24권2호
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• pp.15-17
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• 2023