• 제목/요약/키워드: 피로 설계

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싸이벡스를 이용한 핸드바이크 시트 각도의 상지 회전력에 관한 연구 (Research of Upper limb Torque on the Hand Bike by Degree of Seat using Cybex)

  • 김동옥;유연호;이근민
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.287-294
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    • 2016
  • 본 연구는 가변형 핸드바이크를 개발하기 위해서 손으로 구동하는 핸드바이크 사용자들이 싸이벡스를 이용하여 등받이각도별 상지회전력 값, 크랭크축과 가슴명치와의 거리에 대한 상지회전력 값, 그리고 핸드바이크의 손잡이 각도별 상지회전력 값을 토대로 핸드바이크 설계 가이드라인을 제시하기 위함이다. 본 연구를 위해 일반인 남자 3명을 대상으로 상지 회전력 값을 실험측정하였다. 본 연구 결과를 보면 다음과 같다. 첫째, 핸드바이크 등받이 각도 중 상지회전력에서 최대근력이 등받이 50도일때가 가장 높았고, 근지구력은 등받이 80도 일때가 가장 높았다. 이는 엎드린 자세 즉 K-Tybe 핸드바이크가 가장 속도가 높을거라고 주관적으로 생각되었지만 바람의 저항이 등받이가 낮을수록 속도와 효율성이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 핸드바이크 손잡이 타입 중 수평(0도)손잡이, 수직(90도)손잡이, 45도 손잡이 중 45도 손잡이가 가장 회전력 값이 높았다. 이는 수관절, 주관절, 견관절 등이 골고루 힘이 분배되어 회전력이 발생하는 것으로 나타났다. 셋째, 핸드바이크 크랭크축과 가슴명치와의 거리(35cm, 45cm, 55cm)중 45cm가 회전력이 가장 효율적으로 발생되는 것으로 나타났다. 이는 핸드바이크 핸들링 시에 나타나는 중력에 영향과 피로감이 영향을 받는 것으로 나타났다.

과수 수확작업 기계화 현황 및 추진방향 (Current Status and the Way Forward for Fruit Harvesting Mechanization)

  • 김영진;최규홍;김성민
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.53-53
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    • 2017
  • 연구목적: 국내 과일 산업의 한 단계 도약과 대외 경쟁력을 높이기 위해서는 수확작업의 기계화가 시급함. 이 연구는 국내외 과일 수확 기계화 현황과 문제점을 분석하고, 향후 수확작업 기계화 방향을 제시하고자 수행 수확기계 실용화 현황 및 고찰 (국내) 과일을 직접 수확이 아닌 수확 작업을 보조해주는 고지 작업기(수동형, 모터 진동형)와 고소 작업차가 대부분임. 수동형은 사과 감 등을 수확하지만, 작업능률이 낮고 작업자가 쉽게 피로하여 장시간 작업이 불가능하므로 실질적인 대안이 되지 못함. 진동형은 자체 동력을 이용하여 나무에 진동을 가하여 주로 대추 매실 등 소과류 수확에 이용되고, 수확능률은 우수하나 충격 손상이 많아 개선이 요구됨. 고소작업차는 동력원에 따라 충전식과 엔진식으로 구분되고, 충전식은 엔진식에 비해 진동 소음이 적어 쾌적하지만, 작업시간이 배터리 용량에 제한을 받음. 또한 작업대 작동방식에 따라 리프트형과 붐형으로 구분함. 리프트형은 리프트를 이용하여 작업대를 상하로 구동하는 방식으로 높은 위치의 과실 수확이 어렵고, 작업대 넓이 만큼의 작업 공간(과수간의 거리)이 필요함. 붐형은 필요한 곳으로 접근성이 우수하나 무거운 무게를 지탱하기 어렵기 때문에 본체를 무겁게 하거나 수시로 수확된 과일을 하차시켜야 함. (국외) 수확 후 가공되는 과일류와 포도 올리브 오렌지 매실 등 소과류 수확이 기계화되었지만, 사과 복숭아 등 신선과일은 아직도 외국의 값싼 노동자들에 의존하여 수확되고 있음. 현재 실용화된 수확 기계는 진동식 수확기계와 터널식 수확기계가 대표적임. 진동식은 집게형의 부착기를 나무 줄기에 고정한 후 트랙터 동력원으로 나무에 진동을 가하여 수확하고, 올리브 대추 등과 같은 소과류와 과피가 두꺼운 오렌지 등에 적용되고, 수확 작업능률이 매우 높으나 과일의 낙하 상처를 피할 수 없는 단점이 있음. 터널형은 규격화(과수 크기 및 형태, 재식거리)된 과수원에 잘 적응하도록 설계 제작되어, 과수 위를 지나가면서 내부에 설치된 진동장치와 컨테이너로 과일을 수확하고, 와인용 포도 수확기가 대표적임. 기계수확이 가능하도록 과수원 조성단계에서부터 재배양식(과수 좌우 및 전후 거리)을 기계의 제원(바퀴 간격, 작업부 간격 등)에 맞추어 재배함. 과일 수확로봇에 관한 연구는 활발하고 일부에서 실증시험단계에 있음. 결론: 구체적인 추진방향을 제시하면, 단기적으로는 과일 수확작업자의 작업편이성과 노동강도를 줄일 수 있도록 소형 저가 범용성이 우수한 보조기구/기계의 보급을 확대하고, 중장기적으로는 수확기계/수확로봇 개발을 위한 연구개발비 투자를 늘리는 동시에, 기계/로봇이 과수원에 잘 적응할 수 있도록 수형 재식거리 등 재배양식의 표준화가 추진되어야 함.

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제주도 감귤 과수원의 야간 기온 분포(II) (Nocturnal temperature distribution on orange orchards in Cheju Island (II))

  • 이승호;이현영
    • 대한지리학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.230-241
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    • 1995
  • 제주도에서 때때로 밭생하는 동해(凍害) 는 감귤 농사에 많은 영향을 준다. 특히 한 라산 북사면의 감귤 과수원에서는 대규모의 동해 뿐만 아니라 소규모 냉기류의 정체로 인하 여 품질과 생산성이 낮아지는 경우가 빈번하다. 본 연구는 감귤 과수원지역의 동해나 한해 (寒害)로 인한 피해 방지를 모색하기 위한 연구의 일환으로서 1989-1990년 겨울에 동해 피 해가 컸던 북제주군 와산리 일대를 사례로 택한 1995년 1월 관측 결과를 중심으로 기온 분 포의 특성을 분석하였다. 기상조건에 따라서 고지대(해발 200m 이상의 지역)와 저지대(해발 200m미만의 지역)의 최저기온 분포가 다르게 나타났다. 흐리고 바람이 강한 날과 강수현상 이 있는 날에는 고지대의 기온이 낮은데, 저지대와의 차이는 전자의 경우 2.4$^{\circ}C$, 후자의 경 우 0.2$^{\circ}C$ 정도이다. 반면 바람이 없고 맑은 날 야간에는 저지대보다 고지대의 기온이 높은데 최대 차이는 4.8$^{\circ}C$에 달하였다. 방풍 시설에 의하여 밀폐된 곳이나 지형적으로 함몰된 와지 에서는 냉기류가 정체되면서 소규모의 냉기호가 형성되었다. 그리고 최대 강도 3.1$^{\circ}C$ 에 이 르는 지표면의 복사냉각에 의한 기온 역전 현상이 발생하는데, 방풍시설로 완전히 밀폐된 고도인 90cm까지 뚜렷하게 저온현상이 나타났다. 방풍림과 방풍담으로 밀폐된 곳에서는 방 풍 시설의 전면과 후면의 기온차가 2.O$^{\circ}C$에 이르고 있다. 저지대에 냉기호가 형성되었을 경 우, 인공적으로 소규모의 대류현상을 일으켜 냉기호 내의 기온을 상승시키는대 큰효과를 얻 을 수 있었다. 본 연구의 결과는 실측에 의한 상습 냉해지역의 파악과 냉해 방지를 위한 합 리적인 방풍시설의 설계의 방요성이 시급함을 보여준다.

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지능형 교통체계 기반 인간-기계 인터페이스 시스템 평가를 위한 정신적부하 측정방법의 비교 연구 (Comparative Study of Subjective Mental Workload Assessment Techniques for the Evaluation of ITS-oriented Human-Machine Interface Systems)

  • Cha, Doo-Won;Park, Peom
    • 대한교통학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.45-58
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    • 2001
  • 교통시스템 및 차량의 인간-기계 상호작용 및 인간공학적 평가에 널리 사용되는 운전자의 시각행위분석, 생체신호측정(심박수, 호흡수, 뇌파, 피부전기반사 등), 부가작업의 수행도분석, 반응시간 분석, 차량조작변수 분석(속도, 핸들조작, 가속페달조작) 등의 방법들과 함께 운전자 판단에 의한 주관적평가(Subjective Mental Workload Assessment)는 기존 시스템의 평가뿐만 아니라, ITS(Intelligent Transport Systems) 기반 인간-기계 시스템(항법장치, Head-UP Display, AHS Flat Panel Display, Changeable Message Sign, Cellular Phone, 등)의 인간-기계 상호작용 평가, 안전도 평가, 경쟁시스템 및 디자인 대안의 의사결정, 설계가이드라인 제작 등을 위한 하나의 표준화된 평가도구로 자리 잡고 있다. 이에 본 연구에서는 가장 많은 적용빈도와 효과 및 감도를 제시하는 주관적 평가방법인 NASA-TLX (National Aeronautics and Space Administration-Task Load Index), SWAT(Subjective Workload Assessment Technique), MCH(Modified Cooper-Harper) scale, RNASA-TLX(Revision of NASA-TLX)를 대상으로 항법 장치를 사용한 운전자 부하 비교평가 실험결과를 이용하여, 제시된 방법들의 감도 및 피 실험자의 주관적 판단을 통한 상호 비교분석을 실시하였으며, 결과로 위에 제시된 방법들의 사용가이드라인과 ITS 기반 인간-기계 시스템의 인간공학적 평가를 위한 주관적 평가방법의 비교평가결과를 제시하였다.

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고압가스 압력용기의 강도안전성에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Strength Safety of High Pressure Gas Cylinder)

  • 김청균;김승철
    • 한국가스학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.1-6
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    • 2010
  • 고압가스 압력용기의 강도안전성을 FEM으로 해석하였다. 본 연구에서 고려한 강재용기의 내압은 서비스 충전압력 $9kg/cm^2$, 가스충전 최고압력 $18.6kg/cm^2$, 안전변 작동 최고압력 $24.5kg/cm^2$, 수압시험압력 $34.5kg/cm^2$이다. FEM 해석결과에 의하면, 서비스 충전압력 $9kg/cm^2$와 충전최고압력 $18.6kg/cm^2$에 대한 강도안전성은 가스용기에 걸리는 응력이 강재의 항복강도 이내에 있기 때문에 안전한 것으로 나타났다. 그러나 수압시험압력 $34.5kg/cm^2$을 가하였을 때에 발생하는 응력은 항복강도를 충분히 넘어서기 때문에 불안전하지만, 인장강도 이내에 존재하기 때문에 아직은 안전하다. 수압시험압력을 용기에 자주 공급하면 용기는 소성변형에 의한 피로잔류응력이 특히 하단반구부에 축적되므로 파손될 수 있다. 계산결과에 의하면, 스커트 지역에 작용하는 집중하중은 하단반구부에 영향을 미치지 않지만, 용기에 서 가장 취약한 부분은 용기의 몸체와 스커트 사이에 위치한 하단반구부의 중간부분임을 알 수 있다. 따라서 하단반구부의 형상은 고압가스 저장용기 설계에서 중요한 요소라는 것을 보여주는 FEM 해석결과를 제공하고 있다.

청소년 남학생 흡연의 관련요인 : 가족구성원 흡연과의 관련성을 중심으로 (Relevant Factors for Smoking in Adolescent Boys : Focusing on the connection with smoking of family members)

  • 박아영;김철웅
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.446-457
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 청소년 남학생 흡연과 가족구성원의 흡연의 관련성을 분석하기 위함이다. '제14차(2018년) 청소년건강행태조사'에 응답한 27,276명을 이용하여 빈도분석, 교차분석, 다중 로지스틱 회귀분석을 실시하였다. 남학생 중 비흡연율은 91.5%, 흡연율은 8.5%(가끔 흡연함 2.5%, 자주 흡연함 6.0%)이다. 연구결과, 가족구성원의 흡연자 수에 따른 남학생의 흡연 상태는 유의한 차이가 있다(p<0.001). 인구사회학적 특성에 따른 흡연은 학년, 학업성적, 경제상태, 아버지 학력, 어머니 학력에서 유의한 차이가 있고(p<0.001), 건강행태관련 특성에 따른 흡연은 음주 정도, 자살 생각률, 우울감 경험률, 스트레스 정도, 아침식사 빈도, 수면 후 피로회복 정도, 주관적 건강 인지 정도에서 유의한 차이가 있다(p<0.001). 남학생의 흡연가능성은 가족구성원 흡연자가 1명일 때보다 가족구성원 흡연자가 2명이상일 때 더 높다(p<0.001). 본 연구의 의의는 남학생 흡연이 가족구성원 흡연상태에 따라 영향을 받는다는 것을 확인하였으며 이러한 연구결과는 청소년 흡연의 예방 및 금연사업을 구성할 때 가족 흡연자의 금연 사업을 병행하여 설계한다면 좋은 효과를 거둘 수 있음을 시사한다.

광고 글 필터링 모델 적용 및 성능 향상 방안 (Application of Advertisement Filtering Model and Method for its Performance Improvement)

  • 박래근;윤혁진;신의철;안영진;정승도
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.1-8
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    • 2020
  • 최근 기하급수적인 인터넷 데이터의 증가로 딥러닝 등의 많은 분야가 발전하였지만 바이럴 마케팅(viral marketing)과 같은 상업적 목적의 광고가 발견되면서 정보증가의 부작용이 발생하고 있다. 이는 양질의 정보를 공유하고자 하는 인터넷의 본질을 훼손하고 있을 뿐만 아니라 사용자는 양질의 정보를 습득하기 위해 검색시간이 증가하는 문제가 야기된다. 이에 본 연구에서는 광고(Ad: Advertisement, 이하 Ad) 글을 정보 전달의 본질을 흐리는 내용의 글이라 정의하였으며 본 정의에 부합하는 정보로 필터링하는 모델을 제안하였다. 제안하는 모델은 광고 필터링 경로와 광고 필터링 성능 개선경로로 구성되었으며 지속적으로 성능이 개선되도록 설계하였다. 광고 글 필터링을 위해 데이터를 수집하고 KorBERT를 사용하여 문서분류를 학습하였다. 본 모델의 성능을 검증하기 위해 실험을 진행하였으며 5개의 주제를 통합한 데이터에 대한 정확도(Accuracy), 정밀도(Precision)는 각각 89.2%, 84.3%의 결과를 나타냈고 광고의 비정형적 특성을 고려하더라도 높은 성능이 보임을 확인하였다. 본 모델을 통해 바이럴 마케팅으로 구성된 문서에서 광고 문단을 판단하고 필터링하여 사용자에게 양질의 정보를 효과적으로 전달하며 검색하는 과정에서 낭비되는 시간과 피로가 감소할 것으로 기대된다.

True VOD 시스템을 위한 채널 예약 패칭 방법의 설계 및 평가 (Design and Evaluation of a Channel Reservation Patching Method for True VOD Systems)

  • 이주영;하숙정;배인한
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제9B권6호
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    • pp.835-844
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    • 2002
  • 비디오 서버가 제공할 수 있는 채널의 개수는 서버의 통신 대역폭에 의해 결정되므로 비디오 서버의 가용 채널 수는 제한되어 있다. 멀티캐스트 데이터를 공유함으로써 비디오 서버에 대한 I/O 요구를 절감시키기 위하여 일괄처리, 피기백킹 그리고 패칭과 같은 여러 방법들이 제안되었다. 특히 패칭은 VOD 시스템을 위한 비용에 있어서 효율적인 것으로 보여지고 있다. 패칭은 일반적인 멀티캐스트 기법과 달리 새로운 요청을 진행중인 멀디캐스트에 합병할 수 있게 하는 동적 멀티캐스트 방법이다. 더욱이, 새로운 요청은 다음 멀티캐스트를 기다리지 않고 즉시 서비스될 수 있으므로 true VOD를 이룰 수 있다. 본 논문에서, 우리는 고정 채널 예약 패칭과 가변 채널 예약 피칭이라는 두 가지 채널 예약 패칭 알고리즘을 제안한다. 인기 비디오에 대한 용청들을 즉시 스케줄하기 위하여, 제안하는 알고리즘들은 고정된 개수의 인기 비디오 또는 서버의 부하에 따라 동적으로 결정되는 가변 개수의 인기 비디오를 위하여 비디오 서버의 채널들을 예약한다. 제안하는 알고리즘들의 성능은 시뮬레이션을 통하여 평가되었고, 단순 패칭의 성능과 비교하였다. 사용된 성능 척도는 비디오 서버 부하에 다른 평균 이탈율, 평균 대기 시간, 서비스 공평성 그리고 버퍼량이다. 시뮬레이션 결과는 우리가 제안하는 채널 예약 패칭 알고리즘들이 단순 패칭보다 성능이 더 나음을 보였다.

고장력 볼트 이음부의 내부 압축응력 분포 (Compressive Stress Distribution of High Tension Bolted Joints)

  • 김성훈;이승용;최준혁;장동일
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권2호통권31호
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    • pp.171-179
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    • 1997
  • 고장력 볼트 이음부에서의 힘의 전달은 부재간의 압축력 및 볼트축력에 의하여 외력과 균형을 이룸으로서 형성되어지며, 부재간의 압축력, 도입된 축력의 변화 및 미끄러짐하중 등은 볼트 체결부 및 볼트의 유효강성에 지배된다. 이때 유효강성은 일반적으로 접합부의 유효단면적과 탄성계수의 곱으로 나타내어지지만 접합부재의 유효단면적이 어느 정도가 되는지는 판단하기가 쉽지가 않다. 이를 위해서 종래에는 이음부의 탄성변형에 관계하는 유효단면적을 등가중공원통형으로 가정하여 이에 대한 여러 가지 검토가 이루어졌다. 그러나 이러한 제안식들은 설계상의 목적과 복잡한 계산을 피하기 위하여 매우 단순화시킨 것으로 어느 식이 타당한 지는 단정하기가 어려우며 이에 대한 상세한 해석적인 검토 및 실험적인 검증이 요구된다. 따라서, 본 연구에서는 볼트 축력에 의한 접합부재의 유효단면적 산정과 이에 대한 검증을 위하여 고장력 볼트 이음 시험편에 대해 피로시험을 실시하고 반복하중 재하 후의 마찰면의 형상을 관찰하여 유효마찰 영역을 측정하였으며, 유한 요소법에 의해 수치 해석을 실시하여 내부 압축응력의 분포형상을 밝히고 접촉면상에 발생하는 응력 분포영역을 근사화하므로서 마찰면의 형상과 내부 압축응력의 분포영역과의 관계 그리고 유효단면적의 산정 방법을 고찰하였다.

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피라미드 트러스 심재를 채용한 도시철도차량 출입문의 구조강성평가 (Structural Stiffness Analysis on Doors having Pyramidal Truss Cores in an Urban Transit Vehicle)

  • 임재용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.697-702
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    • 2017
  • 본 연구에서는 현재 운행 중인 도시철도차량의 전동차 출입문에 규칙적 다공질 금속, 즉, 트러스 요소로 이루어진 피라미드 트러스 코어를 적용 가능한가에 대해 구조 강성 측면에서 검토하였다. 전동차 출입문은 내외피 사이 심재부에 허니콤과 보강재로 구성된 샌드위치 구조이며, 충분한 굽힘 강성과 내구성 등이 요구된다. 현재, 전동차 출입문의 기계적 성능은 한국철도표준규격(KRS)과 도시철도용품 품질규격에서 명시되고 있는데, 3점굽힘시험을 수행하여 중앙부의 처짐량을 측정하여 구조강성의 만족 여부를 판정하고 있다. 기존의 허니컴 코어를 채용한 출입문에 비해 피라미드 트러스 코어로 대체한 출입문의 구조강성 비교를 위하여 기존의 허니콤 코어와 동일한 무게의 두 종류의 피라미드 트러스 코어를 설계, 고려하였다. 이후 한국철도표준규격에 명시한 시험조건에 따라 유한요소해석을 실시하였다. 피라미드 트러스 코어를 적용한 전동차 출입문의 3점굽힘해석 결과 피라미드 트러스 심재 출입문은 기존의 허니콤 심재에 비해 약 2.5%의 처짐량이 더 발생하였지만, 규격에서 요구한 강성 조건을 충분히 만족시켰다. 따라서, 다기능성에 유리한 규칙적 다공질 금속인 피라미드 트러스 심재는 기존의 허니콤 기반의 출입문을 대체할 수 있을 것으로 판단된다.