This paper presents a prototype of a three degree of freedom mannequin simulator for rehabilitation education. A three degree of freedom (shoulder 2, elbow 1) model which is similar to the human body is developed. In addition design of mathematical model with consideration about the resistance of muscles and ligaments is proposed. To apply ROM inspection method to the mannequin simulator, this paper introduces the PID controller of the mannequin simulator prototype with the ROM inspection method. Rehabilitation specialists verify the mannequin simulator with the ROM test method, and the validation experiments show that the simulator has “good” levels of similarity.

연안 해역에서 소형 선박의 프로펠러 고장으로 인한 사고가 지속적으로 발생하고 있다. 특히, 해상부유물(폐그물 및 로프 등)에 의하여 선박 프로펠러가 감기는 사고가 빈번히 일어나고 있다. 선박 프로펠러 감김 사고는 동력 상실로 인한 선박의 운항 지연 및 표류로 인한 1차 사고와 프로펠러에 감긴 로프을 제거하기 위한 잠수 작업등으로 인한 2차 사고의 우려가 있다. 이러한 빈번한 프로펠러 감김 사 고에도 불구하고 문제를 해결할만한 적절한 도구가 없어 선박을 육상으로 인양하여 수리하거나, 잠수부가 직접 선박 아래로 잠수하여 문제를 해결하고 있는 실정이다. 이에 따라, 최근 선박 프로펠러 감김 사고를 예방하기 위해 프로펠러 샤프트에 로프절단장치를 일부 소형 선박에 장착하고 있으나 비교적 높은 설치비용 및 시간이으로 인하여 원활하게 적용되어지지 않는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 기계톱 원리를 이용한 간단한 구조를 가진 수중절단기 기구 설계 및 제어기 개발을 수행하였다. 수중절단 기의 톱날은 직선왕복동작을 위해 유성기어와 크랭크핀을 사용함으로써 긴 행정을 가질 수 있도록 하였다. 또한 수중절단기는 소형 선박에 비치되어있는 배터리를 이용하여 작동시킬 수 있도록 하였다. 또한, 비전문가인 사용자가 보다 편리하고 안전하게 사용할 수 있도록 역전류 방지 및 속도제어회로를 적용하여 편리성 및 안정성을 확보하였다.

The performance of Li-ion hybrid supercapacitors (asymmetric-type) depends on many factors such as the capacity ratio, material properties, cell designs and operating conditions. Among these, in consideration of balanced electrochemical reactions, the capacity ratio of the negative (anode) to positive (cathode) electrode is one of the most important factors to design the Li-ion hybrid supercapacitors for high energy storing performance. We assemble Li-ion hybrid supercapacitors using activated carbon (AC) as anode material, lithium manganese oxide as cathode material, and organic electrolyte (1 mol L−1 LiPF6 in acetonitrile). At this point, the thickness of the anode electrode is controlled at 160, 200, and 240 μm. Also, thickness of cathode electrode is fixed at 60 μm. Then, the effect of negative and positive electrode ratio on the electrochemical performance of AC/LiMn2O4 Li-ion hybrid supercapacitors is investigated, especially in the terms of capacity and cyclability at high current density. In this study, we demonstrate the relationship of capacity ratio between anode and cathode electrode, and the excellent electrochemical performance of AC/LiMn2O4 Li-ion hybrid supercapacitors. The remarkable capability of these materials proves that manipulation of the capacity ratio is a promising technology for high-performance Li-ion hybrid supercapacitors.

본 논문에서는 AISC 표준 단면을 설계 변수로 하는 캔틸레버 타입 헬리데크 모델의 유전 알고리즘 최적설계를 소개한다. AISC 표준 단면을 단면 형상별로 분류하고 단면적 순으로 정렬한 후 정수 단면 번호를 부여하여 설계 변수로 최적설계를 수행하였다. 이 과정을 통하여 이산화된 설계 변수를 가지는 최적설계 문제를 해결하기 위해 유전 알고리즘을 적용하였다. 또한, 제약조건으로 허용응력 및 허용응력비 검사 조건을 모두 고려하여 구조물의 구조 안정성을 고려한 설계를 수행하였다. 최적설계 과정중 매 반복계산 마다 수행되는 구조해석 시간을 단축시키기 위해 선형 중첩법을 사용하였고, 이를 통해 구조 해석 시간을 약 75% 감소시킬 수 있었다. 또한 헬리데크 최적설계의 경량 효과를 높이기 위해 부재 그룹 세분화를 하였고, 그 결과를 선행 연구 모델, 기존의 부재 그룹 모델과 비교하였다. 그 결과 선행연구 대비 약 30톤의 부재를 절감할 수 있었으며, 구조적으로도 보다 안전한 헬리데크 설계를 얻을 수 있었다.

구조물의 상태를 조기에 파악하기 위한 구조물 건전도 모니터링 연구와 건물의 정보를 수집하여 에너지를 효율적으로 관리해 주는 건물에너지관리시스템에 관한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 기존 모니터링 시스템 연구가 건설, 센싱, ICT 기술이 융합된 첨단 기술임에도 불구하고 고가의 센서와 전문적인 기술력이 요구되어 적용 범위가 제한된다는 한계를 극복하기 위하여 싱글보드컴퓨터 중 가장 널리 쓰이는 라즈베리파이와 저전력으로 장거리의 통신이 가능한 로라 모듈, 고성능의 보급형 가속도계를 활용하여 장기간으로 건물의 모니터링이 가능한 무선 엣지 컴퓨팅 시스템을 구축하였다. 또한 라즈베리파이에 분산처리 알고리즘을 탑재함으로써 실시간으로 취득되는 방대한 양의 가속도 데이터 중 의미있는 데이터만을 취득하였으며 와이파이 통신으로 취득한 전체의 로우데이터와 비교함으로써 본 시스템으로부터 취득된 데이터의 정밀성을 검증하였다.

본 연구의 목적은 개폐식 대공간 구조물의 풍하중 산정 및 구조해석의 과정을 자동으로 수행하는 컴포넌트를 개발하는 것이다. 설계한 파라메트릭 모델링을 StrAuto를 통해 구조해석 자동화단계를 거쳐 구조해석용 모델로 변환하는 과정을 실시간 으로 연동하여 구조해석 결과를 자동으로 도출하는 과정으로부터 본 연구에서는 추가로 구조물의 풍하중을 형상에 따라 상세히 할당하는 기능을 개발하였다. 이와 같은 과정을 통해 풍하중에 대한 최적화를 수행하여, 기존 설계된 구조의 물량을 줄이고, 구조적 안정성은 유지하는 방향으로 결론을 도출하였다. 추후에는 본 예제 모델을 통해 진동제어 최적화를 위한 제진 장치 설치위치의 자동탐색이 가능하게 되는 연구를 진행할 계획이다.

구조물의 진동에 의해 유발되는 사용성, 안정성 저하를 방지하고, 성능을 개선하기 위하여 많은 진동제어시스템이 사용되어 왔다. 제어기 설계가 H2-norm, H∞-norm 으로 분리되어 독립적으로 이루어지다가 LMI 기법에 의하여 보다 효율적인 제어기 설계가 가능하게 되었다. 본 연구에서는 관심지점의 구조물 응답을 특정한 값 이하로 보장한 상태에서 제진장치 구동에 필요한 변수를 최소 화하는 제어알고리듬을 개발하여 능동형뿐만 아니라 수동형제진장치에도 적용하는 방안을 제시하였다. 관심지점의 구조물 응답의 제한은 요구 등가감쇠비와 H∞-norm을 연계하여 구속조건으로 설정하고 목적함수는 제진장치의 이송거리 또는 댐퍼 용량은 H2-norm으 로 표현하는 혼합제어를 구성하였다. 본 연구에서 제안된 혼합제어 기법을 능동질량감쇠기와 등가치환 점탄성 댐퍼가 설치된 구조물에 적용하여 수치적으로 검증하였다. 수치해석결과, 혼합제어문제를 LMI표준형으로 전환하면 능동형, 수동형 제진장치 설계를 보다 용이하게 적용 가능함을 알 수 있었다.

어린이공원은 아이들에게 심리적 안정감을 주는 중요한 장소이나 2018년도 서울시 내 안전도 C등급을 부여받은 공원 중 어린이공원이 절반이상을 차지한다는 결과가 나왔다. 이에 본 연구는 CPTED와 공원이 위치한 지역의 시설환경을 같이 분석하여 어린이공원의 안전도에 영향을 미치는 요인을 분석하는 것을 목적으로 한다. 연구 대상지는 2018년도 서울시 내 안전도 C등 급과 A등급을 부여받은 어린이공원으로 선정되었다. 관련 논문과 문헌을 통해 CPTED 개념과 도시 범죄특성을 고찰하고 국내외 CPTED 가이드라인을 검토하였다. 고찰한 내용을 기반으로 CPTED 체크리스트, 이용자 행태조사, 공원이 위치한 지역의 시설환경을 같이 분석하고 종합하여 결과를 도출하였다. 연구 결과 어린이 공원의 안전도에 있어 CPTED와 공원이 위치한 지역의 시설환경 둘 다 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 본 연구의 결과는 어린이공원을 계획하고 조성하는데 있어 유용한 기초자료로 활용될 수 있을 것이라 기대한다.

본 논문은 FRP보강시스템에 의한 철근콘크리트보의 보강설계에 대하여 소개하고 있고 ISIS CANADA-Design Manual No. 4(2001) 및 KCI-2012의 설계 코드를 고려하여 연구가 수행되었다. FRP보강시스템에 의한 철근콘크리트보의 보강 설계순서 도가 제시되었으며, 보강설계해석프로그램을 소개하였다. 연구의 검증은 참고문헌과의 비교를 통해서 이루어졌다. 또한, 복철근 직사각형 보와 T형보의 정밀 분석을 통하여 보강 설계 순서도를 수정, 보완하는 경우를 제시하였다. 구조설계자는 본 프로그램 을 이용하여 FRP보강시스템에 의한 노후 철근콘크리트보의 보강설계를 쉽게 수행할 수 있다. 따라서 본 연구가 FRP보강시스템 의 최적화된 설계 및 제작 등에 실질적인 지침서가 될 수 있을 것으로 기대된다.

모바일 MMORPG는 게임 시장을 주도하고 있고 더욱 발전할 것이다. 많은 게임의 출시에도 불구하고 UI등 디자인설계 요인에서부터 소프트웨어 품질요인까지의 종합적인 MMORPG 설계연구가 부족한 상황에서 사용자들이 원하고 선호하는 세부 설계요인을 찾는 것은 매우 중요하다. 본 연구는 모바일 MMORPG의 사용자와 개발자가 객관적인 시각에서 양자가 만족하는 핵심적이고 중요한 게임 설계 요인을 찾고자 시도되었다. 실증분석은 이론적인 연구들을 기반으로 모바일 MMORPG 설계 요인들 3단계로 계층화하여 그 중요도는 계층분석과정(AHP)을 통해 검증하였다. 설계 요인의 중요도는 재미 요인, 구성 요인, UI 요인, 시스템 요인, 환경 요인 순이고 재미의 중요성에서는 도전 재미가 가장 중요하며 도전 재미에서는 보상이 중요하다는 결과를 얻었다. 재미 요인 중에서 새롭게 추가한 우월성이나 대결성을 포함하는 경쟁 재미가 다양성, 탐험성을 포함한 상상 재미보다 높게 나온 다. 이는 수많은 사용자가 길드, 혈맹, 진영 종족단위로 경쟁하고 협동하며 즐기는 모바일 MMORPG의 특성을 반영한 것으로 생각된다. 본 연구는 MMORPG 설계 요인들을 분석 추출 하였으며 중요도를 파악하여 모바일 MMORPG 설계 능력 향상에 기여할 것으로 생각한다.

가상현실 콘텐츠는 ICT 기술의 발전과 5G의 고용량 전송, 빠른 속도의 네트워크 서비스가 상용화로 2019년 빠른 성장을 하고 있다. 하지만 가상현실 콘텐츠의 사용성 평가에 대한 기준과 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 가상현실 콘텐츠를 사용하는 사용자의 반응과 상태를 측정 할 수 있는 객관성이 있는 데이터에 관한 연구를 진행한다. 연구의 방법으로는 가상현실 게임 콘텐츠 사용자의 실시간 인체정보 수집 프로세스를 설계하고의 변화를 비교·분석하였다. 이를 위해 인체정보 측정에 아이트래킹을 통한 시선 정보와 심박수 데이터를 수집하고 분석하여 시각화 솔루션을 설계하고 프로토타입을 구현하였다. 가상현실 게임 콘텐츠 사용자 인체정보 데이터를 기반으로 한 사용성 평가에 대한 가이드를 제안한다. 향후연구로는 다양한 인체정보 측정 및 프로토타입의 고도화에 있다.

The purpose of this study is to provide the priority of the front-loading factors in the design stage of the automotive parts development process in order to efficiently and effectively respond to the demands of the car maker (customer). Front-loading is defined as a strategy in order to improve development performance by shifting the identification and solving of design problems to earlier phases of a product development process. Two approaches of the front-loading are project-to-project knowledge transfer and rapid problem solving. For the study, a survey was conducted on the R&D department in the automobile parts company and analyzed by AHP (Analytic Hierarchy Process) method. The result of the survey shows the cost savings is the highest weight in terms of front-loading effect and in terms of front-loading factors, it gives priorities as “the problems of past project” first, “Design Review” second, “CAE (Computer Aided Engineering)” third, “FMEA (Failure Mode and Effects Analysis)” fourth, “benchmarking” and SR (Sourcing of Requirements). The results of the study will be helpful to provide practical value for improving product design of component development.

The customer of massage chair is expanding day by day from middle age to all ages. In 2018, the market size was 700 billion KRW, an increase of 30 times over 10 years. However, most related SMEs suffer from excessive competition by the market monopoly of some major companies. In this situation, in order for a related company to survive, it is necessary to steadily research and develop new products. Founded in 2009, company L produces massage chairs for health and relaxation of customers. L’s products use a sound wave vibration module that is favorable for human body, unlike other products that use vibration motor type. However, frequent breakdowns of massage chair due to the vulnerability of plate (leaf) springs, which play an important role in sound wave vibration modules, made sap its competitiveness. In this paper, we propose a method to design desirable plate spring structure by sequentially experimenting with five different plate springs. The results of this study are expected to contribute to improve the quality of plate spring and the reliability of sound wave vibration module. In the future, it is necessary to find a way to use it in the development of foot massage or scalp management device as well as continuous research to find optimal plate spring structure through various analysis.

PURPOSES : Almost every design method for airport concrete pavements considers only traffic loading and not environmental loading. This study proposes a mechanistic design method for airport concrete pavements, that considers both environmental and traffic loading simultaneously. METHODS: First, the environmental loading of concrete pavements in Korean airports was quantified. FEAFAA, a finite element analysis program for airport pavements, was used to calculate the maximum tensile stress (MTS) of the slab, caused by both environmental and traffic loadings. The factors that influence the MTS were identified via sensitivity analysis, and an MTS prediction model was developed using the statistical analysis program SPSS. The ratio of MTS to the tensile strength of slab was calculated using the prediction model. The fatigue model under the AC 150/5320-6E and AC 150/5320-6F standards of the FAA was corrected to make it suitable for the predicted stress-strength ratio. RESULTS : The MTS prediction model and corrected fatigue model were used to redesign the slab thickness and joint spacing of airport concrete pavements originally designed using the AC 150/5320-6D standard, which empirically considers traffic loading only. As a result, different slab thicknesses and joint spacings were redesigned with consideration for environmental loading, specifically the weather conditions of airports. . CONCLUSIONS: The slab thickness and joint spacing can be mechanistically designed at the same time, whereas previously, only the slab thickness was designed, and the joint spacing was determined empirically.