• 한국가스학회지
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• 제25권5호
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• pp.37-51
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• 2021

가스 레귤레이터에 동일한 유량을 공급할 때 발생하는 압력 강하 현상을 분석하였다. 레귤레이터는 특정 범주의 환경에서 일정한 압력을 토출하기 위해 피스톤 상/하부에 작용하는 힘과 스프링 장력 간의 상호 작용으로 피스톤의 위치를 이동시켜 압력을 유지하는 특성이 있다. 레귤레이터 내부의 유체의 체적이 변화함에 따른 레귤레이터의 유동특성과 압력제어과정을 수치해석기법을 통해 분석하였다. 피스톤과 피스톤 시트 사이의 간격이 감소함에 따라 압력 강하가 증가하고 유속이 증가하였다. 압력-유량시험과 동일한 조건(입구압력 3MPa, 출구압력 0.8MPa, 유량 70kg/h)에서 피스톤이 0.12mm에 위치함을 수치해석을 통해 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.418-424
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• 2017

마그네슘은 다른 금속들에 비해 비강도가 높으며, 우수한 진동 흡수능, 전자파 차폐성 등으로 산업 전반에 많이 활용되고 있다. 예를 들면, 자동차 시트 프레임, 실린더 헤드 등 자동차 부품으로도 사용되며 노트북 케이스, 핸드폰 케이스 등의 전자제품에도 널리 사용되고 있다. 또한 신체의 뼈가 금이 가거나 부서졌을 경우, 그 손상된 뼈의 치료를 보조하기 위해 사용되는 골 접합용 임플란트 재료로 각광받고 있다. 현재 임플란트 재료로는 Ti alloy, Stainless steel, Co-Cr-Mo alloy등이 사용되어 지고, Mg 합금은 연구단계에 머물러 있다. 현재 골접합용 임플란트 재료의 문제점으로는 한번 접합 수술 후에 회복이 되면 이것을 제거하기 위한 수술을 또 해야 한다는 점이 있다. 하지만 마그네슘은 현재 재료와 비교하여 충분한 강도를 실현 할 수 있으며, 일정시간 후 자체적으로 분해되고 인체에 무해한 원소기 때문에 연구가 진행되고 있다. 그러나 순수 Mg으로는 충분한 강도와 내식성을 가질 수 없기 때문에 합금원소를 첨가하여 Mg 합금을 설계한다. 본 논문에서는 마그네슘에 인체에 무해한 Ca, Zn를 첨가하여 합금을 설계하였고, 추가적으로 강도와 내식성을 향상시키기 위해서 Grain refiner로서 Sr을 소량 첨가하여 최종 합금을 설계하였다. Sr은 방사선 원소는 인체에 유해하지만, 그 외 천연 Sr 원소는 인체에 무해하다. 이렇게 제조된 합금을 광학현미경, 주사전자현미경을 통해 미세조직분석을 수행하고, 인장시험, 동전위 분극 시험, 침지시험을 통해 기계적 특성 및 부식특성을 평가하였다. 결론적으로, Sr 첨가에 의해 조직이 미세해졌으며, 기계적 특성 및 내식성이 향성된 것을 확인 할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제6권6호
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• pp.271-280
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• 2017

본 논문에서는 자동차의 안전운전을 위해서 운전자의 생체정보를 수집하여 운전자의 상태에 따라 운전자에게 적절한 경보를 하거나, 직접 자동자를 제어할 수 있는 기반 시스템을 제시하였다. 기존의 운전자 얼굴정보를 촬영하여 정보를 획득하거나, 운전자의 시트나 스티어링 휠에 센서를 장착하여 생제정보를 획득하는 방식이 부정확하거나 단속적인 정보만을 얻을 수 있는데 비하여, 본 논문에서 제시한 웨어러블 장치는 의료장비 수준의 정확도를 얻을 수 있었으며, 지속적으로 높은 정확도의 생체신호를 얻을 수 있었다. 개발된 웨어러블 장치에는 심박, 피부전도도, 피부온도를 측정할 수 있는 센서를 장착하였으며, 자동차에서 발생되는 각종 잡음을 제거할 수 있는 필터 기술을 적용하였고, 가속도센서와 자이로 센서를 장착하여 측정 오차를 제거하는 기술을 적용하였다. 수집된 생체신호를 바탕으로 운전자의 상태를 판별할 수 있는 기준을 제시하였고, 공인인증기관에 의뢰하여 의료수준 정도의 정확성이 있음을 검증하였다. 실험실 시험과 실차 시험을 통하여 개발된 장치가 운전자의 상태를 측정할 수 있는 장치로 활용될 수 있음을 검증하였다.

• 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.

• 기술혁신연구
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• 제27권2호
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• pp.37-71
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• 2019

승용차의 아키텍처는 어떻게 진화해왔는가? 그간 승용차 아키텍처에 대한 논의는 통합형, 모듈형, 그리고 두 유형의 공존 등이 혼재되어 왔다. 이에 따라 본 연구에서는 글로벌 무역 자료를 활용하여 제품의 중층 구조를 반영한 모듈화의 진전 측정 지수를 개발하고, 이를 아키텍처 유형 프레임워크에 적용하여 승용차 아키텍처의 모듈화 진행을 종단적으로 분석하였다. 분석결과 승용차 아키텍처는 지난 2000년 이후 모듈화가 지속적으로 진행되었음을 확인하였으며, 동시에 모듈화 진행은 구성 모듈 별로 상이한 것으로 나타났다. 모듈 중에는 프론트-엔드, 운전석 및 시트 모듈의 모듈화 진행이 뚜렷함을 확인된 반면, 차체 도어 천장 모듈은 소비자 니즈 충족을 위한 외부 디자인 차별화 및 완성차와 모듈업체 간 상호 조율강화로 인해 모듈화가 더디게 진행됨을 관찰하였다. 또한 샤시, 엔진, 그리고 트랜스미션 모듈로 구성된 플랫폼은 모델 다양화, 생산 원가 절감, 신제품 개발 기간 단축을 위한 완성차 업계의 지속적인 노력에 따라 모듈화가 지속 진전됨을 확인하였다. 플랫폼 구성 모듈 중에서는 트랜스미션의 모듈화 진전이 가장 두드러진 반면 샤시와 엔진 모듈은 완성차 업체의 자체 혁신 노력으로 인해 비교적 통합형 아키텍처 경향이 강한 것으로 나타났다. 본 연구는 제품 아키텍처의 모듈화를 계량적으로 측정, 그 진행을 종단적으로 측정할 수 있는 접근법을 제시하는데 기여하였다. 또한 모듈 별 상이한 모듈화 진전에 대한 고찰을 통해 관련 연구의 분석 수준의 세분화 필요성을 제안하였다. 아울러 본 연구는 승용차 산업 전반에서 일어나고 있는 아키텍처 모듈화 진전 현상을 규명함으로써 완성차 업체 뿐 아니라 모듈 업체의 아키텍처 선택과 그에 따른 전략 수립의 가이드라인을 제시하였다. 본 연구가 다양한 제조업과 그 제품의 모듈화 진전을 규명하는데 활용되기를 기대한다.

• 자동차안전학회지
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• 제8권1호
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• pp.31-37
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• 2016

The Child Occupant Safety Assessment was first introduced and carried out by Euro NCAP in 2003, with the goal of ensuring manufacturers to develop safe vehicles for passengers of all ages; the objective was to evaluate the safety and protection offered by different Child Restraint Systems (CRS) in the event of a crash. In 2013, the formerly used P child dummy series was replaced by newer and more biofidelic Q1.5 and Q3 child dummies, representing 1.5 and 3 year old children respectively. The frontal and side impact dynamic performances of the Q1.5 and Q3 were tested within all classes of vehicles assessed by Euro NCAP at the time. As an extension to that initiative, Q6 and Q10 child dummies were later developed representing children of 6 and 10 years old. Since the protection of larger children during vehicle crashes relies greatly on the interaction of vehicle restraint systems such as seat belt and the CRS, instrumented Q6 and Q10 dummies will be used to assess the protection offered in the event of front and side impact crashes. In this paper, we focused on injury criteria of Q6 and Q10 child dummies at 64 kph 40% offset frontal crash test. The whole procedure was designed with DFSS analysis. The full vehicle sled test results of both dummies were conducted with different restraint systems settled through previous sled test. It showed that several injury criteria and image data were collected as the result of the full vehicle sled test. Based on the results of these investigations, this paper describes which factor is most important and combination shows the best performance when evaluating rear seat occupant protection for Q6 and Q10 child dummies.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.58-58
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• 2011

CNT 나노기술을 응용한 IT산업용 적층간지용 ESD(정전방전, Electrostatic Dissipation)PU 발포필름의 제조 가공기술 및 상품화 개발은 전자제품 패키지에 요구되는 쿠션성과 정전방전 기능을 갖는 폴리우레탄 발포 필름의 제조기술을 확립함으로써 가능 할 수 있다. 특히 IT산업용 필름제품이 개발되면 ESD 성능을 발휘하게 됨으로서 정전기 쇼크에 의한 각종 전자제품의 오작동이나 파손 방지가 가능하게 되어 포장재, 자동차, 전자제품의 하우징 등으로 사용될 수 있게 된다. 현재까지 ESD 기능을 부여하기 위해서 사용되는 충전재로는 금속섬유, 금속플레이크, 탄소섬유, 카본블랙 등이 있으며, 최근 탄소나노튜브를 응용한 연구가 많이 진행되고 있는데 탄소나노튜브는 직경이 수십nm, 종횡비 1000이상의 나노섬유형태로 서 전기전도성이 구리수준으로 알려져 있고 소량을 충전할 시 기계적 특성도 오히려 증대하는 장점을 가지고 있으며 전기적 특성으로는 상대적으로 낮은 나노튜브 함량에서는 ESD를 들 수 있고 높은 함량에서는 전자파 차폐성까지 기대되고 있다. 본 연구에서는 우수한 인장강도, 기계적 강도, 열적 안정성, 내약품성을 가지면서 습식 또는 용융공정을 통해 용이하게 시트, 필름, 코팅제를 제조할 수 있는 방수, 투습방수성을 가지는 유연재료인 폴리우레탄(PU) 1액형 PU에 MWNT 함량이 3wt%인 IPA/MWNT 분산용액을 PU 함량 대비 20, 30, 40파트로 함유시켜 $120^{\circ}C$에서 2분 건조시켜 제조한 그라운드 필름에 2액형 PU와 IPA/MWNT 분산용액에 발포제를 첨가하여 발포온도 140, 150, $160^{\circ}C$에서 5분간 건조시켜 시료 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 전기전도성 측정은 부피저항과, 표면저항을 각각 측정하여 확인하였으며, 필름의 마찰 대전압은 E.S.T-7 마찰 대전압 시험기를 이용하여 표면 마찰 대전압과 반감기를 측정하여 확인하고, 필름의 물리적 특성은 인장시험기를 이용하여 breaking stress, breaking strain을 구하였다. 필름의 표면 특성은 영상 현미경 시스템을 사용하여 ${\times}1000$ 배율로 측정하여 분산특성과의 연관성을 확인하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.108-108
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• 2012

이전의 연구에서 기존의 ATY 장치에 ITY 노즐을 접목하여 개조한 사가공기로 제조한 탄성복합사를 자동차 시트용 트리코트 원단으로 편직하여 일광견뢰도가 우수한 염료를 선정하고 $125^{\circ}C$에서 염색하여야 견뢰도와 spandex의 물성을 저해하지 않음을 알 수 있었다. 폴리에스테르 탄성복합사의 염색성 평가에 이어 본 연구에서는 나일론 필라멘트 (70/24, Full-dull, 2ply사와 40D spandex 1ply사 복합)와 레이온사(75D, 1ply)를 투입하여 직물 원단(중량 216g/yd, 밀도 경사 78, 위사 52본/inch)을 제직한 후 2욕에서의 염색공정을 거칠 경우, 탄성복합사의 견뢰도와 물성에 미치는 영향을 조사하였다. 나일론, 레이온, 폴리우레탄의 3종 원단을 염색성 평가를 위하여 반응성염료로 먼저 레이온 부분을 염색한 후 산성염료로 나일론 부분을 염색하였으며, 이 때 spandex가 미치는 영향을 비교하기 위하여 spandex가 함유되지 않은 나일론, 레이온 복합 제직원단도 함께 염색한 후 견뢰도를 평가하였다. 또한, 레이온 부분은 CPB염색법과 제트염색기로 나누어 염색하여 염색기에 따른 인장강도와 인열강도를 평가하였다. 레이온 염색에는 셀룰로오스용 2관능기 반응성염료 3원색을 이용하여 khaki color로 combination염색하였으며, 나일론 부분에는 입자크기가 커서 견뢰도가 우수한 산성염료를 선정하여 combination염색한 후 냉수세하였다. 견뢰도를 비교한 결과, spandex가 포함된 탄성복합사 원단과 나일론과 레이온 만으로 제직된 원단 모두 세탁, 마찰, 물, 땀, 일광 견뢰도 모두가 4~5급으로 우수하여 spandex에 이염된 염료가 견뢰도에 미치는 영향은 없음을 확인하였다. 또한, 레이온 부분의 반응성염료 염색 시 CPB와 제트염색법의 두 가지 종류에 대한 인장강도와 인열강도 평가결과는 CPB 염색물이 제트염색물보다 약간 높게 나타났지만 3% 이내의 차이로 거의 차이가 없음을 나타내었다. 일반적으로 제트염색 시 원단은 로프상으로 이동하고, CPB염법은 확포상태 그대로 염색되기 때문에 제트염색 시 강도가 낮아지는 것으로 알려져 있으나, 본 연구에서는 탄성복합사를 경사, 위사 모두 사용함으로써 spandex가 신장하는 특성 때문에 강도의 저하가 없는 것으로 사료된다.

• 자동차안전학회지
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• 제7권3호
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• pp.7-13
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• 2015

Occupant protection performance in frontal crashes has been developed and assessed for mainly front seat occupants over many years, and in recent years protection of rear seat occupants has also been extensively discussed. Unlike the front seats, the rear seats are often occupied by children seated in rear-facing or forward - facing child restraint systems, or booster seats. In the ENCAP, child occupant protection assessments using 18-month-old(P1.5) and 3-year-old(P3) test dummies in the rear seat have already been changed to new type of 18-month-old (Q1.5)and 3-year-old(Q3) test dummies. In addition, ENCAP are scheduled with the development and introduction of test dummies of 6-year-old (Q6) and 10.5-year-old children(Q10) starting 2016. In KNCAP, Q6 and Q10 child dummies will be introduced in 2017 as well. Automobile manufacturers need to develop safety performance for new child dummies closely. In this paper, we focused on Q6 and Q10 child dummies sitting in child restraint system. Offset frontal crash tests were conducted using two types of test dummies, Q6 and Q10 child dummies, positioned in the rear seat. Q6 and Q10 were used to compare dummy kinematics in rear seating positions between Q6 behind the driver's seat and Q10 behind the front passenger's seat. The full vehicle sled test results of both dummies were conducted with different restraint systems. It showed that several injury and image data was collected as the result of the full vehicle sled test. Based on the results of these investigations, this paper describes which factor is most important and combination is the best performance when evaluating rear seat occupant protection for Q6 and Q10 child dummies.

• 감성과학
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• 제25권1호
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• pp.3-20
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• 2022

최근 도심항공모빌리티(UAM) 상용화에 앞서 도심 내 항공 교통수단 관련 산업에 대한 연구개발 중요성이 급격히 증가하고 있다. 도심항공모빌리티(UAM) 환경을 조성하기 위해서 핵심 항공 이동 수단 비행체인 개인용 항공기(PAV) 기체에 관한 연구가 수행되고 있으나, 탑승자 관점의 연구가 상대적으로 부족한 상황이다. 특히 PAV는 탑승자의 새로운 생활공간으로 활용될 것으로 예상되기 때문에 탑승자의 실내행위를 지원하는 실내공간 설계를 위해서는 PAV 기체에서 발생하는 물리적 요소가 인체에 미치는 영향에 관한 연구가 필수적으로 이루어져야 한다. 이에 본 연구의 목적은 PAV의 공중 운항 특성으로 인해 인체에 영향을 주는 제약 요소를 도출하고, 이러한 제약 요소가 실내행위를 수행하는 탑승자 인체에 미치는 영향을 파악하는 것이다. 본 연구 결과, 항공 이동 수단 비행 기체 PAV는 4,000ft 이하에서 운항해야 하는 기준에 따라, 운항고도에 따른 제약 요소는 소음, 진동, 저주파 운동에 의한 멀미로 나타났다. 이러한 제약 요소가 실내행위에 영향을 미친다는 관점에서 PAV에서 행할 수 있는 실내행위를 자율주행 자동차, 비행기, PAV 컨셉 사례를 활용하여 도출하고 인체에 미치는 영향과 수준을 고려하여 실내행위 지원을 위한 제약 요소 권장기준을 설정하였다. 또한 실내행위 지원을 위한 제약 요소의 인체 영향 수준을 감소시키기 위해서는 시트의 형태 및 내장기능(진동 저감 기능, 온도조절, LED조명 등), 개인 좌석별 지향성 스피커를 활용한 외부소음 감소, 소음과 진동 감소를 위한 내장재 등을 실내공간 설계에 반영해야 함을 제시하였다. 본 연구는 PAV 실내행위에 영향을 주는 제약 요소를 도출하였고, 인체에 미치는 영향 수준을 확인하였으며, 추후 PAV 실내 설계 시 기초자료로써 활용할 수 있다는 점에서 의미가 있다.