전 세계적인 물 부족을 해결하기 위한 유망한 방법으로 수착제를 이용하여 공기 중에서 물을 수확하는 기술은 수 자원이 부족한 지역에서 식수를 전달할 수 있는 큰 잠재력을 보여주고 있음. 본 총설에서는 대기 중 물을 수확하기 위한 수 착제로 금속유기골격구조(MOF)를 사용하는 최근 연구에 대해 소개함. 제올라이트나 실리카 기반 물질과 같은 다른 수착제 물질에 비해, MOF는 상대습도 10% 부근에서 물 수착 곡선의 변곡점을 보이는 특성 덕분에 건조한 사막지역에서 물을 수확 하기에 적합한 특성을 가지고 있음. 이러한 특성으로 말미암아 최근 MOF를 이용하여 물을 수확할 수 있는 실용적인 물 수확 장치를 개발하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있음. 이 기술은 전 세계 어느 곳에서나 지리 환경적 영향을 받지 않고 대기 중의 물에 접근할 수 있기 때문에, 미래 지속가능한 수자원 확보 기술 측면에서 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대됨.

본 논문에서는 기저 스크리닝 기반 크리깅 모델(BSKM: Basis Screening based Kriging Model) 생성의 정확도를 높이기 위해 페널티 를 적용한 최대 우도 평가 방법(PMLE : Penalized Maximum Likelihood Estimation)에 대해서 소개한다. BSKM에서 사용하는 기저함 수의 최대 차수와 종류는 그 중요도에 따라서 결정하게 되며, 이때 중요도의 지표는 기저함수에 대한 교차 검증 오차(CVE : Cross Validation Error)로 택한다. 크리깅 모델(KM : Kriging Model) 구성시 최적의 기저함수 조합은 우선 최대 기저함수 차수를 선택하고 개별 기저함수의 중요도를 평가를 하게 된다. 최적 기저함수 조합은 크리깅 모델의 CVE가 최소가 될 때까지 개별 기저함수의 중요도 가 높은 순으로 기저함수를 하나씩 추가하며 찾는다. 이 과정에서 KM은 반복적으로 생성해야 하며, 동시에 데이터 사이의 상관관계 를 나타내는 하이퍼 매개변수(Hyper-parameters)도 최대 우도 평가방법을 통해 계산하여야 한다. 하이퍼 매개변수의 값에 따라 선택 되는 최적의 기저함수 조합이 달라지기 때문에 KM의 정확도에 막대한 영향을 미치게 된다. 정확한 하이퍼 매개변수를 계산하기 위해 서 PMLE 방법을 적용하였으며, Branin-Hoo 함수 문제에 적용하여 BSKM 의 정확성이 개선될 수 있음을 확인하였다.

기어의 구조 안정성 및 치물림 성능을 분석하기 위하여 유한요소해석이 널리 사용된다. 본 연구에서는 스퍼 기어의 유한요소 모델 링 조건이 해석 결과 및 간소화 효과에 미치는 영향을 분석하였다. 기어 구조 해석의 간소화 방법으로 기어 몸체 및 잇수 간소화, 요소 망 생성 방식, 접촉 및 마찰 조건, 해석 조건 등을 선정하였다. 기어의 성능해석 지표로써 1주기의 기어 치물림 사이클 동안의 정전달 오차를 계산하였고, 간소화 지표로써 해석 소요 시간을 측정하였다. 유한요소해석을 통해 치물림 주기에 따른 접촉 응력 분포 및 변화 양상을 확인하였다. 모델링 조건에 따라 최대 전달 오차와 해석 소요 시간에 차이를 확인하고 원인을 분석하였다.

본 논문에서는 역전파 방법 기반 자동미분법을 이용하여 설계민감도를 구하고 이를 응력제한조건을 고려한 위상최적설계에 적용 하였다. 응력제한조건이 있는 위상최적화문제는 특이점(singularity)과 응력의 국부성(local nature of stress constraint)문제, 그리고 설 계 변수에 대한 비선형성의 문제를 포함하고 최적해를 얻기가 매우 힘들다. 특이점 문제를 해결하기 위해서 응력 완화(stress relaxation) 기법을 사용하였고, 응력의 국부성을 해결하기 위해 p-norm을 이용한 전역 응력치를 제한조건에 사용하였다. 설계 변수에 대한 비선 형성을 극복하기 위해 해석적인 방법으로 정확한 설계민감도를 구하는 것이 중요하다. 위상최적설계에서 기존에는 보조변수방법 (adjoint variable method)을 사용하여 빠르고 정확한 설계민감도를 구했지만, 설계민감도를 해석적으로 구해야 하고, 보조평형방정식 을 추가로 풀어야 하는 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해서 인공신경망에서 최적 가중치(weights)와 편차(biases)를 구할 때 쓰이는 역전파 기법을 이용하여 설계민감도를 구하고 이를 응력제한조건을 고려한 위상최적설계에 적용하였다. 역전파 기법은 자동미분에 쓰이는 기법으로 목적함수나 제한조건에 대한 설계민감도를 별도의 수식유도 없이 간단하게 구할 수 있는 장점이 있다. 또한, 미분값 을 구하는 역전파의 과정이 보조평형방정식을 푸는 것보다 계산시간이 빠르고 해석적 방법으로 구한 설계민감도와 같은 정확도를 보 여준다

본 논문에서는 1차원 오일러 보 요소(Euler-Bernoulli Beam Element)를 이용한 회전익기 축계에 대한 중량 최적설계를 수행하였다. 회전 축계의 특성을 고려해 비틀림(Torsion)과 베어링과 같은 축지지 강성 및 플랜지(Flange) 질량을 모두 고려하였고, 동적 안전성 확 보를 위해 고유치 해석을 수행하여 임계속도(Critical Speed)와 기어박스로부터 오는 치 변형 가진을 회피할 수 있도록 하였다. 축의 길 이는 고정된 상태에서 두께와 반경을 조절하여 중량 최적화를 수행하였으며, 최적화 과정은 2단계로 나누어 진행하였다. 1단계에서 는 비틀림 강도를 제약조건으로 하여 중량을 최적화한 후 2단계에서는 축계 안정성 확보 기준(Headquarters, U.S. Army Material Command, 1974)에 따라 축의 비틀림 강도에 대한 제약조건을 만족시키며, 축의 1차 모드가 임계속도를 회피할 수 있도록 축 1차모드 와 임계속도의 차이가 최대가 되도록 최적화를 진행하였다. 주어진 1차원 보 요소를 이용하여 최적설계를 한 결과를 3차원 유한요소 모델과 실제 제작된 축게의 시험결과와 비교하여 제안된 방법을 검증하였다.

등기하 해석법을 이용한 고유치 해석은 유한요소를 이용한 결과보다 고차 모드에서 더 정확한 결과를 주는 것으로 알려져 있다. 이는 유한요소법이 차수에 상관없이 요소 간에 C0연속성을 보이는 것과 다르게 등기하 해석법은 p차 요소에 대해서 Cp-1의 연속성을 보장하기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 장점을 이용하여 등기하 해석법을 이용하여 모드 기반의 축소 모델을 구성하고 동적 거동 해석을 수행하였다. 축소 모델 구성을 위해 Craig-Bampton(CB) 기법을 적용하였다. 수치 예제를 통해 간단한 봉 요소에 대해 등기하 해석법과 유한요소 해석법을 적용하여 요소의 차수에 따른 고유치 해석 결과를 비교 분석하였다. 등기하 해석법에 중첩 노트를 허용하여 요소 간 연속성을 조절하고, 요소 간 연속성이 줄어듦에 따라 고차 모드에서의 수치 오차가 커짐을 확인하였다. 동적 거동 해석을 위한 축소 모델에 높은 차수의 외력이 주어지는 경우 요소간 연속 성이 높은 등기하해석법을 사용하면, 해의 정확도를 높일 수 있다.

목적 : 본 연구는 전반적 발달장애아를 대상으로 아동기자폐증평정척도를 실시하여 자폐성향 및 자폐정도를 확인하고, 단축감각프로파일을 실시하여 자폐성향 및 자폐정도에 따라 감각처리의 차이가 나타나는지를 살펴보고자 하였다. 연구방법 : 만 3세부터 10세 사이의 전반적 발달장애아 139명을 대상으로 하였다. 빈도 분석을 통해 일반적 특성을 알아 보았으며, 자폐성향 및 자폐정도에 따른 감각처리의 차이를 알아보기 위해 t검증을 실시하였다. 또한 자폐정도와 감각처리간의 상관관계를 알아보기 위해 상관분석을 실시하였다. 결과 : 전반적 발달장애아의 자폐성향에 따라 모든 감각영역에서 감각처리상의 차이가 나타났으며, 자폐정도에 따라 촉각민감성, 맛/냄새 민감성, 과소반응/특정자극 찾는 행동, 청각여과하기, 총점에서 감각처리상의 차이가 나타났다. 또 한 자폐점수와 감각처리간의 부적상관이 있는 것으로 나타났다. 즉, 자폐정도가 심할수록 총점을 비롯하여 촉각 민감 성, 과소반응/특정자극 찾는 행동, 청각여과하기 영역에서 감각처리상의 어려움을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 결론 : 전반적 발달장애아의 경우 자폐성향 및 자폐정도를 확인해야하며, 자폐성향이 나타나는 아동의 경우 촉각 민감성, 맛/냄새 민감성, 과소반응/특정자극 찾는 행동, 청각 여과하기 영역의 감각처리에 대한 주의 깊은 관찰 및 심화평가가 필요함을 확인할 수 있었다.

목적 : 한글판 수정바델지수 체크리스트를 고안하고 기존 한글판 수정바델지수와 신뢰도를 비교 평가하기 위함이다. 연구방법 : 연구대상은 뇌병변 환자 30명을 대상으로 하였다. 한글판 수정바델지수 체크리스트(이하 K-MBI 체크리스트)는 기존의 한글판 수정바델지수(기존 K-MBI)와 수정바델지수(MBI) 원본을 참고하여 각 항목별 평가 내용을 세분화 및 체크리스트화 하였다. 30명의 환자를 대상으로 K-MBI 체크리스트를 사용하는 그룹과 기존 KMBI를 사용하 는 그룹으로 나누어 각 그룹에 2명의 치료사를 배정하였다. 결과분석은 평가자간 신뢰도를 알아보기 위해 총점수준에서 급간내상관계수를 구하였으며, 세부항목 수준에서 카파검정을 시행하였다. 결과 : 총점수준에서의 신뢰도는 K-MBI 체크리스트(ICC= .981)와 기존 K-MBI(ICC= .973)를 사용한 두 그룹 모두에서 매우 높은 검사자간 신뢰도를 보였다(p<.001). 세부항목별 일치도에서는 K-MBI 체크리스트를 사용한 그룹과 기존 K-MBI의 경우 모두 4개 항목에서 탁월한 일치도를 보였다. Mean K값은 K-MBI 체크리스트(.725)가 K-MBI(.699) 보다 높게 나타났다. 결론 : K-MBI 체크리스트와 기존의 K-MBI 모두 총점수준에서 높은 수준의 평가자간 신뢰도를 보였다. 세부항목수준에서 역시 두 그룹 모두 전 항목에서 상당한 수준 이상의 신뢰도를 확보하였으나, 항목 간에는 다소 차이가 있었다.

Automated real-time monitoring system for ground settlement based on hole effect sensor has been developed to overcome lots of limitations of existing hand-operated monitoring system. This new technology utilizes the hole effect sensors and automatically measures the real time surface and multi-depth ground settlement from signals composed of multi-depth magnetic field measuring system. This system including pore pressure measuring sensor does not require reference points in remote distance and all mointoring system could be installed in a single boring hole.

This paper presents a new behavior planning scheme for autonomous robots, allowing them to handle various objects used in our daily lives. The key idea underlying the proposed scheme is to use affordance concepts that provide a robot with action possibilities triggered by a relation between the robot and objects around it. Specifically, the robot attempts to find the affordances and to determine the most adequate action among them. Through a series of the perception processes, robot motions can be planned and performed to complete assigned tasks. What is of particular importance from the practical point of view is a decision making capability to determine the best choice by comparing the human’s body characteristics and behavioral patterns as criteria with action possibilities as alternatives. For this, the analytic hierarchy process (AHP) technique is employed to systematically evaluate the correlation between the criteria and the alternatives. Moreover, the alternatives arranged in order of priority through the decision making process enable the robot to have redundant solutions for the assigned task, resulting in flexible motion generation. The effectiveness and validity of the proposed scheme are verified by performing extensive simulations using objects of our daily use.

산머루의 유용성분을 효율적으로 추출할 수 있는 공정을 개발하고자 반응표면분석법에 의한 환류 냉각 추출공정 최적화를 실시하였다. 산머루에 함유된 항산화 성분을 효과적으로 추출하기 위해 에탄올 추출을 실시하여 반응표면 분석에 의해 추출조건을 최적화하였다. 중심합성계획법에 따라 추출 온도(), 추출 농도(), 추출 시간()을 독립변수로 하고 추출물의 특성 즉, 추출 수율(), 총 페놀(), 전자공여능(), 갈색도(), 환원당()을 종속변수로 하여 추출

This paper presents a decentralized coordination for a small-scale mobile robot teams performing a task through cooperation. Robot teams are required to generate and maintain various geometric patterns adapting to an environment and/or a task in many cooperative applications. In particular, all robots must continue to strive toward achieving the team’s mission even if some members fail to perform their role. Toward this end, given the number of robots in a team, an effective coordination is investigated for decentralized formation control strategies. Specifically, all members are required first to reach agreement on their coordinate system and have an identifier (ID) for role assignment in a self-organizing way. Then, employing IDs on individual robots within a common coordinate system, a decentralized neighbor-referenced formation control is realized to generate, keep, and switch between different geometric shapes. This approach is verified using an in-house simulator and physical mobile robots. We detail and evaluate the formation control approach, whose common features include self-organization, robustness, and flexibility.