• 제목/요약/키워드: smart materials

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스마트윈도우용 대면적 액정셀 제작과 특성에 대한 연구 (A Study on Fabrication and Characteristics of Large Area Liquid-Crystal Cell for Smart-Window)

  • 이승우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.166-167
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    • 2019
  • Smart windows are used as windows and doors to determine cooling and heating efficiency in the construction field. It's characteristics can increase the energy saving efficiency. In addition, the function of the smart window that can control the light transmittance transmitted from the external environment of the building to the building according to the needs of the user is attracting attention. In this study, a liquid crystal cell capable of controlling light transmittance of 297 × 210 ㎟ was fabricated by using a liquid crystal device as an optical shutter. Analysis of transmittance change according to driving voltage and driving stability according to thermal environment, We confirmed the applicability of building exterior materials as smart windows.

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Using artificial intelligence to solve a smart structure problem

  • Kaiwen, Liu;Jun, Gao;Ruizhe, Qiu
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제85권3호
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    • pp.393-406
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    • 2023
  • Smart structures are those structure that could adopt some behavior to prevent instability in their responses. The recognition of stability deterioration has been performed through rigid mathematical formulations in control theory and unpredicted results could not be addressed in control systems since they are able to only work under their predefined condition. On the other hand, incorporating all affecting parameters could result in high computational cost and delay time in the response of the systems. Artificial intelligence (AI) method has shown to be a promising methodology not only in the computer science by at everyday life and in engineering problems. In the present study, we exploit the capabilities of artificial intelligence method to obtain frequency response of a smart structure. In this regard, a comprehensive development of equations is presented using Hamilton' principle and first order shear deformation theory. The equations were solved by numerical methods and the results are used to train an artificial neural network (ANN). It is demonstrated that ANN modeling could provide accurate results in comparison to the numerical solutions and it take less time than numerical solution.

스마트시티 홍수분석 연계플랫폼 개발 (Development of an integrated platform for flood analysis in the smart city)

  • 구본현;오승욱;구자섭;심규철
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권1호
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    • pp.61-69
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    • 2021
  • 본 연구에서는 스마트시티 하천관리를 효율적으로 수행하기 위하여 웹상에서 홍수분석 모델을 연계하고 입력 및 출력 정보를 데이터베이스화하여 정보를 제공하는 연계플랫폼을 개발하였다. 연계플랫폼에서는 스마트시티 내 홍수분석을 하기 위하여 유역유출 분석 모델, 하천흐름 분석 모델 그리고 도시유출 분석 모델을 적용하였다. 본 플랫폼에서는 적용한 모델을 통해 스마트시티 내 발생할 수 있는 도시유출에 대하여 단계적으로 접근함으로써 더욱 신뢰성 있는 결과를 획득할 수 있다. 또한, 데이터 수집, 입력데이터 생성 및 결과 데이터 저장과 같은 모든 분석 과정이 웹상에서 진행되기 때문에 특수 장비나 도구 없이 웹에 접근할 수 있는 환경만 구축된다면 분석 수행과 결과 조회가 가능하다. 이를 통하여 스마트시티 관리자들은 효율적인 하천 및 도시 관리가 가능하고, 더불어 도시유출에 대한 교육용 자료로도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

스마트 그리드 기반 엣지 컴퓨팅 환경에서 블록체인을 이용한 사용자 인증 기법 (A User Authentication Scheme using Blockchain in Smart Grid-based Edge Computing Environments)

  • 이학준;이영숙
    • 융합보안논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.71-79
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    • 2022
  • 정보기술과 전력 공급 시스템을 결합하여 전력 공급자와 소비자 간의 실시간 정보 교환을 통해 에너지 효율을 극대화하는 스마트 그리드 시스템이 등장했다. 중앙 클라우드 서버와 스마트 그리드 IoT 기기 사이에서 전력 관련 정보 수집 및 데이터저장 처리하는 엣지 서버를 활용하여 스마트 그리드 시스템을 위한 블록체인 기반의 사용자 인증 기법이 제안되고 있다. 최근, 스마트 그리드 환경에서 보안을 강화하기 위해 인증 방식이 제안되고 있지만 여전히 많은 취약점이 보고되고 있다. 본 논문은 블록체인을 이용한 엣지 컴퓨팅 기반의 스마트 그리드에서 사용자의 프라이버시와 익명성을 보장하기 위한 새로운 상호 인증 기법을 제시한다. 제안된 방식에서는 키 자료 업데이트 및 폐기와 같은 키 관리의 효율성을 위해 스마트 계약을 사용합니다. 마지막으로 제안하는 기법이 사용자의 스마트 그리드-IoT 기기와 에지 서버 간의 세션 키를 안전하게 설정함과 동시에 익명성을 보장함을 증명한다.

초등학생 프로그래밍 교육을 위한 스마트 기반 협력학습 모형 설계 (A Design of Smart-based collaborative learning model for programming education of elementary school students)

  • 성영훈
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.147-159
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    • 2015
  • 본 논문에서는 초등학교 5학년을 대상으로 프로그래밍 교육을 위한 스마트 기반 협력학습 모형을 설계하고 수업에 적용하여 결과를 분석한다. 설계한 학습모형은 개념알기, 구현하기, 알아가기, 공유하기 4단계로 구성하였고 단계별 학습교재와 스마트 기반 협력학습활동을 포함하고 있다. 알아가기 단계의 스크래치 신호등 학습교재는 프로그래밍 점검내용을 색깔별로 구분하여 적어서 학습자의 프로그래밍 내면화를 지원한다. 학습자의 학습여건과 상황을 고려한 학습단계별 스마트 기반 협력학습활동 제공으로 초보 학습자들의 활발한 학습참여와 지속이 가능하다. 연구 결과, 학습자의 프로그래밍 흥미도가 통계적으로 유의미한 차이를 보였으며, 학습모형을 적용한 성취수준 3단계 평가에서 10점 만점에 8점 이상이 60.7%로 만족할만한 성취수준을 얻은 것으로 분석되었다.

광섬유와 LED를 활용한 마카쥬(marquage) 기법의 스마트 토트백 개발 (Development of Smart Tote Bags with Marquage Techniques Using Optical Fiber and LEDs)

  • 박진희;김상진;김주용
    • 패션비즈니스
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    • 제25권1호
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    • pp.51-64
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    • 2021
  • The purpose of this study was to develop smart bags that combining fashion-specific trends and smart information technologies such as light-emitting diodes(LED) and optic fibers by grafting marquage techniques that have recently become popular as part of eco-fashion. We applied e-textiles by designing leather tote bags that could show off LED luminescence. A total of two tote bags, a white-colored peacock design and a black-colored paisley design, divided the LED's light-emitting method into two types, incremental lighting and random light-emission to suit each design, and the locations of the optical fibers were also reversed depending upon the design. The production of circuits for the LEDs and optical fibers was based on the design, and a flexible conductive fabric was laser-cut instead of wire line and attached to the circuit-line location. A separate connector was underwent three-dimensional(3D)-modeling and was connected to high-luminosity LEDs and optic fiber bundles. The optical fiber logo part expressed a subtle image using a white-colored LED, which did not offset the LED's sharp luminous effects, suggesting that using LEDs with fiber optics allowed for the expression of each in harmony without being heterogeneous. Overall, the LEDs and fiber optic fabric were well-harmonized in the fashion bag using marquage techniques, and there was no sense of it being a mechanical device. Also, the circuit part was made of conductive fabric, which is an e-textile product that feels the same as a thin, flexible fabric. The study confirmed that the bag was developed as a smart wearable product that could be used in everyday life.

A split spectrum processing of noise-contaminated wave signals for damage identification

  • Miao, X.T.;Ye, Lin;Li, F.C.;Sun, X.W.;Peng, H.K.;Lu, Ye;Meng, Guang
    • Smart Structures and Systems
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    • 제10권3호
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    • pp.253-269
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    • 2012
  • A split spectrum processing (SSP) method is proposed to accurately determine the time-of-flight (ToF) of damage-scattered waves by comparing the instantaneous amplitude variation degree (IAVD) of a wave signal captured from a damage case with that from the benchmark. The fundamental symmetrical ($S_0$) mode in aluminum plates without and with a notch is assessed. The efficiency of the proposed SSP method and Hilbert transform in determining the ToF of damage-scattered $S_0$ mode is evaluated for damage identification when the wave signals are severely contaminated by noise. Broadband noise can overwhelm damage-scattered wave signals in the time domain, and the Hilbert transform is only competent for determining the ToF of damage-scattered $S_0$ mode in a noise-free condition. However, the calibrated IAVD of the captured wave signal is minimally affected by noise, and the proposed SSP method is capable of determining the ToF of damage-scattered $S_0$ mode accurately even though the captured wave signal is severely contaminated by broadband noise, leading to the successful identification of damage (within an error on the order of the damage size) using a triangulation algorithm.

Piezo-activated guided wave propagation and interaction with damage in tubular structures

  • Lu, Ye;Ye, Lin;Wang, Dong;Zhou, Limin;Cheng, Li
    • Smart Structures and Systems
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    • 제6권7호
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    • pp.835-849
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    • 2010
  • This study investigated propagation characteristics of piezo-activated guided waves in an aluminium rectangular-section tube for the purpose of damage identification. Changes in propagating velocity and amplitude of the first wave packet in acquired signals were observed in the frequency range from 50 to 250 kHz. The difference in guided wave propagation between rectangular- and circular-section tubes was examined using finite element simulation, demonstrating a great challenge in interpretation of guided wave signals in rectangular-section tubes. An active sensor network, consisting of nine PZT elements bonded on different surfaces of the tube, was configured to collect the wave signals scattered from through-thickness holes of different diameters. It was found that guided waves were capable of propagating across the sharp tube curvatures while retaining sensitivity to damage, even that not located on the surfaces where actuators/sensors were attached. Signal correlation between the intact and damaged structures was evaluated with the assistance of a concept of digital damage fingerprints (DDFs). The probability of the presence of damage on the unfolded tube surface was thus obtained, by which means the position of damage was identified with good accuracy.

달 기지 건설을 위한 현지재료 활용 소결 기술 및 향후 과제 (Review of the Sintering Technologies Using In-situ Resources for Lunar Construction and Future Works)

  • 류근우;김영재;신휴성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권12호
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    • pp.839-856
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    • 2022
  • 우주 개발 경쟁은 지난 10년간 가속되어 왔으며, 많은 우주국들은 달 지상 탐사 및 유인 탐사를 목표로 연구를 수행 중에 있다. 장기적이고 지속 가능한 우주 탐사를 위하여 달에 유인기지와 기반 시설을 구축하고자 하는 계획이 전 세계에서 추진되고 있다. 하지만 건설에 필요한 재료를 지구로부터 운송하기 위해서는 천문학적인 비용이 소요된다. 따라서 달 현지의 자원을 활용하여 건설 재료를 생산하기 위한 기술이 개발되고 있으며, 그중 하나로 월면토를 소결하는 방안이 제시되었다. 본 논문에서는 대표적인 다섯 가지 소결 기술들인 일반 소결, 태양열 소결, 스파크 플라즈마 소결, 레이저 소결, 마이크로파 소결 기술을 소개하고 향후 필요로 되는 연구 과제에 대해 논의한다.