• 제목/요약/키워드: 인간공학적 설계

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감성공학에 의한 운전자의 가로경관 평가요인 분석에 관한 연구 (Analysis of Streetscape Estimation Factor of User by KANSEI Engineering)

  • 박상명;이병주;남궁문
    • 대한교통학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.125-131
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    • 2006
  • 최근 도심지에는 간선도로의 안전성과 경관성을 고려하여 화단형 중앙분리대를 설치하고 있다 또한, 도심지 환경개선을 위한 도로변 녹지조성과 가로수 식재 등을 통한 도시의 이미지 개선을 위한 노력이 계속되고 있다. 따라서 도로 설계단계에서 운전자가 느낄 수 있는 쾌적성 등과 같은 감성적인 측면을 고려할 필요가 있다고 생각되지만 도로환경에 대한 이용자 측면의 연구가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 인간이 가진 감성이나 이미지를 구체적인 물체로 만들 수 있는 공학적인 방법으로 최근 주목을 끌고 있는 감성공학을 적용하여 도로이용자가 도심지의 기초경관을 평가하는데 있어 고려하는 감성요인과 개인속성 및 도로 구성요소간의 관계를 파악하고자 하였다. 연구결과, 도심의 가로경관은 도로를 구성하는 도로, 가로수와 주변 건물 등 개개의 요소에 의해 평가되는 것이 아니라 각 요소들의 구성비에 의한 전체 도로 구성요소의 조화에 의한 감성이미지에 의해 평가된다는 것을 알 수 있었다.

작업 시간과 자세위험도를 고려한 군 보급시설 수리부속 배치대안 결정 (Decision Making for the Arrangement of Spare Parts in Military Warehouse, considered on Working Time and Posture Difficulty)

  • 김경록;차종한
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.4893-4901
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    • 2013
  • 방위 산업에서는 무기체계라 말하는 장비가 목표 수명동안 지속적으로 사용 할 수 있도록 설계에서부터 정비까지 많은 분야에 걸쳐 연구가 이루어지고 있다. 하지만, 장비를 수리하는데 필요한 수리부속이 저장 및 불출되는 군 보급 시설의 운용 관리는 현실적 연구가 부족한 상황이다. 그래서 이 글에서는 군 보급시설의 효율적인 운용 관리를 위하여 저비용 고효율을 얻을 수 있는 수리부속 배치에 대한 연구를 제시한다. 먼저, 수리부속을 MTBF(Mean Time Between Failure) 기준 하에 A/B/C 그룹으로 나누어 기본적인 배치 대안들을 정의한다. 이렇게 정의된 대안들은 시뮬레이션과 작업 자세 평가 도구인 RULA(Rapid Upper Limb Assessment)를 통해 대안 선정에 필요한 평가 속성인 작업 시간과 자세 위험도를 도출하고, 이를 엔트로피 척도를 통해 대안 결정을 한다. 본 연구는 작업 시간과 자세 위험도를 최소화 하여 군 보급 시설 내 효율적인 수리부속 배치 방법을 제시하였다. 이는 군 보급시설의 시스템 및 인간공학적 접근을 함께 고려한 점에서 앞으로의 연구에 새로운 방향을 제시하였다 할 수 있다.

도로표지에 대한 고령운전자의 인간공학적 특성과 적정 안내지명 개수에 대한 연구 (Older Drivers' Characteristics and Optimal Number of Guide Names on Road Signs)

  • 노관섭;이종학;김종민
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권2D호
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    • pp.235-242
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    • 2008
  • 고령인구의 운전참여 비율이 급증하는 시점에서 시력 및 운전판단 능력이 떨어지는 고령운전자가 안전하게 운행할 수 있도록 하기 위해서는 고령운전자를 위한 도로교통환경의 정비가 무엇보다 중요하다. 도로교통 안전시설물 중에서 가장 먼저 생각할 수 있는 것은 도로표지로, 고령운전자가 도로표지를 잘 알아볼 수 있도록 설치할 필요가 있다. 본 연구는 고령운전자가 도로표지판의 지명개수에 대해서 어떻게 반응하는지, 또한 연령대별로 어느 정도 차이가 나는지를 실험하기 위해서 다양한 연령층(20대~70대)을 확보하여 실험을 수행하였다. 이때 사용된 장비는 표지판의 내용을 완벽하게 주시했는지를 알 수 있는 안구운동분석기와 도로현실을 최대한 반영한 가상 도로주행시뮬레이터를 사용하였다. 연구내용은 고령운전자에 대한 속도변화, 판독소요시간 분석, 오독률 분석을 실시하였다. 그 결과 각 구간에서 연령대별 판독과정에 따른 속도변화를 살펴보면, 전체적으로 연령이 높을수록 속도는 낮은 경향을 나타냈다. 연령대별 평균 판독소요시간 분석에서 회귀분석을 실시한 결과, 비표준화계수를 살펴보면 연령이 증가할수록 판독소요시간이 0.106초씩 증가하였다. 그리고 Logistic Model을 이용하여 연령별 지명개수에 따른 오독률을 분석한 결과, 5% 미만의 오독률을 고려하였을 때 고령자의 경우에는 지명개수가 4개 이하가 가장 바람직한 것으로 나타났다. 본 연구는 도로교통환경에서 보호받아야할 고령자에게 도로표지판의 적정 지명개수를 제시함으로써 도로교통안전에 도움이 될 것으로 본다. 또한 향후 각종 도로교통표지 설계시 안전성을 제고하는 기법 개발에 활용 및 기여할 것이다.

복지차 이용 시 장애인의 불편사항 조사와 개선방안 연구 (A Study on the Improvement and the Survey Study on the Complaints of People with Disabilities in the Use of Disabled Car)

  • 이근민;김동옥
    • 재활복지
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    • 제17권4호
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    • pp.339-370
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    • 2013
  • 본 연구는 장애인 자가 운전 차량과 보호자 운전 차량의 불편사항에 대한 설문조사와 장애인 차량 실차 이용 시 행동조사를 관찰하여 복지차 개발 시 인간공학 설계 기준을 제시하고 불편요소에 대한 개선점을 제안하였다. 본 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 자가운전 장애인과 보호자 모두 현재 사용하고 있는 자동차에 대한 불편 정도가 높은 반면, 만족도는 낮은 것으로 나타났다. 둘째, 자가운전 장애인들도 장애인 보호자들이 가장 불편하다고 응답한 부분인 승 하차 시 보조기구 이동에 관해 공통적으로 불편하다고 하였다. 자가운전 장애인 및 보호자 모두 좌석 시트와 안전벨트 착용 시 발생하는 어려움을 호소하여 복지차량개발 시 장애인 보조기구 이동문제와 더불어 장애인 좌석의 보조공학적 설계, 안전벨트의 안전성 문제 등은 반드시 해결되어야 것으로 분석된다. 셋째, 자가운전 장애인보다 보호자들이 장애인 차량에 대한 불편 정도가 높고 만족도도 낮게 나타났는데 이는 장애인 자가운전 차량에 대한 접근성만을 고려한 복지차량 개발의 관점을 바꾸어야 할 것으로 분석된다. 넷째, 자가운전 차량이나 보호자 모두 차량 승 하차 시 탑승을 위한 보조기구 활용보다는 차량운전이나 차량의 다른 여러 가지 안전장치나 편의시설에 대한 관심이 더욱 높은 것으로 나타나 탑승이나 하차 시의 접근성보다는 안전과 편의성을 위한 설계가 우선 고려되어야 할 것으로 분석된다. 다섯째, 복지차를 개발 시 우선적으로 고려해야 할 사항은 사용자의 편의성으로 이를 위해 장애인을 참여시키는 방안이나 관련 전문가들을 참여시키는 방안들이 검토되어야 할 것으로 분석된다.

G7 고속전철기술개발사업에서의 시제차량 통합 디자인 개발 (A Study on Development of Prototype Test Train Design in G7 Project for High Speed Railway Technology)

  • 정경렬;이병종;윤세균
    • 디자인학연구
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    • 제16권4호
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    • pp.185-196
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    • 2003
  • WTO출범 이후 저에너지 소모, 저공해, 무공해 등의 환경친화적 운송수단의 발달이 요구됨과 동시에 세계적으로 고속전철기술의 지속적 발전과 시장 확대가 전망됨에 따라 프랑스, 독일, 일본 등과 같은 철도선진국들은 철도기술 개발에 막대한 기술 투자비를 투입하여 기술 우위를 유지하기 위해 노력을 경주하고 있다. 이러한 기술환경 변화에 적극적으로 대응함과 동시에 좁은 국토에서 도로정체에 의한 물류비 증가와 환경오염, 국민생활의 불편 등으로 인한 사회ㆍ경제적 손실을 최대한 억제하고, 국가경쟁력 제고와 환경친화적인 철도 발전을 이끌기 위해 고속전철기술에 대한 독자적 개발 능력은 절실히 요구되고 있다. 이와 같은 요구에 의해 1996년부터 2002년까지 6년간 수행된 G7 고속전철기술개발사업은 350km/h급 고속전철의 독자적인 설계, 엔지니어링 및 제작 능력을 배양하고, 2000년대 차세대 한국형 고속전철을 실현하기 위한 연구개발 프로그램이다. 본 고에서는 G7 고속전철기술개발사업에서 수행된 연구내용 중 차량시스템 엔지니어링기술개발과제의 디자인부문 개발 성과를 요약 소개하였다. 철도선진국에서는 차량설계 초창기부터 디자인 측면의 검토가 매우 활발히 이루어지고 있는 반면, 국내 철도차량개발에 있어 디자인 측면의 검토는 미비하고 소홀히 다루어지고 있는 것이 현실이었다. 하지만 본 사업에서는 차량개념설계 단계부터 디자인전문가들의 적극적인 참여를 통해 국내 철도차량디자인 개발의 새로운 전기를 마련하였을 뿐만 아니라 새로운 차량디자인의 수요에 능동적으로 대처할 수 있는 기반을 구축하였다. 한국형 고속전철시스템의 디자인 컨셉은 한국의 자연조건과 기술환경에 적합한 보다 빠르고, 보다 쾌적하고, 보다 조용한 한국 고유형 고속전철과 그 여행문화를 이루어내는 것이다. 고속전철의 한국 고유성이란 주로 승객의 고속전철여행을 통해서 인식되어지는 것이다. 따라서 우선적으로 한국의 행동양식과 생활문화를 고려한 일반 객실의 단면개념을 기준으로 공기역학적으로 유리한 단면 외형 형상을 구현하는 한편, 터널 개활지 주행 최적화를 위한 전두부 공력형상 구현, 차체 단면적 축소와 곡선화를 통한 공력저항 최소화, 인간공학적 실내 설계 및 부속실의 편의성 도모, 외관통합 색채디자인 등을 통해 한국 고유형 고속전철 차량 디자인을 개발하였다.

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CANDU 처분용기의 열적-구조적 안정성 평가 (Analysis of the Thermal and Structural Stability for the CANDU Spent Fuel Disposal Canister)

  • 이종열;조동건;김성기;최희주;이양
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.217-224
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    • 2008
  • 사용후핵연료 심지층처분에 있어서 처분용기의 건전성 확보는 내부에 적재되어 있는 사용후핵연료로부터 방사성물질이 누출되는 것을 방지하고 격리하여 처분장의 안전성을 보증하기 위한 필수적인 인자이다. 이러한 처분용기는 심지층 처분의 목적인 방사성 독성이 인간 및 자연환경에 영향을 미치지 않도록 장기간 동안 격리하고 누출을 지연시키기 위한 공학적 방벽의 중요한 요소 중의 하나이다. 심지층 처분장 설계시 주요한 요건은 처분시스템의 안전성을 유지를 위하여 처분용기에 적재되어 있는 폐기물로부터 발생된 붕괴열로 인하여 완충재의 온도가 100$^{\circ}C$를 넘지 않도록 하는 것이다. 또한, 처분용기는 지하 심부 500 m 깊이에서의 수압과 완충재의 팽윤압 등 하중에 구조적 건전성을 유지하여야 한다. 본 연구에서는 직접 처분대상으로 고려하고 있는 중수로(CANDU) 사용후핵연료에 대한 처분용기의 개선된 개념을 설정하고, 심지층 처분환경에서의 열적 및 구조적 안정성을 분석하였다. 열적 안정성 해석결과 처분터널 및 처분공 간격이 40 m, 3 m 인 경우 처분 후 37년이 경과한 후에 처분용기 표면온도가 최고 온도에 도달하며, 이때 온도는 88.9$^{\circ}C$로서 처분장 온도제한 요건(100$^{\circ}C$)에 만족하였다. 또한, 정상적인 경우와 극 상황에 따른 하중에 대한 처분용기 구조해석 결과 안전율은 각각 2.9와 1.33 으로 나타나 심한 지층 처분환경에서 처분용기는 구조적 건정성을 유지하는 것으로 판단되었다.

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양돈농가의 돈분뇨 액비화 처리 우수사례 실태조사 (A Case Study on the Effective Liquid Manure Treatment System in Pig Farms)

  • 김수량;전상준;홍인기;김동균;이명규
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.99-110
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    • 2012
  • 본 연구에서 조사된 일부 선도적인 양돈농가에서는 설치 운영하는 호기적 액상발효 공정은 대부분의 농가가 공정별 설계인자 및 물리 화학적인 성분변화의 특성보다는 경험적인 운영을 토대로 액비를 생산하고 있는 것을 알 수 있었다. 김 등의 조사연구에 따르면 가축분뇨의 발생단계인 분뇨수거방식은 현재 국내 돈사의 70% 이상이 슬러리 형태로 분뇨가 배출되고 있는 것으로 보고되고 있다. 양돈분뇨의 수거방식과 배출형태가 대부분 슬러리라는 사실은 양돈분뇨의 적정처리에 의한 환경오염 차단과 자원화 이용과정에 적용될 각종 공법 및 시스템 적용이 돈사 슬러리부터 집중 관리해야 함을 시사한다. 이처럼 가축분뇨 액비화의 적정처리에 있어서는 발생단계 뿐만 아니라 액비가 토양에 환원되기 직전까지의 모든 과정이 전반적으로 고려되어야 한다. 본 연구의 조사대상 농가의 가축분뇨 액비화 운영에 있어서 핵심적으로 구분 할 수 있는 단계를 주요사항 별로 구분하여 Table 8에 나타내었다. 가축분뇨 액비화 처리에 있어서 고액분리 단계의 경우 고액분리 방식과 효율에 따라 BOD (생물학적산소요구량), COD (화학적산소요구량), VFA (휘발성지방산) 등의 제거율의 차이가 있는 것으로 보고되고 있으며, 이는 후단공정 즉 주발효조에서의 공기주입량의 산정, 공기공급방식, 발효기간 및 2차 발효 등 운영방식 결정에 주요한 요인이 될 수 있다. 이와 같이 액비가 생산되어 토양에 환원되기까지의 과정은 각각의 주요한 요소들이 유기적으로 연계되어 있으며, 농가 현장을 방문조사하고, 생산되는 액비를 비교 분석한 결과 액비화 공정에 있어서 필수적인 핵심적 단계를 도출 할 수 있었다. 이에 대한 주요내용은 다음과 같다. 1. 돈사 슬러리 관리 단계 돈사 슬러리는 혐기부패를 최대한 방지하며, 주요 악취물질인 $H_2S$, $NH_4$, VFAs의 생성을 억제하여야 한다. 돈사환경을 개선하기 위한 방법으로서는 부숙이 완전히 완료되어 유용미생물이 활성화된 액비를 돈사 세척수로 이용하거나, 슬러리 피트에 일부 투입하여 단순 저장일수를 처리일수로의 개념적 전환이 필요하다. 2. 고액분리 단계 일반적으로 BOD의 주요원인인 고농도의 유기물질은 대부분 분뇨의 고형성분에 포함되어 있기 때문에 물리적 처리공정인 고액분리 단계에서 최대한으로 제거하여 후단공정인 주발효조의 부하를 최소화 시킨다. 3. 발효처리-공기공급 단계 축산농가 마다 사료의 종류나 관리방법 등이 각기 다르므로 배출되는 슬러리의 성상을 파악하여 물질수지와 처리일수에 기초한 발효조 용량과 공기주입량의 산정이 필요하다. 또한 공기확산 및 막힘현상을 고려한 자동제어 장치나 발효조의 상태를 감시 제어하기 위한 인자로서 pH 및 산화환원전위 등을 실시간으로 모니터링 하는 것이 중요하다. 4. 발효처리-미생물, 반송 단계 일반점검 (온도, pH, 용존산소, 산화환원전위, 전기전도도 등)과 정밀점검 (BOD, COD, VFAs, SS, N, P 등)의 주기적인 점검을 통하여 미생물 생장에 알맞은 유입농도와 반송량을 결정하고 농가환경에 맞는 발효조 운전방식을 확립 할 필요가 있다. 5. 후숙처리-최종액비 단계 후숙조에서는 공기과잉 투입으로 인한 질소성분의 손실을 방지하고, 유용미생물을 이용하여 토양환원에 적합한 액비를 제조한다. 가스발생에 의한 작물생육 피해를 방지할 수 있는 액비 안정화 운전기술을 확립하고, 살포시기를 대응하여 액비의 유 출입을 집중적으로 관리한다. 6. 액비유통센터 연계-농지환원 단계 제조된 액비는 액비유통센터에 위탁하여 살포하는 체계를 확립하고, 악취 민원의 발생을 최대한 억제한다. 액비유통센터는 철저한 년 중 살포프로그램을 운영하여 원활한 살포조직 체제를 구성하는 것이 중요하다. 축산농가에서 가축분뇨 관리방법은 축사의 입지, 주변 환경 및 각종 환경규제 등 여러가지 여건에 따라 각기 다르며, 다수의 축산농가가 특정한 처리방법을 동일하게 적용하는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서 본 연구에서 분석된 각 농가의 액비 성상 등은 여러 가지 환경적 요소가 복합적으로 작용하고 있으며, 조사농가 중 일부는 발효과정 중에 있는 액비를 채취하였으므로, 분석결과를 해석하여 가축분뇨 운영관리를 총체적으로 판단하는 것은 다소 무리가 있다. 추후에는 각 공정에 대해 유입되는 슬러리원수에서부터 처리가 완료되는 단계까지의 과정을 일괄적으로 분석하여, 유입 유출농도, 수리학적 체류시간 등 공학적 요소 및 이에 따른 경제성 평가 등을 세밀하게 연구할 필요성이 있다. 이밖에도 가축분뇨의 중요한 관리부분인 병원성미생물과 관련된 위해성 분분을 고려하지 않을 수 없다. 가축분뇨에는 인간에게 직접적인 영향을 미칠 수 있는 Escherichia coli, Campylobacter, salmonella, Listeria 등 다양한 병원성 세균이 발견된다. 최근 전국적으로 발생된 구제역 사태는 우리나라 축산업 자체에 큰 타격을 주었을 뿐만 아니라, 사회 경제적으로도 막대한 손실을 가져왔다. 이 사건을 계기로 국내 축산기반의 전면적 재정비가 불가피하게 되었음은 물론 가축 분뇨에서 유래한 병원성 미생물 및 바이러스 등의 근원적 대처방법 개선과 가축분뇨의 위생적 처리에 대한 안전관리가 시급한 현안이 되었다. 따라서 안전한 경축순환의 액비유통 관리 체계 구축을 위해서는 병원성 미생물, 바이러스 등과 같은 위해요소를 억제 할 수 있는 액비화 처리기술의 표준화 공정 개발 또한 필요하다.