• 한국항공우주학회지
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• 제48권10호
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• pp.773-782
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• 2020

심층신경망 기반 하이브리드 유한요소해석을 위한 조인트 모델 방법 구축을 소개한다. 트렉터의 앞차축에서 다양한 체결 조건에 의해 유발되는 복잡한 거동 상태를 가지는 볼트와 베어링의 재료 모델을 심층신경망으로 대체했다. 볼트는 6자유도를 갖는 1차원 티모센코 빔 요소를 이용했고, 베어링은 3차원 솔리드 요소를 이용했다. 다양한 하중 조건을 바탕으로 유한요소해석을 한 뒤, 모든 요소에서 응력-변형률 데이터를 추출하고 텐서플로를 이용하여 학습시켰다. 신경망 기반 유한요소해석을 할 때 추출된 데이터를 바탕으로 학습된 심층신경망은 ABAQUS 서브루틴 안에 포함되어 현재 해석 증분의 응력을 예측하고 접선강도행렬을 계산할 수 있게 했다. 학습된 심층신경망 조인트 모델의 일반화 성능은 훈련에 사용되지 않은 새로운 하중 조건에서 해석하여 검증하였다. 최종적으로 이 방법을 이용하여 심층신경망 기반 앞차축 해석을 진행하고 응력장 분포를 검증했다. 또한, 실제 트렉터의 3점 굽힘 실험 결과와 비교하여 심층신경망 기반 해석의 타당성을 검토했다.

• 융합정보논문지
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• 제10권1호
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• pp.128-138
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• 2020

본 연구의 목적은 취업모의 일·가정 양립이 배우자만족도에 미치는 영향 과정에서 사회적 지원의 매개효과를 검증하는 것이다. 이를 위해 한국아동패널조사 자료 중에서 10차년도(2017년)까지 표본이 유지된 취업모 727명을 대상으로 분석하였다. 자료분석은 빈도분석과 정규성 검증을 위한 기술통계를 실시하였으며, 상관분석과 위계적 회귀분석을 실행하였다. 또한 사회적 지원의 매개효과를 검증하기 위해 Baron & Kenny(1986)의 3단계 방법을 활용하였다. 검증결과는 다음과 같다. 첫째, 취업모의 일·가정 양립의 이점요인은 배우자만족도에 정적(+) 영향을 보였다(ß=.164, t=4.078, p<.01). 둘째, 취업모의 일·가정 양립의 갈등요인은 배우자만족도에 부적(-) 영향을 나타냈다(ß=-.134, t=-3.438, p<.05). 셋째, 취업모의 일·가정 양립의 이점요인과 갈등요인이 배우자만족도에 미치는 영향 과정에서 사회적 지원의 부분매개효과를 검증하였다. 이상의 연구결과를 바탕으로 취업모의 일·가정 양립이 배우자만족도와 사회적 지원을 높이기 위한 프로그램의 개발과 적용 방안을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권1호
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• pp.152-164
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• 2015

최근 반도체 기술, 센서 기술 및 이동통신 기술의 발전으로 스마트 자동차 기술 연구 개발이 진행 중에 있다. 사회가 발전함에 따라 차량이 증가하였고 사고에 대한 위험은 점차 높아지고 있다. 그에 따라 기존의 차량용 블랙박스 외에 차량의 각종 센서 정보를 활용하여 운전자에게 다양한 정보를 제공하는 첨단 운전자 보조 시스템이 연구되고 있다. 본 논문에서는 차량 간의 통신기능을 포함하고, 주변의 정보를 습득하여 제공할 수 있는 스마트 카메라 장치를 설계 및 구현하여, 장치에 포함된 카메라로부터 입력 받은 영상을 분석하여 획득한 정보를 영상 메타데이터화 하는 기술에 대한 연구를 수행하였다. 또한 임베디드 장치의 제한된 계산 성능을 보완하기 위해 관심영역을 설정하는 S-ROI(Static-Region Of Interest), D-ROI(Dynamic-Region Of Interest) 방식을 고안하였다. 실험을 통해 영상처리 속도가 전체영상 분석에 비해 S-ROI의 경우 3.0배, D-ROI의 경우 4.8배 향상함을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권4호
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• pp.411-417
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• 2000

본 연구에서는 시뮬레이션을 이용하여 동맥압 파형 형태에 대한 오실로메트릭 방법을 분석하고 수축기압과 이완기압을 검출할 수 있는 새로운 알고리즘을 제시하였다. 동맥압 파형 형태에 대한 오실로메트릭 방법을 분석하고 수축기압과 이완기압을 검출할 수 있는 새로운 알고리즘을 제시하였다. 동맥압 파형 형태에 대한 오실로메트릭 방법을 분석하기 위해 동맥압 파형 형태를 쉽게 가변할 수 있는 동맥압 모델을 만들었으며, 기존의 정적인 동맥 압력-용적 지수함수 모델을 이용하여 오실로메트릭 모델의 구현 및 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 동맥압 파형 형태와 보편화된 혈압 검출 기준인 특성비율과의 상관관계 분석을 통하여 동맥압 파형 형태와 맥압의 영향 때문에 특성비율이 수축기압과 이완기압을 결정하는 유일한 기준이 될 수 없음을 밝혔으며, 동맥압 파형 형태와 오실레이션 파형 형태의 상관관계 분석을 통하여 오실레이션 파형으로부터 동맥압 파형 형태를 추정할 수 있는 방법을 제시하였다. 최대 크기 오실레이션 파형과 동맥압 파형의 관계로부터 맥압을 구할 수 있는 맥압 표를 구성하여 수축기압과 이완기압을 검출할 수 있는 혈압 검출 알고리즘을 제시하였으며 그 결과 수축압, 이완압, 평균압의 절대편차 평균값은 각각 1.62%, 2.40%, 2.20%를 얻었다. 결론적으로 제안된 알고리즘은 정확한 혈압검출을 위한 유용 가능성을 보였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.379-386
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• 2018

연구목적: 본 연구는 I-Shape 단면형상을 가지고 있는 곡선교량의 지진파 불확실성에 따른 안전성 분석을 위해 확률론적 기반 취약도 평가를 목적으로 한다 연구방법: 상용유한요소해석 프로그램(ABAQUS, ANSYS)구축된 모델의 검증을 위해 토크와 집중하중을 적용하여 정적해석에 따른 해석결과와 이론해를 곡선 보의 1/4L, 2/4L, 3/4L 지점에서 휨 모멘트를 비교한 결과 모든 지점에서 1%내로 오차가 발생하는 것으로 나타나 3차원 유한요소 모델에 대한 신뢰성을 확보 하였다. 곡선교량 구조물의 지진파의 불확실성을 위해 경주 및 포항 지진을 포함하여 세계각지에서 발생한 20개의 지진파를 0.2g부터 1.5g까지 5개의 Scale로 변화시켜 시간이력해석을 수행하였으며, Monte-Carlo Simulation을 기반으로 지진 취약도 평가를 수행하였다. 연구결과: 지진 취약도 분석결과 한계상태를 190MPa로 하였을 때 0.2g를 넘어가면서 파괴가 발생하나 한계상태를 315MPa로 하였을 경우 0.6g를 넘어서면서 파괴가 발생하는 것으로 나타났다. 결론: 본 연구에서 이론해와 수치해석 모델을 비교함으로써 유한요소 모델을 검증하였으며 구축된 I-Shape 곡선 보 모델의 경우 고주파수 영역에 민감성을 보이며, 추후 연구에서 곡선 보의 주요 매개변수인 단면형상에 따른 지진 취약도 평가를 수행하고자 한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.207-216
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• 2013

콘크리트궤도가 부설된 철도교량 단부의 궤도구성품(레일 및 체결구)에는 교량 단부회전에 의해 상향력 및 압축력과 같은 궤도-교량의 상호작용력이 작용하여 손상 및 성능저하가 유발된다. 이러한 교량의 휨거동에 기인한 단부 궤도의 상호작용에 따른 문제를 해결하고자 본 연구에서는 횡단궤도시스템을 개발하고 그 성능을 입증하였다. 횡단궤도시스템의 구조안정성 검토를 위해 3차원 유한요소해석을 통한 시간이력해석을 실시하고 그 결과를 독일의 성능요구조건 및 관련기준과 비교하였다. 또한, 교량-궤도 상호작용 분석을 위한 시험체를 제작하여 실내시험을 수행하고 횡단궤도시스템의 적용 효과를 평가하였다. 연구결과 횡단궤도시스템의 정, 동적 구조안정성 및 횡단궤도 적용 후 교량 단부 궤도의 상호작용력(레일변위, 레일저부응력 및 체결구 응력)이 크게 저감될 수 있음을 실험적으로 입증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.160-168
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• 2021

본 연구는 간호대학생이 경험하는 무례함과 임상실습교육환경이 임상실습스트레스에 미치는 영향을 확인하기 위해 시도하였다. 연구대상자는 임상실습 경험이 있는 3, 4학년 간호대학생 204명이며, 자료는 구조화된 설문지를 배부하고 자가보고하는 형식으로 2019년 4월 1일부터 4월 30일까지 수집되었다. 자료 분석을 위해 SPSS 22.0 program을 이용하여 기술적 통계, t-test, ANOVA, Pearson 상관계수, 다중회귀분석을 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 간호대학생이 경험한 무례함의 평균은 1.58점, 임상실습교육환경의 평균은 2.79점, 임상실습스트레스의 평균은 3.33점으로 나타났다. 임상실습스트레스는 간호대학생이 경험한 무례함과 정적 상관관계, 임상실습교육환경과는 부적 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 간호대학생이 경험한 무례함과 임상실습교육환경은 부적 상관관계가 있는 것으로 확인되었다. 임상실습 중 경험한 무례함과 임상실습교육환경은 임상실습스트레스에 유의한 영향요인으로 나타났으며 22.5%의 설명력을 보였다. 본 연구결과를 바탕으로 간호대학생들의 임상실습스트레스를 효과적으로 관리하기 위해서는 임상현장에서 경험하는 무례함을 감소시키고 임상실습교육환경을 개선하는 노력이 필요 할 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권7호
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• pp.1222-1230
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• 2022

로터 블레이드는 조류발전 터빈의 매우 중요한 구성 요소로서, 해수의 높은 밀도로 인해 큰 추력(Trust force)와 하중(Load)의 영향을 받는다. 따라서 블레이드의 형상 및 구조 설계를 통한 성능과 복합소재를 적용한 블레이드의 구조적 안전성을 반드시 확보해야 한다. 본 연구에서는 블레이드 설계 기법인 BEM(Blade Element Momentum) 이론을 이용해 1MW급 대형 터빈 블레이드를 설계하였으며, 터빈 블레이드의 재료는 강화섬유 중의 하나인 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics)를 기본으로 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)를 샌드위치 구조에 적용해 블레이드 단면을 적층(Lay-up)하였다. 또한 유동의 변화에 따른 구조적 안전성을 평가하기 위해 유체-구조 연성해석(Fluid-Structure Interactive Analysis, FSI) 기법을 이용한 선형적 탄성범위 안의 정적 하중해석을 수행하였으며, 블레이드의 팁 변형량, 변형률, 파손지수를 분석해 구조적 안전성을 평가하였다. 결과적으로, CFRP가 적용된 Model-B의 경우 팁 변형량과 블레이드의 중량을 감소시켰으며, 파손지수 IRF(Inverse Reserce Factor)가 Model-A의 3.0^*V_r를 제외한 모든 하중 영역에서 1.0 이하를 지시해 안전성을 확보할 수 있었다. 향후 블레이드의 재료변경과 적층 패턴의 재설계뿐 아니라 다양한 파손이론을 적용해 구조건전성을 평가할 예정이다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제12권10호
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• pp.445-454
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• 2023

최근에는 협동 로봇의 데이터를 활용한 다양한 결함진단 연구가 수행되고 있다. 협동 로봇의 결함진단을 수행하는 기존 연구들은 기존 연구의 학습 데이터는 미리 정의된 기기의 동작을 가정하고 수집한 정적 데이터를 사용한다. 따라서 결함진단 모델은 학습한 데이터 패턴에 대한 의존성이 높아지는 한계가 있다. 또한 단일 모터를 사용한 실험으로 다관절이 동작하는 협동 로봇의 특성을 반영한 진단이 이루어지지 못했다는 한계가 있다. 본 논문에서는 앞서 언급한 두 가지 한계점을 해결할 수 있는 LSTM 진단 모델을 제안한다. 제안하는 방법은 단일 축 및 다중 축 작업 환경에서의 진동 및 전류 데이터의 상관분석을 사용하여 정상 대표 패턴을 선정하고, 정상 대표 패턴과의 차이를 통해 잔차 패턴을 생성한다. 생성된 잔차 패턴을 입력으로 축별 기어 마모 진단을 수행할 수 있는 LSTM 모델을 생성한다. 해당 결함진단 모델은 동작별 대표 패턴을 통해 모델의 학습 데이터 패턴에 대한 의존성을 낮출 수 있을 뿐 아니라 다중 축 동작 수행 시 발생하는 결함을 진단할 수 있다. 마지막으로, 내부 및 외부 데이터의 특성을 모두 반영하여 결함진단 성능을 개선한 결과 98.57%의 높은 진단 성능을 보였다.

• 기술혁신연구
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• 제19권3호
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• pp.1-29
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• 2011

정부는 과학기술이 실현할 긍정적 미래사회의 모습을 보여주고 장기적인 과학 기술 발전의 가이드라인을 제시하기 위하여 "2040 과학기술 미래비전"을 수립하였다. 과학 기술 미래비전은 글로벌 메가트렌드와 한국사회의 변화를 전망하고 이를 바탕으로 과학기술적 비전을 수립하였으며 비전달성을 위한 25대 미래핵심기술분야를 도출하였다. 이에 대한 후속작업으로, 과학기술 미래비전 구현을 위한 연구개발 전략이 수립되었다. 연구개발 전략은, 25대 미래핵심기술분야별로 특히 미래과학기술발전을 주도해나갈 미래주도기술을 선정하고 그에 대한 정부R&D 투자현황 분석과 향후 투자방향성으로 구성된다. 미래사회를 주도할 기술의 선제적 발굴과 그에 대한 정부의 전략적 정책설정은 기술선도국으로 도약하기 위한 필수조건이라고 할 수 있고, 이에 따라 미래기술 발굴 노력이 확대되고 있다. 기존의 미래 기술 발굴에는 전문가들의 패널토론이나 전문가평가를 통한 포트폴리오분석 등 정성적 방법론을 활용하였다. 그러나 일부 전문가에게 의존해야 하는 정성적 방법론은 객관성의 부족 등 한계가 존재한다. 따라서 이러한 한계점을 보완하기 위한 정량적 방법론이 시도되고 있는데, 본 연구에서는 논문서지자료를 분석하여 과학지도를 작성하는 방법을 활용한 미래기술 발굴 방법을 제안한다. 또한 미래기술에 대한 정부R&D 정책은 일반적으로 기술이 실현될 때까지 정부지원방향을 단일하게 제시하는 경우가 대부분이다. 본 연구에서는 이를 중간시점과 기술실현시점 등 2단계로 구분하여 구간별로 정부R&D에 대한 투자포트포리오를 제시함으로써 전략적 측면을 강화할 수 있는 방안을 제안한다. 본 연구를 통해 다음과 같은 정책적 시사점을 확인할 수 있다. 첫째, 미래기술 발굴에 대한 정량적 방법론과 정성적 방법론의 결합 가능성을 통해 기존의 한계점을 보완할 수 있다. 둘째, 정부R&D의 투자방향성을 동적으로 제시하여 전략성을 제고하고 부처간 또는 연구수행 주체간 연계를 강화할 수 있다. 향후 본 연구의 결과가 "2040 과학기술 미래비전"의 구현을 위한 실천적 전략으로서 유용하게 적용되는 한편, 미래기술 발굴 및 정책설정의 방법론으로서 널리 활용되기를 기대한다.