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.
최근 현대사회는 고도의 발전과 더불어 화석연료 사용으로 인한 환경문제가 대두되고 있다. 그래서 저공해 에너지 및 기술개발 등 지속적인 노력을 기울이고 있지만 기존의 화석연료와 자동차를 대체 할 수 있을 만한 수준의 성과를 거두지는 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 21세기 전기 오토모바일 분야에서 세그웨이(Segway) 기술을 토대로 단점을 보안하고 새로운 인터페이스의 방향을 제시하는데 그 목적을 두고 있다. 세그웨이는 자체의 기울어짐을 이용해서 제어를 하기 때문에 어느정도 경사가 있는 곳에서 기울기를 잘못 조절하면 그대로 넘어지는 문제가 있다. 본 연구는 이러한 단점을 해결해 보고자 2개의 압력센서(Load cell)를 사용하여 체중비율에 따른 제어방법을 도입해 보았다. 또, 경사로에서의 수월한 운행을 위해서 자이로센서와 가속도 센서를 사용해서 값을 보정해 경사에서도 자유로운 제어방법을 연구해 보았다. 탑승자의 체중과 경사각에 따른 압력센서의 압력 감지값을 실험으로 측정하여 산출해 본 결과 경사각에 비해서 체중에 대한 제어변수 변화량이 크다는 점을 알 수 있다. 결과적으로 압력센서를 사용해서 만든 세그웨이또한 제어가 간편하며 경사로 등에서의 안정성도 높은 것을 알 수 있다.
탄성변형과 피로손상은 카트의 주행성능에 영향을 미치는 것으로 카트 프레임에 영구변형을 유발할 수 있다. 카트프레임은 현가장치와 다른 장치를 포함하지 않으므로 두 가지 변형에 결정적인 영향을 미칠 수 있는 코너주행 시 동적 거동은 비틀림 변형이 원인이 된다. 선회주행 시 카트의 동적 거동을 분석하기 위해 카트의 GPS추적이 실시간으로 이루어지고 카트 프레임에 작용하는 비틀림 응력값을 측정하였다. 레저카트와 레이싱카트의 재료물성치들은 인장실험을 통해 얻었다. 비틀림 응력집중과 프레임 변형은 얻어진 결과 값을 토대로 프레임의 응력해석을 통하여 파악하였다. 개발된 주행분석장치를 이용하여 레저카트와 레이싱카트를 각 조건별로 실차실험을 수행하였고 이를 통한 코너에서 카트의 주행거동을 살펴보았다. 카트가 곡선주행 시 원심력으로 인해 하중이동이 발생하였으며 카트프레임에 비틀림 응력이 발생하였다. 예를 들어 레저카드의 경우, 40 km/h의 속도로 운전할 때 최대 비틀림 피로한도를 측정한 최대 비틀림응력은 230 MPa이며 비틀림 피로한도계수는 0.65를 나타내었다. 뿐만 아니라 카트의 선회 시 운전요소들을 운전측정시스템을 인스톨한 실측장비에서 측정하였으며 카트의 운전거동은 수직변위에 의해 측정하였다.
본 연구에서는 캡슐트레인의 승차감 향상을 위하여 캡슐트레인 모델 내의 현가장치에 감쇠 제어 장치를 적용하고 그 효과를 검토하였다. 캡슐트레인의 부상 방식으로 사용되는 초전도 유도 반발식 부상은 별도의 부상제어가 필요 없고 부상 공극이 큰 장점이 있다. 하지만, 본 부상 방식은 공극 변화량이 크고 외부로부터 유입되는 진동에 대한 작은 감쇠 특성으로 인해 캡슐트레인의 승차감을 저하시키는 단점이 있다. 본 연구에서는 캡슐트레인의 승차감 향상을 위해서 1차 및 2차 현가장치 내에 적용되는 감쇠 제어 장치를 고려하였다. 1차 현가장치에 적용되는 감쇠 제어 장치는 외란에 의해 발생하는 진동이 대차로 전달되는 것을 감소시키는 역할을 하고, 2차 현가장치 적용되는 감쇠 제어 장치는 대차의 진동이 차체로 전달되는 것을 감소시키는 역할을 한다. 감쇠 제어가 승차감에 미치는 효과를 검토하기 위하여 캡슐트레인 모델을 기반으로 한 동특성 해석 시뮬레이션을 수행하였다. 검토 결과, 현가장치 내 감쇠 제어를 통해 ISO 기준의 승차감 규격을 만족할 수 있음을 확인하였다.
이 연구에서는 선행 연구에서 개발된 진동과 압력을 병합한 하이브리드 에너지하베스팅 블록의 성능을 개선하였다. 이와 같이 개선된 에너지블록의 발전 성능을 측정하고 앞서 개발된 제품들과의 에너지성능을 비교 분석하였다. 이전 모델에서는 중앙부에 압전체, 그리고 양측면에 진동인가형 전자기유도부를 배치했었다. 개선모델은 하나의 블록에 세 개의 단위모듈을 연속으로 배치하였다. 하나의 단위모듈의 상부에는 압전체를, 하부에는 세 개의 전자기부를 두는 방식으로 설계 변경하였다. 이와 같이 개선된 에너지블록에 대한 실험실 조건에서의 발전성능 평가결과, 1회 연속 가신 시에는 1.066W로 선행 대비 235%, 5회 연속 가진 시에는 1.830W로 선행대비 177%의 성능개선 효과를 얻을 수 있었다. 하이브리드 에너지블록의 개발목적은 주차장 출입부에 설치하여 차량이 에너지블록을 통과할 때 압력과 진동에 의해 전기를 생산하고자 하는 것이다. 이때 생산되는 전기는 주차장 출입구에 경광등과 LED 안내전광판 가동용으로 활용하고자 하는 것이다. 따라서 향후 실제 주차장에 설치를 통한 실험실조건과 실제조건에서의 발전성능을 검증할 필요가 있을 것으로 사료된다.
최근 설치되는 주차장은 한정된 지상공간 및 건축물의 대형화, 지하화로 인하여 옥상이나 지하에 설치하는 것이 일반화되었으며 주차장 램프의 경사를 17%이하로 규제하고 있다. 하지만 주차장 램프 진입시 램프의 종단경사가 다소 급한 경우에 자동차의 차체와 경사로 바닥이 부딪치는 현상을 경험하거나 또는 경사로 바닥이 손상된 흔적을 자주 접하게 된다. 이에 본 연구는 주차장 램프의 시 종점부에 대한 종단해석을 통하여 자동차 및 경사로 바닥과 접촉되지 않는 적정한 종단곡선의 제원을 제시하여 구조물의 손상을 방지하고 운전자 및 동승자의 승차감과 안전성 확보하는데 도움이 되고자 한다. 본 연구에서는 첫 번째로 불특정 다수가 많이 이용하는 대형 건축물 주차장 램프를 대상으로 현장조사를 실시하여 문제점을 도출하였다. 두 번째로 주차장의 시점부 및 종점부에 대한 이론적 분석으로 상호 접촉여부를 평가하였으며 마지막으로 주차장 램프의 종단곡선 제원 산정을 위한 종단곡선 해석과 제원을 제시하였다. 또한, 종단곡선의 길이에 대한 분석 값과 일반식을 이용한 산정 값이 최소 0.4mm에서 최대 5mm이내의 차이로 적은 오차를 보이는 것을 검증하였다. 향후 본 연구를 통해 제시된 종단곡선을 적용할 경우 자동차 및 구조물의 손상을 방지하고 운전자의 승차감 및 안전성 확보는 물론 주차장 램프의 종단 설치기준이 재정립 될 것으로 기대된다.
경기도 북부 지역의 중심인 의정부소재 종합병원인 의정부성모병원과 신천병원에 1988년 3월에서 1990년 8월까지 내원한 총 282명의 악안면 골절 환자를 다각적으로 분석하여 다음과 같은 견해를 얻었기에 보고하는 바이다. 1. 악안면 골절 환자의 성별 발생빈도는 남자에서 4.6:1로 호발하였고 연령별로는 20대(40.4%)가 가장 많고 10대, 30대의 순이었다. 2. 부위별 발생빈도는 하악골이 40.2%로 가장 많았고 관골, 비골, 상악골의 순이었다. 3. 부위에 따른 성별 발생빈도를 살펴보면 하악골에서 남녀비율이 6.2:1이며 관골, 상악골, 비골의 순으로 남자에 호발함을 알 수 있다. 4. 골절의 원인은 교통사고가 42.8%로 가장 많았고 폭력사고, 산재, 낙상 등의 순이었다. 5. 타부위 손상과의 관련성은 두경부(79.0%), 복${\cdot}$흉부, 상하지 순이었다. 6. 하악골 골절에서는 정중부가 33.9%로 가장 많았고 우각부, 과두, 골체부 순이었다. 7. 상악골 골절은 LeFortII type의 골절이 41.2%를 차지했다. 8. 관골부위의 골절은 관골궁을 포함한 골절이 72.5%를 차지했다.
카니발리즘은 동물계에 널리 알려져 있다. 그러나 조류의 경우 둥지 조사가 아닌 야생에서 관찰되는 경우는 드물다. 이러한 행동은 불규칙적으로 발생할 뿐만 아니라 지속적 관찰이 거의 불가능하기 때문이다. 독수리의 카니발리즘은 2017년 1월 17일 월동지인 해남군 금호호 농경지 주변($34^{\circ}35^{\prime}58.25^{{\prime}{\prime}}N$, $126^{\circ}26^{\prime}57.64^{{\prime}{\prime}}E$) 한 무리의 독수리에서 관찰되었다. 관찰은 현장으로부터 20m 또는 60m 정도 떨어진 곳의 승용차 내에서 쌍안경을 통하여 이루어 졌고, 사진 촬영을 위해 망원렌즈가 장착된 카메라도 함께 사용되었다. 현장에서 취식을 하던 마지막 독수리가 떠난 후 먹이의 잔존물을 확인하였다. 독수리가 취식했던 장소에는 독수리의 몸깃, 두개골, 흉골, 양쪽 다리 등 독수리의 잔존물들이 발견되었다. 그리고 그 외에는 그들의 먹이가 되는 다른 동물의 어떠한 흔적도 발견되지 않았다. 본 연구는 독수리의 카니발리즘에 관한 최초 보고로 카니발리즘에 대한 세부적인 설명 및 그 행동에 영향을 미친 환경적 요인에 대하여 알아보고자 하였다.
국내에서 이동실험실(BL3급)에 대한 연구와 기술개발 시도가 지속적으로 있어 왔다. 그러나 사업성과 제작기술 적용 문제로 주로 국외에서 이동실험실 차량 전체를 도입하여 보급하거나 국내 제작된 차체에 쉘터 부분은 국외에서 도입하는 방식으로 특수차량이 제작되어 왔다. 차량제작에 있어 쉘터부분의 양압과 음압의 기술력 확보가 관점이며, 각 설비별 기능분석을 통해 국산화 및 표준화 전략을 알아보고 기능개선 방향과 현 장비의 문제점을 확인하여 기존 도입된 특수차량들의 내부 구조와 기능에 대한 비교.분석을 통한 국내외의 제작기술을 확인하고 이를 적용하여 개선된 기술력을 확보하여 쉘터 내부의 양압설비와 구조설비에 적용할 수 있는 국산화 방안 모색하고 기존 분석 이동실험실의 제원.탑재장비의 현황을 참고하여 국내에 도입 가능한 이동식 측정분석차량 제작을 모색하고자 한다.
본 연구는 동력분산형 고속열차의 승차감을 개선하기 위하여 진행되었다. 동력분산형 고속열차 시제차량의 동역학 해석을 통해 300km/h이상의 임계속도를 갖는 등가 답면구배의 범위는 0.05에서 0.25사이임을 확인하였다. 초기에 적용된 차륜 프로파일 S1002는 4만km이상의 누적주행거리에도 불구하고 등가 답면구배는 0.033 정도였고, 안정적인 운행을 위해서는 등가 답면구배가 0.061이 넘는 XP55가 더 적합함을 확인하였다. 동력분산형 고속열차의 승차감을 개선하기 위한 방안으로 요댐퍼의 설치 각도를 $7.35^{\circ}$에서 $0^{\circ}$로 변경하고, 민감도 분석과 최적화를 통해 도출된 공기스프링 횡 및 상하방향 강성 30% 감소, 2차 수직댐퍼 및 횡댐퍼 댐핑계수를 50% 증가시키는 방안을 제안하였다. 이를 적용하면 차체 가속도를 평균 20%정도 개선시킬 수 있을 것으로 예상되었다. 도출된 승차감 개선 방법의 일부인 요댐퍼 설치각도를 $0^{\circ}$로 변경하고 횡댐퍼의 댐핑계수를 30% 증가시킨 후 경부고속선에서 300km/h 속도로 시운전을 진행하였을 때, 차체 횡가속도는 평균 34.3% 개선되었고, 본 연구에서 제안된 추가적인 개선 방안은 향후 시운전 시험 시에 적용될 예정이다. 본 연구에서 사용된 승차감 개선 프로세스는 향후 동력분산형 고속열차의 상업 운행 시에 발생할 수 있는 승차감 관련 문제 해결에 사용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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