The purpose of this paper is to develop an integrated environment system for finite element structural analysis using OOA(Object-Oriented Analysis) and OOD(Object-Oriented Design), with may reduce inconveniencies in use such as file input of macro command and improve lacks of graphic presentation in the established finite element analysis program. This paper is attempted to suggest an easy approach to object-oriented concept and convenient programming. Two languages are used together in this paper instead of single C++ language for the development of object-oriented program. : Visual Basic with CDK(Custom Development Kit), and Borland C++ with OWL(Object Windows Library).

불확정 구조계획의 선형 고유치 문제는 재료정수나 경게조건 및 외부하중 등에 결정론적으로 사용할 수 없는 확률량을 포함하고 있다. 변동량을 내포한 고유치 문제의 해석은 기대치에 대한 지배 방정식과 변동량 결정방정식을 고려해야 한다. 비선형성이 심한 구조계를 선형화할 대 일차 및 이차 변동값을 반영함으로 고유치의 정도를 향상시킬 수 있다. 매개변수에 불확정성을 포함한 고유치 문제는 최적설계 정식화에서 변동된 값을 고료해 줌으로 신뢰성 있는 설계가 된다. 최적설계 알고리즘 중에는 목적함수와 제한 조건식의 설계 민감도를 요한다. 이차 기울기에 근거를 둔 최적설계 수행시에 변동량에 고려하여 제한식으로 설정하고, 설계 민감도를 구할 수 있는 방법을 제시하였다.

실제 시스템에는 재료의 물성과 기하학적 매개변수, 외부 하중등에 불확정 요인들을 내포하고 있다. 그러므로 제작시나 수학적으로 모델링할 때 이 요인들을 설계에 반영해 주어야 한다. 기울기에 근거를 둔 최적설계 수행시에 변동량을 고려하여 제한식으로 설정하고, 설계 민감도를 구할 수 있는 방법을 제시하였다.

유한요소법을 이용하여 적용범위가 제한되고 부정확한 기존의 설계방법을 대치할 수 있는 새로운 철근 콘크리트 슬래브 설계법을 제시하였다. 제시된 방법을 이용하면 어떠한 기하형태의 슬래브 시스템에 대해서도 정확하고 효율적인 설계결과를 얻게된다. 슬래브 설계에 사용되는 등매개 판요소는 적분에 소요되는 계산기간을 절감할 수 있도록 매우 효율적으로 유도되었다. 슬래브 철근의 설계는 강도설계법을 이용하였고, 시방서 최소 철근량과도 비교하였다. 해석결과 모멘트와 설계철근량은 컴퓨터 그래픽을 이용하여 일목요연한 등고선으로 도시하여 설계편의를 제고시켰다. 등매개 판요소의 정확한 전단력을 이용하여 전단에 대한 적절한 검토도 할 수 있게 하였다. 철근과 콘크리트의 균열을 고려한 비탄성 처짐계수법을 개발하여 사용하중하의 처짐을 적합하게 계산할 수 있도록 하므로써 슬래브의 사용성도 검토할 수 있도록 하였다. 개구부가 있는 원형 슬래브 예를 들어 비정형 슬래브 설계에도 제시하는 방법이 손쉽게 적용될 수 있음을 보여주었다.

본 연구에서는 건물의 완성에 커다란 영향을 주게되는 건물의 예비설계분야에 전문가 시스템의 기법을 이용한 설계지원시스템을 개발하기 위한 모델을 구축하였다. 이러한 시스템은 기존의 수치해석용 프로그램으로 수행되던 구조부재의 물량에 의한 경제성이외에도 건물의 안정성, 시공성, 그리고 건축공간성등의 경험적 영역까지를 고려한 많은 대안을 사전에 검토해봄으로서 더욱 효율적인 설계를 가능하게 하고, 또한 구조설계의 오류를 초기에 방지할 수 있게 한다.

이상과 같이 엑튜에이터의 동특성 해석을 행하고 PID 제어기 및 최적 제어기를 설계하여 응답시뮬레이션을 한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 엑튜에이터 부의 시정수는 엔진 부의 시정수에 비해 아주 작아 생략하여 제어계를 구성할 수 있다. 2) 한계 감도법에 의해 PID 제어기를 시뮬레이션 한 결과 PID 제어 가버너는 전반적으로 오버슈트가 크고 중속 및 고속 상태에서는 정정시간이 비교적 짧지만 저속에서는 정상 상태에 도달하는데 상당한 시간이 걸린다. 3) 중량 matrix를 적당히 선택하여 최적 피이드 백 게인을 구한 후 마이크로 프로세서에 저장하여 제어기를 구성하면 PID 제어기 보다 양호한 응답 특성을 갖는 제어기를 설계 할 수 있다.

본 논문에서는, 문헌[1]에서 보였던 적분형 서어보계의 구성문제를 목표입력이 선형자유계의 출력으로 얻어지는 경우로 일반화하여 확대계수를 얻고 쌍선형변환법에 의해 폐류우프계를 구성하는 설계법을 제안했다. 본 설계법의 유효성을 확인하기 위해, 전기 서어보기구의 각도 제어에 관한 응용 예를 보였다. 실제적인 서어보 시스템의 설계문제에 있어, 그 폐루우프계의 특성근을 정확한 위치에 배치하기보다는 오히려 어떤 요구하는 과도응답이 얻어질 수 있게 하는 영역내에 배치하면 된다는 의미에서 보면, 본 서어보계 구성법은 그 실제적인 의미가 크다고 할 수 있다.

본 논문에서는 연속시간계의 설계 문제에 있어, 연속계의 설계방법 그대로서는 설계 불가능한 하나의 문제, 즉, 복소좌반 평면상의 어떤 지정한 폐영역내의 극배치 문제를 쌍선형변환법을 이용해서 해결하는 하나의 설계방법을 제안했다. 실제적인 시스템 설계의 경우, 폐루우프 계의 특성근을 정확히 지정된 위치에 배치하여야만 할 경우는 드물고, 대개의 경우, 어떤 희망하는 영역내에 배치하면 충분하다. 특히 구체적으로 극을 지정하는 지침에 결핍되어 있을 경우나, 폐루우푸 계의 특성인 속응성, 진동특성, 안정도 등을 고려할 경우, 그 극을 지정 위치에 배치하기보다도 어떤 지정한 영역내에 배치하는 쪽이 유효하다고 할 수 있으므로, 다변수제어계의 설계 문제에 있어, 그 가치가 크다고 할 수 있다

이상과 같은 제어계의 구성방법으로 제어계를 설계할 경우에는 오차신호에 대한 PI제어기와 플란트의 상태피이드백을 아울러 행하는 제어계로 됨을 알 수 있으며, 또한 응답 시뮬레이션 결과로부터 알 수 있듯이 본 연구에서 제안하는 방법으로 제어기를 구성할 경우 양호한 제어가 가능하다. Fig.3의 플로우챠트의 그림에서 점선으로 표시된 실시간제어실험의 프로그램은 구성은 되어 있으나 실제로 실험을 행하지 못한 아쉬움이 있으며, 다음 기회에 이 부분의 실험도 행하고자 한다.

Mordern Ocean-going ships utilize stabilization techniques in order to minimize the effects of oscillations due to the unwanted disturbances. In this paper, as an elementary design of automatic control system with linear-state vari;tble feedback and series compensator for ship stabilization, analysis and design is limited to the linear time-invariant single input and output system. In order for the Controlled system to meet the requirements of stability, accuracy and transient response, a model of the automatic control system is proposed. For the analysis and design of this model, the state-space method, that is, the mordern way, or an alternative to the transfer function method of describing a linear system that utilize the state variables and state equations, is applied.

액화 수소 운반선에서 증발가스의 발생은 불가피하며, 화물탱크 내부의 압력 문제를 피하기 위해 적절한 조치가 필요하다. 이 증발 가스는 선박의 추진연료로 사용 될 수 있으며, 추진에 사용되고 남은 나머지 부분은 재액화 또는 연소시키는 등 효과적으로 관리해야 한다. 본 연구에서는 수소 추진 시스템을 갖춘 160,000m3 액화 수소 운반선에 최적화된 증발 가스 재액화 시스템을 제안한다. 이 시스템은 수소 압 축 및 헬륨 냉매 섹션으로 구성되고, 화물탱크로부터 배출되는 증발가스의 냉열을 효과적으로 활용하여 효율을 증가시켰다. 본 연구에서는 공급 온도 -220℃인 수소 증발가스가 재액화 시스템에 들어가는 상태에서 증발가스의 재액화 비율에 따른 엑서지 효율 및 에너지 소모율 (SEC, Specific Energy Consumption) 분석을 통해 시스템을 평가하였다. 그 결과 재액화 비율 20%에서 4.11kWh/kgLH2의 SEC와 60.1%의 엑서지 효율을 보여 주었다. 아울러, 수소 압축압력, 수소 팽창기의 입구온도, 공급 증발가스 온도변화에 따른 영향을 확인하였다.

According to a NASA Goddard Institute for Space Studies report, temperatures have risen by approximately 1 °C so far, based on temperatures recorded in 1880. The 2003 heatwave in Europe affected approximately 35,000 people across Europe. In this study, a cooling fog, which is used in smart cities, was designed to efficiently reduce the temperature during a heatwave and its pilot test results were interpreted. A model experiment of the cooling fog was conducted using a chamber, in which nano mist spray instruments and spray nozzles were installed. The designed cooling fog chamber model showed a temperature reduction of up to 13.8 °C for artificial pavement and up to 8.0 °C for green surfaces. However, this model was limited by constant wind speed in the experiment. Moreover, if the cooling fog is used when the wind speed is more than 3m/s in the active green zone, the temperature reduction felt by humans is expected to be even greater. As a second study, the effect of cooling fog on temperature reduction was analyzed by installing a pilot test inside the Land Housing Institute (LHI). The data gathered in this research can be useful for the study of heat reduction techniques in urban areas.

본 연구는 의약품의 정보디자인 시스템 구축을 통한 경영진 각자의 주관적 선택이나 결정을 통해 디자인이 선택되는 상황에 있어서, 제품을 사용하는 사용자를 고려하여 정보디자인 기준을 정립하여, 의약품 사용 환경에서 패키지디자인을 통해 사용성과 정보이해를 개선하는 방법을 모색하는 데 그 목적이 있다. 의약품의 경우 투약오류를 직접 환자에게 큰 생명의 위험을 줄 수 있으므로 투약의 모든 과정에서 발생한 오류를 최소화하고자 하는 목적이 있다. 투약 중 부정확한 용량, 부정 확한 투약 빈도, 위임, 빠뜨림 등이 투약오류에 포함한다(Tamet al., 2005). 점차 의약품의 종류가 다양해지고, 투약방법과 관련된 기술이 복잡해짐에 따라, 간호사들이 투약오류를 일으킬 가능성은 점점 커지고 있다. (Tang, Sheu, Yu, Wei, & Chen, 2007). 이러한 투약오류 중 76%는 예방이 가능한 것으로 분류되고 있어 (Khan & Honda, 2005), 투약오류를 예방하고 재발을 방지하기 위해 투약오류 관련 요인을 파악하는 것이 필요하다. (Kany, 2000). 이를 위해 의약품에서도 정보 중 우선순위를 기준을 찾고, 정보의 구조 활용 방안을 탐색하고자 한다. 연구방법 의약품 정보디자인의 선행연구, 국내, 해외 디자인상의 평가 기준, 제품 사용성, 패키지 평가 기준을 분석, 의약품의 패키지디자인을 분석하고, VOC를 기준으로 의약품 패키지의 정보디자인 시스템 기준을 마련하고자 한다. 추후 기업의 의약품 패키지디자인을 구축하는 방향성을 제시하고 특히 정보디자인 시스템의 프레임워크를 통해 활용 방향을 제안하는 것에 목적이 있다.

국내 송·배수 시스템은 산지가 많은 지형적 특성을 이용하여 송수펌프를 통해 고지대에 위치한 배수지에 용수를 저장한 후, 급수구역으로 자연유하 방식으로 배수하는 방식을 사용한다. 이 과정에서 송수펌프 운영에 많은 전기 에너지가 소모되며, 이는 전체 상수관망 시스템 운영에서 가장 큰 비중을 차지하는 것으로 알려져 있다. 송수펌프의 적정 용량과 운영방법은 하류단에 위치한 배수지의 크기에 영향을 받게 되므로 송, 배수 시스템의 경제적인 설계와 안정적인 운영을 위해서는 초기 시설물의 규모 결정 단계에서 송수펌프 및 배수지의 건설비용과 송수펌프의 장기간 운영비용을 함께 고려하는 것이 타당하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 최적화 기법인 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm, GA)을 활용하여 송수펌프와 배수지의 최적규모와 송수펌프의 운영스케줄링을 동시에 최적화 할 수 있는 모형을 개발하였다. 개발 모형은 국내에서 운영 중인 송·배수시스템에 적용하여 검증을 실시하였다. 본 연구는 송·배수시스템의 초기 설계에 있어 송수펌프와 배수지의 최적규모 산정에 도움을 줄 것으로 기대한다.

콘텐츠에서 자발적인 사용자 참여를 유도하고 유지하는 것은 매우 어렵지만 중요한 일이다. 그 예로 많은 인터넷 콘텐츠 등에서 사용자들의 참여와 그 유지를 위해 금전적 보상을 제공하 고 있다. 그러나 금전적 보상처럼 외재적 동기만을 자극하는 등의 방식으로는 한계가 있으며, 콘텐츠의 대한 지속적이고 자발적인 사용자 참여를 얻기 위해서는 정교한 설계와 관리가 필요 하다. 이를 위해, Gamified Learning Management System의 예를 참고하여, 기존의 Contents Management System(CMS)을 확장한 게임화 기반의 CMS(Gamified CMS)를 제안하고자 한다. 이를 통해 궁극적으로 사용자의 콘텐츠에 대한 참여와 몰입을 증대시키고자 한다.

The Korean e-Navigation system is a Korean approach to correspond with implementation of IMO e-Navigation. It provides five services, among them SV20 service, a ship remote monitoring system that collects and processes sensor information related to fire, navigation, and seakeeping performance safety. The system also detects abnormal conditions such as fires, capsizing, sinking, navigation equipment failure during navigation, and calculates the safety index and determines the emergency level. According to emergency level, it provides appropriate emergency response guidance for the onboard operator. The fire safety module is composed of three sub-modules; each module is the safety index sub-module, the emergency level determination sub-module and emergency response guidance sub-module. In this study, operational concept of the fire safety module in SV20 service is explained, and fire safety assessment factors are estimated, to calculate the fire safety index. Fire assessment factors included ‘Fire detector position factor,’ ‘Smoke diffusion rate factor,’ and ‘Fire-fighting facilities factor.’

도시에서 발생되는 생활폐기물을 효과적으로 관리하기 위한 방안으로 폐자원에너지화에 대한 관심이 집중되고 있다. 기존의 도시형 생활폐기물 처리방식은 매립을 통해 관리하였으며 현재까지도 집중적인 관리대상이다. 특히 매립지 인근 주민의 생활환경에 직접적인 영향을 미치며, 폐기물 매립으로 인해 발생되는 매립가스는 온실가스 발생의 주요 원인으로 작용하고 있기 때문에 이에 대한 효과적인 관리계획이 필요한 실정이다. 또한 도시의 인구 밀도의 증가로 인해 매립에 의한 폐기물 관리는 더 이상 효과적인 처리방법이 아니기 때문에 지속가능한 도시형 생활폐기물 관리가 필요하다. 폐기물을 유용자원으로 전환을 위해서는 폐기물의 발생 단계에서부터 운송, 취급 및 저장 그리고 관리방안까지 최적의 활용계획을 세워야 한다. 이에 따라 본 연구에서는 폐기물을 유용자원으로 효과적인 관리 시스템을 계획하기 위해 선형정수계획법을 도입하여, 도시단위에서 발생하는 폐기물의 종류 및 발생량 그리고 처리방법에 대한 통계자료와 폐기물의 성분분석과 발열량의 실측분석을 통해 최적화 계획을 실시하였다. 최적화 설계는 선형계획법을 통해 폐기물 처리기술에 대한 기술투자비, 온실가스 감축효과 등을 목적함수(Objective function)로 두어, 해당지역에서의 에너지 사용현황과 온실가스 발생량을 정량화하여 폐기물의 에너지전환계획에 따른 효과를 분석하였다. 제시된 방법론은 매립의 대안으로 도시형 생활폐기물을 다양한 유용자원으로 전환 방안을 소개함으로써 폐자원에너지화 활성화에 기여하고자 하였다.

코딩 교육이 정규 교과과정에 편재됨에 따라 스크래치 혹은 엔트리로 대변되는 다양한 퍼즐기반 코딩 학습 플랫폼 및 프로그램이 많이 배포되어 이용되고 있다. 본 논문에서는 학습자가코딩 교구를 사용할 때 학생의 코딩 수행 능력의 수준을 정량적으로 평가할 수 있는 코딩 성취도 평가 시스템의 성취도 모델을 제안하고, 이 모델의 여러 가지 이슈에 대하여 논의한다. 또한본 연구팀이 개발한 코딩 플랫폼인 “코딩퍼즐” 시스템의 사례 연구를 통하여 본 연구팀이 제안한 성취도 모델의 유용성을 보여준다. 그리고 현재 운영 중인 “코딩퍼즐” 플랫폼의 성취도 평가시스템에 대한 상세 설계 및 구현을 기술한다.

IMO introduced e-Navigation concept to improve the efficiency of ship operation, port operation, and ship navigation technology. IMO proposed sixteen MSPs (Maritime Service Portfolio) applicable to the ships and onshore in case of e-Navigation implementation. In order to meet the demands of the international society, the system implementation work for the Korean e-Navigation has been specified. The Korean e-Navigation system has five service categories: the S2 service category, which is a ship anomaly monitoring service, is a service that classifies emergency levels according to the degree of abnormal condition when a ship has an abnormality in ship operation, and provides guidance for emergency situations. The navigation safety module is a sub-module of the S2 service that determines the emergency level in case of navigation equipment malfunctioning, engine or steering gear failure during navigation. It provides emergency response guidance based on emergency level to the abnormal ship. If an abnormal condition occurs during the ship operation, first, the ship shall determine the emergency level, according to the degree of abnormality of the ship. Second, an emergency response guidance is generated based on the determined emergency level, and the guidance is transmitted to the ship, which helps the navigators prevent accidents and not to spread. In this study, the operational concept for the implementation of the Korean e-Navigation system is designed and the concept is focused on the navigation safety module of S2 service.

지방자치단체들은 지역 주민의 편리하고 안전한 생활환경에 대한 다양한 욕구와 지역의 특성화와 생활 만족도 향상을 위한 노력의 일환으로 공공디자인 가이드라인과 조례제정 등으로 공공환경구축을 위해 노력하고 있다. 우수 공공시설물 디자인 인증제 시행 10년째를 맞이하여 각 지자체별 공공시설물 디자인 인증제 현황을 분석하고 문제점을 도출하여 공공시설물 디자인 인증제 개선 방안을 도출하고자한다. 연구방법으로는 최근 3년간 3개 지자체의 인증 결과를 중심으로 인증현황과, 디자인 경향을 분석하고 문제점 파악과 개선방안 도출을 위해 실무자 인터뷰를 실시하였다. 연구결과 3개 지방자치단체들 의 공공 가로시설물 디자인 인증제도 실태 분석을 통하여 개선 방안으로 공공 시설물 인증을 전담하는 기구 설치 운영과, 정성적 평가를 최소화하고 정량적 평가로 디자인과 품질을 갖추도록 전환 하고, “공공디자인 진흥에 관한 법률”을 근거로 지역 특성화를 이루도록 조례와 가이드라인 등을 정비해야할 필요성과, 독립적 공공 디자인 전담부서 운영의 개선 방안을 제시 하였다.