• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.3022-3029
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• 2011

개정 교육과정에 의한 '정보' 교과의 성격 중 하나는 정보사회의 일원으로서 실천적 태도를 고취시킨다는 것이다. 이에 본 연구는 중학교 '정보'교과의 '정보사회와 정보기술' 영역에 대한 구성이 학습자들의 참여를 독려하고, 실천에 기여할 수 있을 정도로 탐구적인 경향을 나타내는 지를 알아보는 것을 목적으로 하였다. 교과서의 탐구적 경향 분석을 위해 Romey 분석법을 활용하여, 검정 교과서 중 채택율이 높은 4종의 교과서를 분석하였다. 6개의 내용 요소에 대한 분석결과 3개 이상의 요소에서 탐구적 경향을 보인 교과서는, 본문지수 에서는 1개, 활동지수에서는 2개 교과서로 나타났다. 그러나 표나 그림 지수, 평가 지수, 장 끝 지수에서는 탐구적 경향을 보인 교과서가 없었다. 본 연구는 중학교 정보 교과서에 대한 의미 분석을 토대로 탐구적 경향에 대한 정량화를 시도하였고, 특정 페이지에 한정하지 않고 해당 영역 전체를 분석했다는 데 의의가 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1844-1866
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• 2011

홈 네트워크 시스템에서는 각각의 전자 디바이스는 제조사별로 부과된 고유한 제어 데이터 포맷들을 가지고 있으며 거기엔 다양한 디지털 디바이스와 프로토콜 타입들이 있다. 게다가 다양한 디바이스들 간에는 서로 상호 운영환경들이 상이하기까지 하다. 이와 같은 특징들로 인해 홈 네트워크 시스템은 데이터 호환, 동시 제어, 동적 플러그인과 같은 결정적인 기능들을 지원하기가 매우 어렵다. 따라서 홈 네트워크 시스템은 상대적으로 재사용성이 낮은 편이다. 본 논문에서는 홈 네트워크 시스템의 재사용성을 향상시키기 위해 가변성들을 지원할 수 있는 재구성 가능한 프레임워크 설계 기법을 제안한다. 이를 위해 홈 네트워크 시스템의 가변적인 부분들을 추출하여 이러한 가변부들을 가변성 타입들로 정의한다. 그리고 이러한 가변부들을 반영한 재구성 가능한 프레임워크의 구조를 설계하고 선택 기법과 플러그-인 기법을 통해 재구성 가능한 프레임워크를 특화시킬 수 있는 기법을 제시한다. 또한 제안된 프레임워크를 실제 홈 네트워크 시스템에 적용함으로써 재사용성과 제안된 설계 기법을 평가하고, 재사용성 평가 메트릭을 이용해서 이러한 사례 연구들의 결과를 평가하여 분석하고자 한다. 본 연구의 제안된 기법이 평가 결과를 분석한 결과 현존 시스템보다 재사용성을 보다 향상시킬 수 있음을 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.3117-3122
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• 2011

머리부 전후방향촬영은 종래의 증감지-필름 방사선촬영보다 디지털방사선촬영 시 입사표면선량(ESD)이 훨씬 높다. 따라서 본 연구의 목적은 부가필터를 사용하여 환자의 피폭선량을 줄이기 위한 것이다. 본 연구에서는 머리부 팬톰을 이용하여 머리부 전후방향촬영 시 부가여과판의 두께에 따른 선량 감소효과를 알아보았고, 동시에 부가여과판 사용에 따른 영상의 질적 저하의 평가를 위한 실험을 진행하였다. 선량측정은 머리부 팬톰을 머리부 전후방향촬영자 세로 위치시켜 입사표면선량과 투과선량을 0.1 mmAl으로부터 0.5 mmCu+2.0 mmAl까지 16종류의 부가여과판을 바꾸어 가며 측정하였다. 영상의 화질 평가를 위해서 총 17매의 영상을 촬영하였고 촬영된 영상은 영상의학과 전문의에게 평가를 의뢰하였다. 그 결과 부가여과판 중 0.2 mmCu+1.0 mmAl의 복합여과판을 사용한 부가여과판까지 진단적 가치가 있는 영상을 얻었고, 이 때 머리부 팬톰에 입사표면선량은 약 0.6 mGy이었다. 이 값은 국제원자력기구(IAEA)에서 권고하고 있는 머리부 후전방향촬영 시 입사표면선량 5 mGy의 12%에 불과하였다. 따라서 검사부위에 따라 적정한 부가여과판의 사용으로 환자의 피폭선량을 상당히 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.2549-2558
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• 2010

무선 체온 모니터기는 무선으로 체온을 모니터 하기 위해 설계된 건강관리 시스템이다. 무선 체온 모니터기는 낮은 가격과 손쉬운 사용방법으로 병원 장치와 비교할만한 정확도와 몇몇 특성들을 제공한다. 무선 체온 모니터기는 밴드 파트와 모니터 파트로 구성되어 있다. 밴드 파트와 모니터 파트 모두 2.4GHz 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 라디오가 내장되어 있는 칩콘2430, 일명 CC2430라는 마이크로 칩으로 사용한다. 이 CC2430은 무선 체온 모니터기가 집안 100피트 반경까지 상호 작동할 수 있게 해준다. 간단한 사용자 환경은 사용자로 하여금 손쉽게 고온과 저온의 한계점을 세팅할 수 있게 되어있다. 만약 사용자의 체온이 고온과 저온의 한계점을 넘어섰을 때 알람이 울리게 되어 있다. 알람은 저전압 오디오 증폭기와 스피커에 연결되어 작동되게 되어있다. 정확한 체온을 계산하기 위해 무선 체온 모니터기는 반드시 정확한 온도 검출장치를 사용해야만 한다. GE Sensing에서 선택된 서미스터는 온도 측정의 예민함과 정확함을 모두 만족시킨다. LCD 화면은 길이 64.5mm 폭 16.4mm의 백라이트 기능을 가추고 있으며 이 기능은 사용자가 어두운 환경이나 밝은 환경에서도 적어도 3피트 거리에서 화면을 모니터 할 수 있게 해준다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.104-111
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• 2014

이 논문에서는 자동차의 제동장치에 사용되는 브레이크 모듈 조립 작업을 로봇을 사용하여 자동화한 사례를 소개한다. 브레이크 모듈은 하나의 토크 멤버에 두 개의 브레이크 패드와 두 개의 패드 라이너를 장착하여 조립을 완성한다. 이 조립 작업은 로봇의 방향을 자주 바꾸어 주어야하기 때문에 일반적인 산업용 로봇 핸드를 사용하면 조립 시간이 오래 걸린다. 이 논문에서는 두 가지 방법을 제안한다. 첫 번째 방법은 다섯 개의 그리퍼를 갖는 로봇 엔드 이펙터를 설계, 제작하여 기존의 산업용 6축 머니퓰레이터에 장착하여 조립 작업을 수행하는 방법이다. 이 방법에서는 두 개의 브레이크 패드와 두 개의 패드 라이너를 한꺼번에 파지하여 조립 작업을 수행하며 따라서 하나의 그리퍼 만을 가지고 있는 기존의 엔드 이펙터에 비해 조립 시간을 줄일 수 있었다. 두 번째 방법에서는 첫 번째 방법을 더욱 개선하여 엔드 이펙터가 하나의 부가적인 자유도를 가지도록 설계, 제작하여 기존의 산업용 6축 머니퓰레이터에 장착하였다. 이 방법에서는 전체 로봇 머니퓰레이터가 7 자유도를 갖는 여유자유도 머니퓰레이터가 되어 로봇의 동작을 최소화하면서 조립에 필요한 다양한 로봇 방향을 구현할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.314-321
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• 2016

국내 공동주택 시장은 1980년대 이후 급격한 경제성장과 함께 부동산 시장이 활발해 짐에 따라 도시인구의 급격한 증가를 보이며 계속적으로 도시에 공급되어 도시 주거문화의 형태로 자리 잡았다. 하지만 시간이 갈수록 대량 공급 되었던 공동주택은 노후화가 진행되어, 재건축을 통해 환경개선을 이루었다. 그러나 재건축은 진행 과정에서 많은 양의 건설 폐기물을 발생시키며, 도심 환경의 악화, 소음, 교통, 세대수 증가 등이 문제점으로 따라 왔으며, 개발이익 위주로 추진되고 있는 재건축에 문제점들로 인해 각종 규제가 강화되자 공동주택 리모델링이 주목 받기 시작 하였고, 최근 주택법 등이 바뀌기 시작하면서 소규모 중, 고층 공동주택 등을 시작으로 수직증축 리모델링 사업이 추진되었다. 환경개선은 물론 시대적 요구사항에 맞게 변모하고 하였으며, 기존 건물을 사용한다는 점에서 여러 우려와 문제점을 나타내기도 하지만 미래적 방향으로 꼭 필요한 리모델링의 한 분야이다. 이에 본 연구는 공동주택 수직증축 리모델링 시공 사례 분석과 기존 연구 자료를 통해 리스크 발생 요인을 유형별로 조사 하였고, 시공 시행사, 설계 및 전문가로부터 설문조사 와 면담을 통해 관리개선요소 우선순위 분석을 통하여 상대적 중요도를 선정 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.163-177
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• 2016

이 연구는 조선시대 사찰 주불전 발굴지를 복원하기 위한 기초자료를 구축 방식을 제안하고자 하였다. 조선시대는 발굴지와 현존 주불전이 동시에 존재하는 유일한 시기이므로 평면계획의 비교를 통하여 복원을 위한 기초자료를 구하고자 하였다. 이 연구에서는 상관성이 있는 비교항목들을 선정하여 순차적으로 여러 단계의 비교를 통하여 복원을 위한 가장 적합한 사례들을 찾아낼 수 있도록 하는 목적을 가지고 기초자료 구축 방식을 제안하고자 한다. 따라서 이 연구에서는 비교항목의 선정과 비교 순서, 그리고 사례의 비교방식 등이 모두 중요한 요소로서 고려되어야 한다. 이 연구에서는 5개의 3x3칸 주불전 발굴지를 대상으로 70개의 현존 주불전과 비교하여 최초의 비교에서 4개의 사례를 선정하였다. 그리고 다시 한 번 비교를 통해서 사례들을 좁혀보았다. 비교항목으로서 면적과 정면/측면 길이의 비율은 서로 관련성이 있어 둘 다 만족하는 사례가 있어 복원의 기초자료로서 활용할 가능성이 높았다. 하지만 정면어칸길이/협칸길이의 비율과 측면어칸길이/협칸길이의 비율은 둘 다 만족하는 사례가 없어 비교항목 서로간의 관련성이 적음을 알 수 있었다. 이러한 자료 구축방식은 비교 항목, 비교 순서, 비교 사례의 선정 수량 및 범위 등에서 고려할 점이 많아서 장단점을 가지고 있음을 보여주었다. 그리고 다양한 방향으로 확장할 수 있어 그 가치가 높으며 자료구축의 다양성에 의해 개별적인 특징이 많은 발굴지에 보편적으로 적용할 수 있다는 장점을 가진다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.302-307
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• 2016

다단 딥드로잉의 기술은 제조 비용과 사이클 시간 단축 등의 장점으로 인해서 금속 성형 산업에 널리 적용되고 있다. 다단 딥드로잉으로 만들어진 제품의 형상이 복잡하고 세장비 큰 특징을 가진다. 예를 들어, 휴대 전화의 배터리 캔은 대표적으로 다단 딥드로잉으로 만들어진 제품이다. 배터리캔의 형상은 높이와 두께의 큰 종횡비를 가지고 있기 때문에 제조하기 무척 어렵다. 또한 최종 조립된 부품은 다단계 딥드로잉 후 스프링백으로 인해 조립 문제가 발생한다. 이러한 배터리 캔의 조립 시 발생하는 품질 문제를 개선하기 위해서 는 드로잉 후 스프링을 줄이기는 것이 매우 중요하다. 스프링백을 감소시키기 위해 산업 현장에서는 over bending, corner setting 및 Ironing 등의 경험적 방법을 적용해 왔으나, 본 연구에서는 유한 요소법을 이용한 보토밍(Bottoming)법을 제안하여 스프링을 줄이는 실용적이고 과학적인 방법을 제안하였다. 보토밍은 드로잉으로 성형된 최종 판재에 펀치로 압축 응력을 더욱 부가하여 스프링을 감소시키는 방법이다. 최적의 금형설계를 위해서 다양한 경우의 보토밍 공정 해석 시뮬레이션이 상용 유한요소 해석프로그램 (DYNAFORM)을 이용하여 연구되였다. 보토밍 공정을 적용한 제품의 스프링백 시뮬레이션 결과와 실험 결과와 비교되었고 그 시뮬레이션 결과는 실험과 잘 일치함을 보여 주었다. 결론적으로, 제안된 보토밍 방법은 산업계에서 스프링을 줄이기 위한 실용적인 방법으로 널리 사용될 것으로 예상된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.653-659
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• 2017

본 연구에서는 원웨이 클러치의 핵심 부품인 Outer Support Ring의 복합 단조 공정을 개발하고, 시제품을 제작하여 평가하였다. 기존 공정 즉, 열간 단조와 MCT 가공 공정은 과대한 소재 절삭량과 가공 시간이 길다는 단점이 있다. 이를 극복하고자 열간 단조를 통하여 형상을 구현하고, 냉간 단조를 통하여 정밀한 부품을 성형하였다. 최소한의 가공만을 적용하는 복합 단조 공정을 개발하였다. 상용 소프트웨어인 Deform-3D를 이용하여 단조 해석을 수행하였다. 해석 결과를 바탕으로 열간 단조 및 냉간 단조 공정을 설계하였고, 실제 금형 및 시제품을 제작하였다. 제작한 시제품은 경도, 표면 조도, 내부 결함, 단류선 검사 등의 평가를 수행하였다. 평가결과 특이한 문제점은 발견되지 않았으며, 양산적용이 가능할 것으로 판단된다. 복합 단조를 통하여 열간 단조와 MCT 가공 공정 대비 약 27%의 소재를 절감할 수 있었다. 또한 제품 개당 생산 시간은 약 2.15배 단축되었다. 본 연구를 통하여 원가 절감이 가능한 공정 및 금형 설계 기술을 확립하였고, 이를 통하여 관련 자동차 부품 생산에도 긍정적인 효과가 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.140-148
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• 2019

대형 주철 구조물은 선박이나 화학 플랜트등에서 케이싱이나 대형 파이프등으로 사용되고 있다. 그러나 대형 케이싱이나 파이프에서 발생되는 파괴는 대부분 해당 재료의 항복강도아래에서 발생된다. 대형 주철 구조물의 피로 파손은 설계 제한조건과 낮은 재료 강도 신뢰성등으로 인하여 발생되고 있다. 파손된 소형 주철 구조물은 시중에서 판매되는 주철 용접봉으로 보수가 가능하다. 그러나 파손된 대형 주철 구조물이 보수 용접으로 보수되려면 구조물 전체가 균일하게 가열되어 냉각되어져야 하나 현장에서는 그와 같은 가열장치를 설치하는 것이 불가능한 장소가 많다. 따라서 현재에도 선박과 플랜트 현장등에서는 파괴된 주철 구조물을 수리의 간편성으로 인하여 냉간 용접만하여 재사용하고 있고 이로 인한 피로 파괴가 재발생 되어져 파괴로 인한 손실 비용이 과대하게 발생하고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 파손된 대형 주철 구조물을 균열보수나사를 이용하여 파손된 부분을 기계적으로 결합하는 방법을 제안하여 피로 파괴된 대형 주철 구조물 보수 방법을 제안하였다. 균열보수나사로 보수한 GC 300의 노치 시험편을 인장시험한 결과 8.2 MPa정도의 인장 강도를 가지고 있어 GC 300으로 제작한 대형 열교환기나 가열기의 설계응력이 3.5 MPa이하인 것을 고려하면 안전율이 2.3이상이 되어져 균열보수나사를 이용하여 대형 주철 구조물 균열을 보수하는 방법이 공학적으로 매우 유용하다.