• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.578-589
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• 2018

건물일체형 태양광 발전(BIPV) 시스템은 건축물에 태양광 발전시스템이 통합되어 건축물 기능과 태양광 발전 기능을 동시에 수행하는 대표적인 통합시스템이다. BIPV 시스템은 건축물 외피의 기능을 수행하면서 동시에 태양광 발전기능을 수행할 수 있다는 장점이 있지만, 건축물 설계 프로세스의 개념설계 단계에서부터 태양광 발전기능이 통합되어야 하고, 동시에 전력발전을 극대화할 수 있는 태양광 발전시스템의 설계가 필요하다. 이러한 요구사항에 대한 선행연구로서, 건축설계모델기반 BIPV 설계 프로세스에 관한 연구와 태양광 전력발전 성능 향상을 위한 모델기반 컴퓨터 시뮬레이션 결과들이 발표되었다. 그러나, BIPV 시스템의 요구사항이 명확하게 식별되어 체계적으로 반영되지 못하였고, 또한 시스템의 전력발전설계가 개념설계 단계에서부터 반영될 수 있도록 요구사항에 대한 시스템 아키텍쳐, 구조 및 거동이 정의되지 못하였으며, 그리고 BIPV 시스템의 전력발전 설계를 검증할 수 있는 모델이 제시되지 못하였다. 이러한 문제 들을 해결하기 위하여 본 연구에서는 BIPV 시스템의 요구사항을 체계적으로 모델링 하고 이를 기반으로 체계적인 전력발전 설계 방법을 연구하기 위하여 시스템 모델링 표준 언어인 SysML을 사용하여 전체시스템 관점에서 통합적이고 일관적인 설계 방법을 제시하였다. 구체적으로, 먼저 대상시스템(BIPV)에 대한 관련 표준, 사용자 및 설계자 등을 포함하는 이해당사자 들로부터의 요구사항을 식별하였다. 그리고 나서 domain model을 기반으로 BIPV 시스템 수준의 설계요구사항을 도출하였으며, 시스템 요구사항을 바탕으로 대상시스템의 SysML기반 기능 및 물리 아키텍쳐를 생성하였다. 또한 SysML 구조 모델과 거동 모델에 대한 설계를 구체화 하여 시스템의 구성 요소들 사이의 역할과 관계를 정의하였다. 마지막으로, 시뮬레이션이 가능한 SysML 모델(Parametric diagram)을 통하여 BIPV 시스템의 전력발전 성능을 평가하였다. 본 연구에서의 SysML 시스템 모델에 향후 건축물에 적용해야 하는 조건들을 반영하여 시스템 모델을 보강한다면 BIPV 시스템에서 전력발전을 통합적으로 연구할 수 있는 기회가 될 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권2호
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• pp.166-173
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• 2006

본 연구는 매립지 침출수로 오염된 지하수에서 수지화학적 분석결과와 미생물 군집구조 사이의 관계를 밝히기 위해 수행되었다. 이 연구를 위해 5개의 시료, 즉 침출수(KSG1-12), 처리수(KSG1-16), 두 개의 오염 지하수(KSG1-07과 KSG1-08), 비오염 지하수(KSG1-13)를 채취하여 분석하였다. 각 시료의 pH는 순서대로 8.83, 8.04, 6.87, 6.87, 6.53이였으며, 산화환원전위(Eh)는 각각 108, 202, 47, 200, 154 mV 이였고, 전기전도도(EC)는 3710, 894, 1223, 559, 169.9 $\mu$S/cm이였으며, 부유물질(SS)의 농도는 각각 86.45, 13.74, 4.18, 0.24, 11.91 mg/L이었다. KSG1-12 시료의 음이온 농도가 전체적으로 높았는데, 특히 염소이온($Cl^-$)와 중탄산염 ($HCO_3^-$)이 높았다. 기타 전자수용체와 관련 있는 이온들의 농도에서, 철(Fe), 망간(Mn), 황산염($SO_4^{2-}$)은 KSG01-08보다 KSG1-07에서 더 높았고 질산염은 반대로 나타났다. DGGE fingerprint 분석을 통한 유사도 비교는 KSG1-13과 KSG1-16이 57.2%로 가장 높았는데, 둘 다 오염도가 낮거나 오염이 전혀 없기 때문으로 추정된다. 한편, KSG1-08은 KSG1-13과 25.8% 그리고 KSG1-12와 27.6%의 유사성을 나타냈는데 이는 오염도의 차이 때문일 것으로 사료된다. 각 시료 별 우점종들의 가장 많이 분포된 계통발생학적 집단을 보면 KSG1-12는 분석된 클론 중 55.6%가 $\alpha$-Proteobacteria에 속하였고, KSG1-16은 50.0%가 $\gamma$-Proteobacteria, KSG1-07은 66.7%가 $\beta$-Proteobacteria, KSG1-08은 54.5%가 $\gamma$-proteobacteria, KSG1-13은 36.4%가 $\beta$-Proteobacteria에 속하였다. 이러한 결과를 통해 매립지 침출수가 지하수를 따라 흐르면서 미생물 군집구조가 바뀌었음을 알 수 있었는데, 오염물질의 농도변화, 이용 가능한 전자수용체, 및 기타 여러 환경요인들의 차이에 의한 것임을 추측할 수 있다.

• 유통과학연구
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• 제9권4호
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• pp.43-50
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• 2011

전통시장의 화재발생 위험요인은 대부분 도심이나 주택가 밀집지역에 위치해 상권상의 입지여건은 양호하나 시설 낙후와 재난 시설의 미비로 인하여 화재 발생시 대형화재로 전이될 위험성을 가지고 있다. 또 많은 사람들이 밀집돼 있다 보니 전기·가스시설의 무분별한 사용과 겨울철 난방기의 과도한 사용으로 화재발생 요인이 높다. 이처럼 전통시장은 화재에 취약한 점으로 인해 화재보험가입도 어려워 대부분 영세 상인들의 정신적 피해와 막대한 물질적 피해를 입게 됨에도 불구하고, 전통시장의 대다수 상인들이 생계형 상인으로 안전의식 부족 및 안전 시설관리가 미흡한 실정이다. 영세 상인이 다수로 화재시 기초적 생계 곤란과 경제적 부담 등을 이유로 대다수 시장의 화재보험 가입률이 저조하고, 노점상의 가입은 전무하여 사후 보상에도 한계를 가지고 있다. 이러한 문제점에 따라 본 연구는 전통시장의 시설 낙후성, 화재 취약성 등에 노출된 시장의 보험가입 실태 파악하고자 한다. 그리고 문헌 연구를 통한 이론적 고찰과 관계자 인터뷰를 통한 현장사례 연구, 재래시장 보험실태조사를 통해 문제점을 분석하였다. 전통시장 108여개와 점포 981개를 대상으로 화재보험가입자및 실태조사를 실시하였다. 조사방법은 설문지에 따라 직접 개별점포를 방문하여 일대일 개별면접조사 방법으로 조사를 실시하였다. 조사내용은 보험가입현황과 보험에 대한 인식을 조사하였다. 이러한 분석을 토대로 전통시장의 화재발생 안전성 확보를 위해 화재보험 가입을 위한 대안 제시와 중앙정부에서의 시설 현대화 사업의 정책 중 안전부문을 보강할 수 있는 개선 방안을 제시하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제40권6호
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• pp.454-468
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• 2014

Objectives: This study was conducted to investigate the actual condition of the farm work environment and personal protective equipment as part of the effort to improve livestock work for the safety and health of poultry farmers and provide basic data for establishing plans to improve and develop personal protective equipment. Methods: For this purpose, a questionnaire survey on general information about stables, the poultry work environment, accidents, the wearing of work clothes and personal protective equipment, and the level of awareness related to personal protective equipment was conducted among 148 poultry farmers. Results: As a result, it was found that poultry workplace environment was exposed to such risks as fine dusts; organic dusts; poisonous gases; odorous substances; chicken excrement; contact with chickens, bacteria or viruses; and accidents related to machine operation. Thirteen percent of respondents suffered severe respiratory diseases, and the most frequently injured sites due to accidents were the hands (25.7%), knees (23.8%), arms (17.3%), and head (10.9%). The most frequent type of accident was collisions between the body and obstacles or machinery during movement (36.4%), followed by erroneous machine operation such as feeders and electric shocks (8.5%). Regarding the wearing of work clothes and personal protective equipment, 51.7% of the respondents wore worn-out clothing or everyday clothes, whereas only 32.0% wore work clothes. The percentage of farmers who wore proper protective equipment for the work environment during poultry work was 48.4%. The most frequently used type of protective equipment was boots (38.9%), followed by mask (36.7%), gloves (36.3%), appropriate work clothes (22.6%), quarantine clothes (17.6%), helmets (13.4%), and goggles (12.6%). The rate of wearing goggles was low because they were considered inconvenient and lowered work efficiency. Furthermore, they purchased everyday products available on the market for their personal protective equipment which were not appropriate for maintaining safety in an actual harmful environment and its consequent risks. As a result of the survey of the awareness level related to personal protective equipment, their levels of awareness of accidents and attitude proved to be average or higher, but the practice of wearing protective equipment and the level of knowledge and management of personal protective equipment were lower. Conclusion: This survey found that the wearing status of personal protective equipment among poultry farmers was insufficient even though they were exposed to risks. Most respondents were aware of the necessity of wearing personal protective equipment and of the potential for accidents, but they did not wear proper protective equipment. Their wearing rate was low due to a lack of knowledge about protective equipment, as well as the inconvenience of wearing it. Therefore there is a need to improve and develop specialized personal protective equipment for respiration, hands, and eyes, as well as work clothes that can protect farmers from major harmful matter that is generated in the poultry workplace. Based on the results of this investigation, we will conduct further studies on the required performance and design directions of personal protective equipment while collecting more objective data through field-oriented assessments.

• 생태와환경
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• 제41권spc호
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• pp.68-76
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• 2008

여과섭식성 이매패류인 말조개와 침수식물인 말즘이 남조류 성장억제에 미치는 영향을 실내 enclosure실험을 통해 분석하였다. 실험은 대형수조$(50cm{\times}65cm{\times}120cm)$에 남조대발생 수역의 퇴적물과 인공배지 (CB media)를 이용하여 인위적으로 남조대발생을 유도하고, 바닥 층으로 물과 유기물의 이동이 가능한 투명한 아크릴 소형원통(7L 용량)을 대조군 (3)과 처리구 (9)로 총 12개를 설치하였다. 처리구는 말즘처리구, 말조개처리구, 말조개와 말즘의 혼합처리구로 구분하였으며, 실험은 총 7일간 3반복으로 실시하였다. 수질요인들과 엽록소-${\alpha}$ 및 남조류 밀도는 실험기간동안 24시간 간격으로 분석하였다. 총인과 총질소 농도, 말조개와 말즘의 길이와 무게는 실험 시작 시와 종료 시에 분석하였다. 전반적으로 말조개와 말즘의 남조류 성장억제 효과가 뚜렷하게 나타났으며, 그 억제의 정도는 말조개, 말즘, 혼합처리구 순으로 나타났다. 각 생물의 개별 처리구에 비해 말조개+말즘 혼합처리구에서의 억제의 상승효과는 나타나지 않았다. 말즘 및 말즘+말조개 처리구에서 pH와 DO는 실험개시 후 각각 120, 144시간까지 점진적으로 감소하였다. 실험 7일 후 총인은 말조개 처리구에서 뚜렷한 증가를 보인 반면 총질소는 모든 처리구에서 감소하였다. 본 연구의 결과는 말조개와 말즘이 각각 남조류의 성장을 억제할 수 있는 잠재성이 있음을 의미한다. 그러나 이들을 동시에 적용할 경우에는 상승효과가 나타나지 않아 두 생물간의 간섭효과가 제기되었다. 그러나, 보다 정확한 혼합 처리의 효과를 파악하기 위해서는 보다 정밀한 실험설계를 수반하는 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제29권2호
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• pp.137-152
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• 2009

주년 조사료 생산을 위한 작부체계에서 하계작물에서는 수수${\times}$수단그리스 교잡종이 청예수량이 가장 많았고, 다음이 옥수수이었으며, 건물수량은 옥수수>수수${\times}$수단그라스 교잡종>수수>귀리의 순이었다. 작부체계에서 동계작물의 종류가 하계작물의 청에 및 건물생산에 미치는 영향을 검토한 결과 통계적 유의성을 볼 수 있었다. 동계작물들의 청에 및 건물 생산량은 5월 중순 예취시 귀리가 가장 많았으며, 트리티케일>이탈리안 라이그라스>호밀>청보리의 순이었다. 앞작물로 재배된 하계작물의 종류가 동계작물의 청예 및 건물수량에 미치는 영향은 적은 것으로 보였다. 하계작물의 사료가치는 귀리가 조단백질 함량이 가장 높았으며, ADF는 수수, 그리고 NDF는 수수${\times}$수단그라스 교잡종이 다소 높았다. 또한 옥수수가 RFV와 TDN이 가장 많았다. 동계작물의 사료가치는 조단백질 함량은 귀리가 가장 높았으나, ADF와 NDF 등의 섬유소 함량은 작물간 큰 차이를 보이지 않았다. RFV는 호밀과 트리티케일에서 높았으며, 귀리가 다소 낮은 경향을 보였다. 한편 TDN 함량은 트리티케일에서 가장 높게 나타났다. 주년 조사료 생산을 위한 작부조합별 건물 생산량은 옥수수와 호밀, 옥수수와 트리티케일에서 가장 높아 유망한 작부체계로 보였다. 한편 옥수수와 트리티케일, 옥수수와 호밀, 그리고 수수${\times}$수단그라스 교잡종과 트리티케일/호밀의 작부체계가 TDN 생산량을 고려할 때 유망한 작부조합으로 나타났다. 토양 pH, EC 및 유기물 함량은 시험전에 비해 시험후에 높아지는 경향이었다. 예취시기별 동계작물의 사료가치를 검토한 결과 조단백질 함량은 4월 중순보다 5월 중순 예취시 많았으며, ADF와 NDF 함량은 수확시기가 늦어질수록 증가 하였다. 또한 RFV와 TDN 함량은 생육후기로 갈수록 낮아졌다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.86-92
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• 2022

최근 COVID-19 팬데믹 등 다양한 이유로 인해 바이오 헬스케어 시장이 전세계적으로 활성화되고 있다. 그 중, 생체정보 측정 및 분석 기술은 앞으로의 기술적 혁신성과 사회경제적 파급효과를 불러일으킬 것으로 예측된다. 기존의 시스템은 생체 신호를 받아 신호 처리를 하는 과정에서 신호 송×수신부, 운영체제, 센서, 그리고 인터페이스를 구동하기 위한 대용량 배터리를 필수적으로 요구한다. 하지만, 배터리 용량의 한계가 인해 시×공간적인 기기 사용의 제한을 야기하며, 이는 사용자의 헬스케어 모니터링에 필요한 데이터의 단절에 대한 원인으로 작용할 수 있으므로 헬스케어 디바이스의 큰 걸림돌 중의 하나이다. 본 연구에서는 생체정보 측정 장치에 접촉대전 효과(Triboelectric effects)와 전자기유도 효과(Electro-magnetic effects)를 융합하여, 외부 전원을 요구하지 않는 독립 구동이 가능한 시스템을 구성하여 시×공간적으로 사용 제한이 없는 소형 생체정보 측정 모듈을 설계 및 검증했다. 특히, 다양한 헬스케어 모니터링 중 족압 계측을 통해 사용자의 보행 습관 등을 파악할 수 있는 무선 족압 계측 모니터링 시스템을 검증했다. 보행 시 발생하는 접촉×분리 움직임에서 접촉대전 효과를 이용한 효과적인 압력 센서와 압력에 따른 전기적 출력신호를 통해 족압 센서를 만들고, 축전기를 이용한 신호처리 회로를 통해 이의 동적 거동을 계측할 수 있다. 또한, 출력된 전기신호의 무선 송×수신용 전원으로 사용하기 위해 전자기 유도 효과를 이용하여 보행 시 생기는 생체역학적 에너지를 전기에너지로 수확했다. 따라서, 이번 연구는 사용자가 제한적인 배터리 용량 때문에 생기는 충전에 대한 불편함을 줄일 수 있고, 뿐만 아니라 데이터 단절에 대한 문제점을 극복할 수 있는 방법으로서 큰 잠재력을 보여줌을 시사한다.

• Composites Research
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• 제36권1호
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• pp.1-15
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• 2023

미래모빌리티의 발전 기대에 따라 에너지 소비 절감에 대한 수요가 증가하고 있다. 경량구조용소재는 온실가스 배출 감소 및 에너지 효율 향상을 위한 방안으로 알려져 있다. 특히, 섬유강화복합재료(FRP, fiber reinforced polymer composite)는 뛰어난 기계적 특성 및 낮은 무게로 인해 기존 합금을 대체할 수 있는 소재로 주목받는다. 본 논문에서는, 탄소섬유강화복합재료(CFRP, carbon FRP) 및 자기강화복합재료(SRC, self-reinforced composite)의 산업 적용 및 연구 동향을 강화재, 고분자 매트릭스 및 공정에 기반하여 검토하였다. 항공분야에서 주로 활용되는 에폭시 수지 기반 오토클레이브 공법의 높은 공정단가 및 긴 제조시간을 극복하기 위하여, 속경화성 에폭시 수지를 이용한 고압수지이송성형 공정으로 CFRP가 적용된 전기자동차의 양산을 보고하였다. 또한, 탄소섬유복합재료의 재활용 이슈를 해결하기 위한 열가소성 수지 기반 CFRP 및 계면 향상 방안들이 재료 및 공정 측면에서 검토되었다. FRP의 우수한 기계적 특성을 유도하는 주요한 요인으로 알려진 완벽한 매트릭스-강화재 계면을 형성하기 위하여, 고분자 섬유에 동일한 매트릭스를 함침시킨 SRC에 대한 연구들이 보고되고 있다. 다양한 열가소성 고분자에 기초한 SRC의 물리적 및 기계적 특성들을 고분자 배향 및 복합재료 구조 측면에서 검토하였다. 또한, 고연 신 폴리프로필렌 섬유 기반 SRC의 공정창 확장을 위한 공중합체 매트릭스 전략이 논의되었다. 경량구조용소재의 CFRP 및 SRC 적용은 미래모빌리티의 에너지 효율 향상에 대한 잠재적인 선택을 제공할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제55권6호
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• pp.727-736
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• 2022

얼음쐐기는 영구동토 지역의 토양층에서 관찰되는 얼음체로, 형성 당시의 강수 및 토양이 유입되어 형성되며, 높은 농도의 용질 및 고체함량을 가진다. 이러한 얼음쐐기는 그 형성 및 분포적 특성으로 인해 최근 고기후 및 고환경 복원을 위한 연구에 활용될 수 있는 가능성이 제시되고, 이에 대한 연구가 제한적으로 시작되고 있다. 하지만 얼음쐐기에 포함된 용질 및 고체 혹은 광물입자들을 고기후 및 고환경 복원 프록시로 사용하기 위해서는 이들의 물리화학적 특성 보존이 필수적이다. 만약 얼음쐐기 시료의 해동과정에 의한 물리화학적 특성 변화가 야기된다면, 이를 활용한 고기후 및 고환경 해석에 오류를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 동시베리아 쑤야(Cyuie) 지역에서 채취된 얼음쐐기를 이용하여 해동조건이 얼음쐐기 내 용질 및 고체상에 미치는 영향을 조사하였다. 쑤야(Cyuie) 지역의 얼음쐐기 시료에 대해 해동온도와 산소유무를 고려하여 네 가지 해동조건(4℃-유산소, 4℃-무산소, 23℃-유산소 혹은 23℃-무산소)에서 회수된 용액 및 고체시료의 특성을 분석하였다. 온도와 산소의 영향이 가장 제한적일 것으로 예상되는 4℃-무산소 조건에서 측정된 결과를 기준으로 비교한 결과, 얼음쐐기 내 고체입자들에 대한 해동조건의 영향은 미미하였다. 반면, 용액의 화학적 특성(pH, 전기전도도, 알칼리도와 주양이온 및 미량원소의 농도)은 기준조건에 비해 4℃-유산소 조건에서 일관성 있게 유의미한 차이를 보였다. 본 연구결과, 얼음쐐기 시료의 해동조건에 따라 시료의 화학적 특성에 변화를 야기할 수 있으며, 이는 시료처리 방법 및 절차가 얼음쐐기를 이용한 고기후 및 고환경 복원 결과에 중요한 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.

• 대한치과보철학회지
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• 제61권4호
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• pp.257-267
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• 2023

목적. 이 연구의 목적은 치의학 교육을 위한 프로토타입 로봇 시뮬레이터를 제작하고, 하악운동을 시뮬레이션 할 수 있는지 여부를 테스트하며, 치과실습 중 자극에 대한 시뮬레이터의 반응 가능성을 평가하는 것이었다. 재료 및 방법. 가상 시뮬레이터 모델은 cone-beam computed tomography (CBCT) 데이터를 사용하여 경조직을 구획화한 후 제작되었다. 시뮬레이터의 프레임은 polylactic acid (PLA) 소재를 사용하여 3D 프린팅 되었으며, 덴티폼과 실리콘 얼굴 스킨을 장착하여 모델을 형성하였다. 서보 액추에이터는 시뮬레이터의 움직임을 제어하는데 사용되었고, 다양한 센서들로 시뮬레이터의 반응을 생성하였다. 수위 센서가 반응하는 물의 양을 측정하기 위해 수위테스트가 수행되었다. 또한, 컴퓨터 시뮬레이션과 실제 모델을 통해 시뮬레이터의 하악운동과 하악운동 범위를 테스트하였다. 결과. 프로토타입 로봇 시뮬레이터는 작동 장치, 전기 장치가 있는 상반신, 턱관절을 포함하는 머리 및 덴티폼으로 구성되었다. 시뮬레이터의 턱관절은 회전 및 병진 운동을 구현하면서 2자유도를 구동할 수 있었다. 수위 테스트에서 수위 센서의 특정 임계값은 10.35 ml였다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실제 모델 모두에서 인간의 움직임을 모방하였고, 시뮬레이터의 하악운동 시 개구범위는 50 mm였다. 결론. 효율성과 안정성을 개선하기 위해서는 더 많은 발전이 필요하지만, 본 상반신 프로토타입의 시뮬레이터는 향후 치과실습 교육에 잠재적으로 유용할 것으로 기대된다.