• 대한기계학회논문집A
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• 제38권10호
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• pp.1147-1155
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• 2014

인체의 근골격계 모델을 이용해 근력을 예측하기 위해서는 인체 및 근육의 물성치를 알아야 한다. 하지만 이러한 물성치들은 측정하기도 어렵고 사람마다 편차도 크다. 따라서 이러한 물성치들의 변화에 따라 근력이 얼마나 달라지는지 예측할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 인체 및 근육 물성치의 불확실성을 고려하여 의자에서 일어서는 동작 시 인체 하지부의 근력을 예측하는 절차를 정립하는 것이다. 인체 하지부는 8 개의 Hill-type 근육-건 모델이 포함되어 있는 다물체 시스템으로 모델링 하였다. 이 모델은 시상면(sagittal plane)에서 평면운동을 하는 4 자유도 시스템이다. 각 근력은 일어서는 운동을 하는 동안 근육이 소모한 에너지가 최소화 되도록 근력이 결정된다는 가정 하에 최적화 방법을 이용하여 구하였다. 또한 인체 물성치가 불확실성을 가질 때 근력의 표준편차를 First Order Reliability Method 를 이용해 구하였다. 그 결과 주동근 근력의 표준편차는 150~300N 로 상당히 크게 계산되는 것을 알 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.152-172
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• 1992

대파고 파랑중을 항해하는 선박은 큰 선체 운동으로 인하여 수면하 단면 형상이 시시각각 크게 변하므로 자유 표면 조건, 물체 표면 조건의 비선형성에 의한 비선형 유체력의 영향이 무시될 수 없게 된다. 경우에 따라서는 선저가 파면으로부터 충격력을 받는 슬래밍 현상과 선수가 파도를 뒤집어 쓰는 청파 현상등과 같은 충격적 유체력이 선체에 가해지는 등 복잡한 문제가 발생하게 된다. 본 연구에서는 선체를 가변 단면보의 탄성체로 이상화하여 파랑중 선체 거동을 박육 단면보 이론에 의해 정식화하고 파랑 하중으로는 수면하 단면 형상 변화에 따른 비선형 유체력과 momentum slamming이론을 이용한 유체 충격력을 고려하여 대파고 파랑 중 탄성체인 선체의 응답을 추정하는 해석 기법을 개발하여 이를 기존의 실험결과와 비교 그 타당성을 확인하고, 이의 응용으로 본 기법에 의하여 4만톤급 정유 운반선에 적용하여 정면파 및 사파중에서 파고, 파장, 선속을 파라미터로 한 수치 계산을 수행하고 여러가지 파라미터 변화에 대한 선체 구조의 동적 강도 응답 특성을 계통적으로 분석하여 보았다. 본 연구에서 개발된 동적강도 해석법은 대파고 중에서 유체력의 비선형성 및 유체 충격력까지 고려한 해석기법이므로 신구조 방식 선박에 대한 직접 설계법의 확립 뿐만 아니라 슬래밍 등에 의한 선체 절손 사고의 원인 규명에도 유용하게 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.508-516
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• 2010

본 논문에서는 자율적이며 자동화된 정리정돈 기능을 갖는 홈 메스클린업 로봇(McBot)을 개발한다. 그 동안 진공청소기가 보급되어 집안 청소에 편리성 향상이 이루어졌지만 진공청소기를 운영하는 노동은 인간의 몫이었다. 그것을 해결하기 위하여 최근에 로봇청소기들이 개발되었으나, 진공 청소하기 이전에 해결해야 하는 신문, 옷가지 등을 정돈하거나 진공흡입하기 어려운 크기의 쓰레기들을 정리하는 것은 여전히 사람이 처리해야 하는 심각한 노동으로 남아 있다. 이러한 이유로 본격적인 청소로봇 시장이 아직 형성되지 못하고 있다. 그래서 본 논문에서는 가정에서의 정리정돈 문제를 해결할 수 있는 소위 홈 메스클린업 로봇을 개발하고 새로운 디자인 방법과 제어 기법 그리고 자기 위치 인식 알고리즘을 제안한다. 홈 메스클린업 로봇은 정리정돈을 위하여 쾌속 네비게이션과 정교한 매니퓰레이션 기능을 필요로 한다. 본 논문에서는 자율적인 네비게이션 기능으로 장애물을 회피하여 원하는 목적지까지 고속으로 이동할 수 있는 휠 기반의 이동로봇을 개발한다. 또한 정리정돈 작업을 위한 정교한 매니플레이션 기능으로 6 자유도를 갖는 로봇 팔과 리프트 등의 보조장치들을 개발하며, 그것들이 정밀 제어될 수 있는 새로운 알고리즘을 제시한다. 특히 홈 메스클린업 로봇의 탐색 시스템은 지금까지의 청소로봇들과는 달리 일정한 패턴이나 벽면을 따라 움직이는 방식이 아닌 실질적인 실내 구조의 파악과 잡은 물체를 원래의 위치로 이동시키거나 정돈 장소까지 이동하기 위한 절대 좌표 형태의 자기 위치 인식 기능이 필요하다. 그러므로 본 논문에서는 자신의 절대좌표 인식 및 물체인식을 위하여 RFID 태그들을 이용한 자기위치 인식 시스템을 개발한다. 마지막으로 본 논문에서 설계된 홈 메스클린업 로봇이 RFID 환경에서 정리정돈작업을 수행하는 실제 실험을 통하여 좋은 성능을 검증한다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제22권1호
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• pp.29-54
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• 2007

우주활동이 환경과 관련되어 문제가 되는 것은 우주의 탐사활동과 이용을 통해 우주공간이나 천체 및 지구의 환경이 현저하게 오염될 수 있기 때문이다. 특히 우주에서 핵연료(Nuclear Power Sources; 약칭하여 'NPS')를 사용하는 위성이나 우주물체가 기능부전(malfunction)으로 인하여 지구에 재진입하면서 추락했을 경우, 그에 따른 재앙은 실로 엄청날 것이다. 1961년 미국에서 원자력 발전기에 의한 인공위성을 쏘아 올린 이래 원자로를 핵연료로 이용한 원자력위성은 무수히 많다. 주로 달이나 혹성에 발사하는 위성이라든지 군사적인 목적을 띤 위성이 주로 이러한 위성들인데 이들이 우주공간에서 파괴되던가 또는 지표면에 충돌하는 경우에 발생하는 피해는 상당히 심각한 것으로 우려되고 있다. 본 논문은 이와 관련하여 대표적인 인공위성 추락사건인 1978년 소련의 핵원료 위성 Cosmos 954 사건과 이로 인해 UN내에서 '외기권 우주의 평화적 이용에 관한 위원회'(Committee on the Peaceful Uses of Outer Space : 약칭하여 'COPUOS')를 통해서 장기간 논의하다가 1992년 UN총회의 결의를 통해 채택된 "우주에서의 핵원료사용에 관한 원칙"(Principles Relevant to the Use of Nuclear Power Sources in Outer Space; 일명 'NPS원칙')의 내용과 그것의 우주법적 의미에 관하여 살펴보았다. 우주법으로서는 1967년 우주조약, 1968년 구조협정, 1972년 책임협약, 1976년 등록협약, 1979년 달조약의 관련조항을 들 수 있고, 그밖에 핵관련조약들과 국제환경법상 일반원칙들을 살펴보았다. NPS원칙과 같은 연성법은 조약과 같은 경성법에 비하여 효력면에서 구속력은 없으나 국가들이 점차 수용할 때 그것은 국제관습법이 될 수 있으며 국제관습법은 모든 국가를 구속한다는 점에서 그 의의를 찾을 수 있다. 예를 들어 1963 년 12윌 13 일 UN총회가 우주의 법적지위에 관하여 우주 활동을 규제하는 법원칙인 "외기권 우주의 탐사 및 이용에 관한 국가들의 활동을 규제하는 법원칙의 선언"(Declaration of Legal Principles Governing the Activities of States in the Exploration and Use of Outer Space)을 채택하였는데 이는 1967년 우주조약으로 발전하였다. 조약의 체결에도 불구하고 아직도 이 결의가 중요한 의미를 가지고 있는 것은 이 결의의 주요내용인 우주이용의 자유체제, 우주의 점령이나 주권주장을 통한 전유화 금지, 국제법의 준수, 국제책임, 우주비행사의 구조, 인류 전체의 이익지향 등의 원칙들이 국제관습법으로 발전하여 현재 우주관계법에 가입하지 않은 국가들도 구속하고 있다는 점이다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.57-67
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• 1997

가상공간 탐색은 근본적으로 가상카메라의 조작으로 귀결된다. 이때 가상카메라는 자유도 6을 가지고 움직인다. 그러나 우리가 주로 사용하는 마우스나 조이스틱 등의 입력장치는 2D 장치이다. 따라서 입력장치의 운동에 대응되는 카메라의 운동은 어느 한 순간에는 2D운동이다. 그러므로 카메라의 6DOF(degrees of freedom) 운동은 2D 또는 1D 운동들의 결합으로 표현할 수밖에 없다. 많은 가상공간 탐색 브라우저에서는 이 문제를 해결하기 위해 여러 가지 탐색 모드를 사용한다. 그러나 다수의 모드를 설정하는데 사용된 기준이 분명하지 않고 각 모드에서 가능한 조작들이 서로 중복되는 경향이 있을 뿐만 아니라 입력장치의 감각 대응성(kinesthetic correspondence)이 미흡하기 때문에 사용자가 공간을 탐색할 때 상황을 장악하고 있다는 느낌을 가지기 힘들다. 이 문제를 해결하기 위해서는 일관적이면서도 포괄적인 단일 탐색 메타포어가 필요한데 본 논문에서는 이를 위해 헬리콥터 조종사 메타포어를 제안한다. 헬리콥터 조종사 메타포어를 이용한다는 것은 조종장치들에 의해 사용자가 공간에서 날고있는 가상 헬리콥터의 조종사가 되어 공간 영상을 탐색 한다는 의미이다. 본 논문에서는 헬리콥터의 6DOF 운동을 직관적으로 조작하기 위해서 이를 6개의 2D 운동공간, 즉, (1) 평면상의 이동, (2) 수직면상의 이동, (3) 현위치중심의 피치, 요회전, (4) 현위치중심의 롤, 피치회전, (5) 좌우상하 선회, (6) 물체중심회전, 으로 분할하고, 각 2D 운동공간을 가시화 시켜 그 공간 자체를 메뉴화 하였다. 이렇게하면 사용자로 하여금 의식적으로 특정 모드를 선택하는 부담없이 단지 필요에 의해 적절한 2D 운동공간을 시각적으로 판단할 수 있도록 해준다. 각 운동공간에서의 헬리콥터 운동은 조이스틱의 2D 조작으로 제어한다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제spc호
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• pp.35-58
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• 2007

우주활동이 환경과 관련되어 문제가 되는 것은 우주의 탐사활동과 이용을 통해 우주공간이나 천체 및 지구의 환경이 현저하게 오염될 수 있기 때문이다. 특히 우주에서 핵연료(Nuclear Power Sources; 약칭하여 'NPS')를 사용하는 위성이나 우주물체가 기능부전(malfunction)으로 인하여 지구에 재진입하면서 추락했을 경우, 그에 따른 재앙은 실로 엄청날 것이다. 1961년 미국에서 원자력 발전기에 의한 인공위성을 쏘아 올린 이래 원자로를 핵연료로 이용한 원자력위성은 무수히 많다. 주로 달이나 혹성에 발사하는 위성이라든지 군사적인 목적을 띤 위성이 주로 이러한 위성들인데 이들이 우주공간에서 파괴되던가 또는 지표면에 충돌하는 경우에 발생하는 피해는 상당히 심각한 것으로 우려되고 있다. 본 논문은 이와 관련하여 대표적인 인공위성 추락사건인 1978년 소련의 핵원료 위성 Cosmos 954 사건과 이로 인해 UN내에서 '외기권 우주의 평화적 이용에 관한 위원회'(Committee on the Peaceful Uses of Outer Space : 약칭하여 'COPUOS')를 통해서 장기간 논의하다가 1992년 UN총회의 결의를 통해 채택된 "우주에서의 핵원료사용에 관한 원칙"(Principles Relevant to the Use of Nuclear Power Sources in Outer Space; 일명 'NPS원칙')의 내용과 그것의 우주법적 의미에 관하여 살펴보았다. 우주법으로서는 1967년 우주조약, 1968년 구조협정, 1972년 책임협약, 1976년 등록협약, 1979년 달조약의 관련조항을 들 수 있고, 그밖에 핵관련조약들과 국제환경법상 일반원칙들을 살펴보았다. NPS원칙과 같은 연성법은 조약과 같은 경성법에 비하여 효력면에서 구속력은 없으나 국가들이 점차 수용할 때 그것은 국제관습법이 될 수 있으며 국제관습법은 모든 국가를 구속한다는 점에서 그 의의를 찾을 수 있다. 예를 들어 1963 년 12윌 13 일 UN총회가 우주의 법적지위에 관하여 우주 활동을 규제하는 법원칙인 "외기권 우주의 탐사 및 이용에 관한 국가들의 활동을 규제하는 법원칙의 선언"(Declaration of Legal Principles Governing the Activities of States in the Exploration and Use of Outer Space)을 채택하였는데 이는 1967년 우주조약으로 발전하였다. 조약의 체결에도 불구하고 아직도 이 결의가 중요한 의미를 가지고 있는 것은 이 결의의 주요내용인 우주이용의 자유체제, 우주의 점령이나 주권주장을 통한 전유화 금지, 국제법의 준수, 국제책임, 우주비행사의 구조, 인류 전체의 이익지향 등의 원칙들이 국제관습법으로 발전하여 현재 우주관계법에 가입하지 않은 국가들도 구속하고 있다는 점이다.