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루드-후르비쯔 (Routh-Hurwitz) 안정성 판별법을 이용한 인간의 임피던스가 포함된 햅틱 시스템의 안정성 분석 (Stability Analysis of a Haptic System with a Human Impedance model using the Routh-Hurwitz Criterion)

  • 이경노
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.1813-1818
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    • 2014
  • 햅틱 시스템에는 사용자인 인간이 항상 포함되므로, 인간 임피던스에 의한 시스템 안정성 분석이 필요하다. 특히, 일차 홀드 방식의 햅틱 시스템에 대한 인간 임피던스의 안정성 영향 분석이 미진하다. 본 논문에서는 선형 2차 시스템으로 모델화된 인간의 임피던스 모델을 포함하는, 일차 홀드 방식의 햅틱 시스템에 대한 안정성을 루드-후르비쯔 (Routh-Hurwitz)안정성 판별법을 이용하여 해석했다. 가상 벽 모델인 가상 스프링 상수 ($K_w$)의 안정성 영역과 인간 임피던스의 질량 ($M_h$), 댐핑 ($B_h$),그리고 스프링 상수 ($K_h$)와의 관계를 루드-후르비쯔 안정성 판별법을 이용하여 분석한 결과, 스프링 상수 ($K_h$)가 일정할 때 가상 스프링 상수 ($K_w$)는 인간 임피던스의 질량 ($M_h$)과 댐핑 ($B_h$)의 제곱근에 비례했다. 또한 인간 임피던스의 질량 ($M_h$)또는 댐핑 ($B_h$)가 일정할 때 가상 스프링 상수 ($K_w$)는 스프링 상수 ($K_h$)의 0.48배만큼 감소했다. 이를 종합하여 $K_w{\leq}54413{\sqrt{(M_h+M_d)(B_h+B_d)}}-0.486K_h$의 모델을 제안했고, 이론 값들과 제시된 모델로부터 계산된 값을 비교한 결과 평균적인 상대오차가 0.5%로 작게 나타났다. 제시된 모델이 인간 임피던스 모델과 가상 스프링 상수와의 관계를 비교적 잘 표현하고 있다.

BIPV모듈의 제조공정에 관한 실험적 연구 (An Experiment Study on Manufacturing process of BIPV Module)

  • 안영섭;김성태;이성진;윤종호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.54-54
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    • 2010
  • In this study, the correlation between temperature and the gel-content of the module were analyzed through experiments. Amorphous thin-film solar cell used in this experiment has a visible light transmission performance of 10%. In addition, ethylene vinyl acetate(EVA) film and the clear glass have been used for the modulation. The most important process is to laminate the module in the manufacturing process of BIPV(Building integrated photovoltaic) module. Setting parameters of laminator in the lamination process are temperature, pressure and time. Setting conditions significantly affect the durability, watertightness and airtightness of module. The most important factor in the setting parameters is temperature to satisfy the gel-contents. The bottom and top surface temperature of module are measured according to setting temperature of laminator. The results showed $145^{\circ}C$ of max temperature of the bottom surface and $128^{\circ}C$ of max temperature of top surface on the module at the temperature condition of $160^{\circ}C$. And at the another temperature condition of laminator with $150^{\circ}C$, the max temperature do bottom and top are $117^{\circ}C$ and $134^{\circ}C$ respectively. The temperature difference between bottom and top of the module occurred, that is because heat has been blocked by the clear glass and the bottom of the cells absorb the heat from the laminator. In this particular, the temperature difference between setting temperature of the laminator and the surface temperature of the module showed $15^{\circ}C$, because the heat of laminator plate is transferred to the surface of the module and heat is lost at this time. As a results, gel-content showed 94.8%, 88.7% and 81.7% respectively according to the setting temperature $155^{\circ}C$, $150^{\circ}C$ and $145^{\circ}C$ of the laminator. In conclusion, the surface temperature of module increases, the gel-contents is relatively increased. But if the laminator plate temperature is too high, the gel-content shows rather decline in performance. Furthermore, the temperature difference between setting temperature and the surface temperature of the module is affected by laminating machine itself and the temperature of module should be considered when setting the laminator.

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빗물-저농도 오수 하이브리드 시스템의 설계 및 운전 평가 : 서울대 39동 (Design and Operation of the Rainwater-Greywater Hybrid System : SNU No. 39 Building)

  • 심인태;박현주;김충일;정성운;한무영;남궁은
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권12호
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    • pp.676-682
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    • 2016
  • 본 연구에서는 빗물과 중수를 연계하여 각각의 단점을 극복하고 장점을 극대화 할 수 있는 빗물-저농도 오수 하이브리드 시스템을 설계하고 서울대학교에 설치하여 수량 및 수질 모니터링과 경제성을 평가하였다. 건물에서 발생하는 오수 중세면, 샤워용수를 중수로 선택하여 침지형 분리막과 오존산화 처리하였으며, 건물 옥상에서 집수된 빗물은 저류 후 처리수조로 이송되어 처리된 저농도 오수와 혼합되어 변기 세척용수로 공급하였다. 변기 세척용수 $3,979m^3$ 중 65%인 $2,599m^3$를 빗물 이용과 저농도 오수를 재이용하였다. 빗물은 총대장균을 제외한 나머지 항목에서 중수도 수질 기준을 만족하였으며, 저농도 오수는 탁도, SS, BOD, 총대장균이 기준치를 초과하여 침지형 분리막과 오존산화 처리하여 안정적인 수질을 유지하였다. 경제성 분석 결과, 빗물-저농도 오수 하이브리드 시스템은 B/C (Benefit-Cost Ratio) 비율이 1.11으로 사업의 타당성이 있다고 판단된다. 물 재이용시설의 이용확대를 위해 시설 운영에 따른 경제성을 높이기 위한 다양한 연구 및 정책적 지원이 필요하다.

가속도 센서를 이용한 실시간 스포츠 동작 분류.모니터링에 관한 연구 (A Study on Real-Time Sports Activity Classification & Monitoring Using a Tri-axial Accelerometer)

  • 강동원;최진승;탁계래
    • 한국운동역학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.59-64
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    • 2008
  • 본 연구는 3축 가속도 센서를 허리에 부착하여 실시간으로 스포츠 동작분류를 할 수 있는 모니터 링에 관한 연구를 실시하였다. 이 모니터링 시스템은 스포츠 동작의 기본이라고 할 수 있는 걷기, 달리기, 자세변화 동지 정지상태의 동작들과 추가적으로 사이클링 동작을 분류할 수 있도록 하였다. 또한 운동 시에 발생할 수 있는 낙상을 감지하여 위급상황에 대한 정보도 나타나게 하였다. 가속도센서모듈은 인체에 부착된 형태로 스포츠 활동을 모니터링하기 위하여 소형으로 설계되었으며 활동에 방해가 되지 않게 허리에 부착되었다. 측정된 데이터는 RF통신을 통해 PC로 전송되며 알고리즘을 통해 실시간으로 동작분류를 시행하게 된다. 개발된 알고리즘을 검증하기 위한 실험으로 5명의 피험자를 대상으로 서로 다른 속도의 걷기, 달리기, 사이클링 동작을 각각 100초간 실시하였으며 낙상과 자세변화 동작(앉았다 일어서기, 누웠다 일어서기, 서있다 앉기, 누웠다 앉기, 서있다 눕기, 앉았다 눕기)은 각각 20회씩 실행하였다. 그 결과 동작분류 정확도는 95.4%를 나타내었다. 이번 연구에서 스포츠 모니터링을 통하여 정확한 자신의 운동 정보를 알려주고 운동 시에 발생하는 낙상에 대한 위급상황을 알려줌으로써 스포츠 활동에 도움을 주고자 하였으며, 추가적인 연구로 각각의 스포츠 활동에 대한 정확한 에너지 소비 추정 알고리즘을 개발 중에 있다.

자침시(刺鍼時) 탄침(彈鍼)의 수기자극(手技刺戟)이 전위변화(電位變化)에 미치는 영향(影響) (A Study on the changes of electric change induced by Tanchim (彈鍼) manipulation during acupuncture therapy)

  • 김용득;김영태;박성섭;박귀종;손인철;김경식
    • Korean Journal of Acupuncture
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    • 제21권4호
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    • pp.1-19
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    • 2004
  • Objectives : To understanding biological mechanism of acupuncture therapy, we have proposed a hypothesis. First of all, there exists electric property in meridian and meridian point. Second of all, energy flowing in meridian is related with electric property. Third of all, there is electronic interaction between the operator who performs acupuncture therapy and the receiver who is given acupuncture therapy. Forth of all, acupuncture effects may depend on the electric capacity which is transferred between the operator and the receiver via acupuncture needle. Methods : Under the hypothesis, we studied the effects of electric change in $ST_{37}(+)\;and\;ST_{39}(-)$ generated by Tanchim (彈鍼) manipulation which was stimulated at $ST_{36}$ point. And compared with data on the changes of electric change from the hand of the operator during acupuncture stimulation. Electric charge induced via acupuncture needle from the operator may be important factor that causes the changes of electric change in meridian and acupoint in the receiver. Therefore we investigated the changes of electric charge induced by the operator using Maclab 400 by the following methods. The one was in stable electric circle condition and the other was in unstable electric circle condition. Results : In this experiments, the changes of electric change from the stimulation type of Tanchim manipulation performed in our lab condition in acupuncture therapy was induced at least three factor, one was the difference of bio-potentials between the operator and the receiver of acupuncture therapy, another was the depth of acupuncture insertion from the skin of the receiver, the other was an electromyogram of the receiver. Conclusion : The data imply that the first factor should make a capacitance current when the operator touched the acupuncture needle which was inserted in the receiver. Therefore, the results suggest that capacitance currents stimulus in electronic view may be important factor in acupuncture therapy between the operator and the receiver of acupuncture therapy.

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센서 네트워크에서 홈에이젼트와 액세스 노드에 기반한 모바일 싱크를 위한 데이터 전송 기법 (Data Dissemination Protocol based on Home Agent and Access Node for Mobile Sink in Sensor Network)

  • 이좌형;정인범
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제15C권5호
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    • pp.383-390
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    • 2008
  • 센서네트워크에서 이동하면서 데이터를 수집하는 모바일 싱크(Mobile Sink)는 유비쿼터스 환경에서 사건들에 대한 실시간 처리에는 적합하지만 많은 문제점을 지니고 있다. 특히 네트워크상에서 이동하는 모바일 싱크로 어떻게 데이터를 전송할 것인가에 대한 의문은 무선 센서 노드들의 효율적 운영 측면에서 중요한 문제가 되고 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 모바일 싱크를 위한 새로운 데이터 전송 기법인 DHA를 제안한다. DHA 방법은 홈에이전트 와 액세스 노드의 개념을 사용하여 최소한의 비용으로 모바일 싱크에게 신뢰성 있고 효과적인 데이터 전송을 수행할 수 있다. 제안된 기법에서는 모바일 싱크의 이동 정보는 모든 센서 노드들 대신 홈에이전트와 액세스노드에게만 통보한다. 무선 센서 노드들에서 수집된 데이터들은 고정된 홈에이젼트로 전송하며, 홈에이전트가 이들 데이터를 모바일 싱크로 전송한다. 제안된 방법은 무선망에서 발생하는 데이터 패킷들의 충돌 현상을 감소시킬 수 있으므로 모바일 싱크에 전달되는 패킷 수신 성공률을 향상시킨다. 실험을 통하여 제안된 기법은 무선 센서 네트워크내 에서 브로드캐스트 패킷수를 감소시키며 그 결과 데이터 전송 및 수신에 위하여 소모되는 에너지를 감소시킴을 보인다. 이런 효과는 배터리로 동작하는 무선 센서 네트워크의 전체적인 수명 연장에 기여한다.

자동차 배기가스 유량 및 온도 변화에 따른 열전발전용 열교환기 발열량 특성에 관한 연구 (Thermal Caracteristics of the Automobile Exhaust gas based Heat exchanger with various Exhaust gas Temperature and Mass flow rate)

  • 김대완;기한 에카나야케;이무연
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.15-20
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    • 2018
  • 본 논문은 자동차 열전발전용 열교환기에서 배기가스의 유량과 온도 변화에 따른 발열량 특성을 수치적으로 연구하였다. 자동차 열전발전용 열교환기는 내부에 핀을 설치하여 자동차 배기가스에서 나오는 열에너지를 열전소자로 최대 값을 전달할 수 있도록 하였으며, 상용 프로그램인 CAD를 이용하여 설계하였다. 그리고 배기가스의 유량과 온도 변화에 따른 열교환기 발열량 특성을 분석하기 위하여 상용 프로그램인 ANSYS CFX v17.0을 이용하여 배기가스 유량은 0.01, 0.02, 0.03 kg/s로 변화시키고, 배기가스 온도는 400, 450, 500, 550, $600^{\circ}C$로 변화시켜 수치해석 하였다. 결론적으로 열교환기의 입구 측과 출구 측 배기가스 압력 차는 배기가스의 유량에 따라 결정된다. 배기가스 유량이 증가하면 열교환기 입구 측과 출구 측 압력차는 증가하지만, 열교환기 입구 측과 출구 측 배기가스 압력차는 배기가스 온도에 따라 변하지 않는다. 따라서 열교환기 표면 온도를 최대 값으로 얻기 위해서는 배기가스 유량은 낮추고, 배기가스 온도는 높여야 한다는 결론을 도출하였다.

층류경계층 내 반구 전방의 국부적인 흡입에 의한 표면 박리 제어 (A Study on Separation Control by Local Suction in Front of a Hemisphere in Laminar Flow)

  • 강용덕;안남현
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.92-100
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    • 2018
  • 난류경계층이 유지되기 위한 에너지 공급은 경계층 내 구조물인 와류들의 상호작용으로 끊임없이 이루어진다. 이러한 난류 유동은 수송분야의 마찰저항 및 해양구조물의 침식 및 진동을 유발하기 때문에 유동 제어를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 제어의 극대화를 위해서는 난류 에너지 전달이 어떻게 이루어지는지에 대한 메카니즘 규명이 필수적이고, 이를 위해서는 층류경계층 내 유동현상으로 파악하는 것이 명확하고 용이하다는 장점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 층류경계층 내 평판에 반구를 설치하여 역압력구배을 발생시킴으로써 교란된 유동현상의 상호작용을 분석하였다. 즉, 반구를 둘러싼 목걸이 와류와 반구 표면의 유동 박리에 의한 후류영역에서 머리핀 와류가 생성되어 상호 유기적으로 영향을 주고받는다. 이 과정에서 목걸이 와류는 후류영역으로 높은 운동량의 유체를 유입시켜 머리핀 와류의 발생 주파수를 증가시킨다. 반구 전방에 구멍을 뚫어 국부적인 흡입제어로 목걸이 와류의 와도를 감소시킴으로써 그 영향이 완화되는 과정을 유동 가시화 및 열선유속계로 측정하여 정성 및 정량적으로 분석하였다.

나주 오량동 유적 및 정촌 고분 출토 옹관의 재료적 특성 및 소성온도 연구 (Study on Material Characteristics and Firing Temperature of Jar Coffins from Oryang-dong Kiln Site and Jeongchon Tomb, Naju, Korea)

  • 김수경;진홍주;장성윤
    • 보존과학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.179-193
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    • 2018
  • 이 연구는 나주 오량동 가마유적에서 출토된 옹관과 정촌 고분 출토 옹관의 재료적 특성을 비교하여 이들의 재료 산지와 소성온도를 규명하고자 하였다. 두 유적의 옹관시료는 동일한 범위의 전암대자율 값을 가지고 있으며 대부분 회색계열인 반면 정촌 고분의 옹관편인 404와 405는 적황색 계열의 색조를 띠고 있었다. 고온소성된 옹관의 구연부(53R)와 동체부(53B)에서 흡수율이 다르게 나타나는데, 이는 옹관가마에서 열전달과 평형이 이루어지지 않아 구연부와 동체부에 전달되는 열에너지가 달랐음을 의미한다. 편광현미경 관찰 결과, 오량동 유적 출토 옹관에서는 흑운모, 풍화된 석영과 장석이, 정촌 유적 출토 옹관에서는 흑운모, 다결정질의 석영과 장석이 거정질 첨가물로 관찰되었다. 오량동 유적의 경우 첨가물은 구연부보다 동체부에서 더 많이 발견되었다. 주사전자현미경에서 기질이 유리질화된 오량동 옹관편과 정촌 고분 옹관편 일부는 $1,000{\sim}1,100^{\circ}C$ 이상의 고온에서 소성되었을 것으로 추정되며, 나머지 정촌고분 옹관 시료는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소성되었을 것으로 추정된다. 주성분과 미량성분원소의 함량분포에서 오량동 옹관과 정촌 고분의 옹관은 성인적 동일성을 나타내어 정촌 고분 옹관은 오량동에서 생산되어 공급되었을 가능성이 높다. 다만 두 지역 옹관에서 나타나는 일부 미량원소의 차이는 채토 위치에 따른 태토의 선택에서 기인한 것으로 판단된다.

On the Period Change of the Contact Binary GW Cephei

  • Kim, Chun-Hwey;Song, Mi-Hwa;Yoon, Joh-Na;Jeong, Jang-Hae;Jeoung, Taek-Soo;Kim, Young-Jae;Kim, Jung-Yeb
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제27권2호
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    • pp.89-96
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    • 2010
  • BVR CCD observations of GW Cep were made on 15 nights in November through December 2008 with a 1-m reflector at the Jincheon station of the Chungbuk National University Observatory. Nineteen new times of minimum lights for GW Cep were determined and added to a collection of all other times of minima available to us. These data were then intensively analyzed, by reference to an O-C diagram, to deduce the general form of period variation for GW Cep. It was found that the O-C diagram could be interpreted as presenting two different forms of period change: an exclusively quasi-sinusoidal change with a period of 32.6 years and an eccentricity of 0.10; and a quasi-sinusoidal change with a period of 46.2 years and an eccentricity of 0.36 superposed on an upward parabola. Although a final conclusion is somewhat premature at present, the latter seems more plausible because late-type contact binaries allow an inter-exchange of both energy and mass between the component stars. The quasi-sinusoidal characteristics were interpreted in terms of a light-time effect due to an unseen tertiary component. The minimum masses of the tertiary component for both cases were calculated to be nearly the same as the $0.23-0.26M\;{\odot}$-ranges which is hardly detectable in a light curve synthesis. The upward parabolic O-C diagram corresponding to a secular period increase of about $4.12{\times}10^{-8}\;d/yr$ was interpreted as mass being transferred from the lesser to more massive component. The transfer rate for a conservative case was calculated to be about $2.66\;{\times}\;10^{-8}\;M_{\odot}/yr$ which is compatible with other W UMa-type contact binaries.