Recently, education game contents with advanced mobile and Web technology have been widely researched. However, considering of interaction involved for children, it is necessary user friendly interfaces and interesting interactions. In addition, it is important to design to encourage the user’s learning motivation as a way to the effect of educational game contents. Therefore, in this study, we designed and implemented the educational game contents system using inter-working between KINECT camera, PC, and android platform based humanoid robot. The designed system consisted of KINECT system for capturing hand gestures, game contents system for playing games, and android humanoid robot system for interacting with users. This system can lead to interests and willingness of users through handy interaction such as hand gestures and interesting quiz game contents. To improve effectiveness and userability, we plant to advance designed educational game contents system that can be operated on a smart TV system including a built-in camera as a further study.

In this study, we propose an innovative lateral force distribution building system between tall buildings by utilizing the difference of moment of inertia, as the alternative design for highly integrated city area. Considering a tri-axial symmetric conditions and boundary conditions for the three-dimensional building structure system, a two-dimensional model is composed. In the proposed indeterminate structural model, important design variables are determined for obtaining minimum horizontal deflections, reactions and bending moments at the ground level of the buildings. Regarding a case of the provided two spatial structures connected to 4 buildings, the optimum location of middle located spatial structure is 45% from the top of the building, which minimize the end moments at the bottom of the buildings. In the considered verification examples, reduced drifts at the top location of the building systems are validated against static wind pressure loads and static earthquake loads. The suggested hybrid building system will improve the safety and reliability of the system due to the added internal truss-dome structures in terms of more than 30% reduced drift and vibration through the development of convergence of tall buildings and spatial structures.

A CCTV inspection method has been widely used to assess sewer condition and performance, but Korea lacks a proper decision support system for prioritizing sewer repair and rehabilitation (R&R). The objective of this paper is to introduce the results that we have developed in the Sewer Condition Assessment and Rehabilitation Decision-making (SCARD) Program using MS-EXCEL. The SCARD-Program is based on a standardized defect score for sewer structural and hydraulic assessment. Priorities are ranked based on risk scores, which are calculated by multiplying the sewer severity scores by the environmental impacts. This program is composed of three parts, which are decision-making for sewer condition and performance assessment, decision-making for sewer R&R priority assessment, and decision-making for optimal budget allocation. The SCARD-Program is useful for decision-makers, as it enables them to assess the sewer condition and to prioritize sewer R&R within the limited annual budget. In the future, this program logic will applied to the GIS-based sewer asset management system in local governments.

목 적: 기존의 콘택트렌즈 분석기에서 1매의 렌즈를 삭제하여 시스템을 간소화하고, 수차를 감소시켜 콘택트렌즈 표면의 선명한 상을 얻는 저가격 고성능의 광학계를 최적화 설계하였다. 방 법: 기존의 콘택트렌즈 분석기의 광학적 성능 분석과 최적화 설계에 사용한 파장은 프라운호퍼 C, d, F선(0.656 ㎛, 0.587 ㎛, 0.486 ㎛)이며 기준파장은 d선으로 하였다. Full field는 object height를 5 mm로 설정하였다. 참고모델의 광학적 성능 분석과 분석기의 최적화 설계에는 Zemax 14.2 설계 프로그램을 사용하였다. 결 과: 최적화 설계한 콘택트렌즈 분석기는 기존의 콘택트렌즈 분석기보다 Spot diagram RMS radius는 42.51% 성능이 향상되었다. 상질에 영향을 주는 구면수차는 96.96%, 비점수차는 68.39%, 종 방향 색수차는 39.29%, 횡 방향 색수차는 95.97% 향상되었고, 상면만곡과 왜곡수차는 각각 82.09%와 66.05%로 수차 성능이 향상되었다. 결 론: 기존의 콘택트렌즈 분석기보다 적은 수차와 적은 렌즈 매수를 갖는 새로운 광학계를 설계하였다. 설계한 콘택트렌즈 분석기는 저가격, 고성능의 성능 최적화가 이루어졌다고 볼 수 있다.

Modern systems development becomes more and more complicated due to the need on the ever-increasing capability of the systems. In addition to the complexity issue, safety concern is also increasing since the malfunctions of the systems under development may result in the accidents in both the test and evaluation phase and the operation phase. Those accidents can cause disastrous damages if explosiveness gets involved therein such as in weapon systems development. The subject of this paper is on how to incorporate safety requirements in the design of safety-critical systems. As an approach, a useful system structure using the method of design structure matrix (DSM) is studied while reflecting the need on systems safety. Specifically, the effects of system components failure are analyzed and numerically modeled first. Also, the system components are identified and their interfaces are represented using a component DSM. Combining the results of the failure analysis and the component DSM leads to a modified DSM. By rearranging the resultant DSM, a modular structure is derived with safety requirements incorporated. As a case study, application of the approach is also discussed in the development of a military UAV plane.

Although companies have to concentrate on effort to save cost to survive competition, transportation costs are taking more portions in total sales costs due to globalization in the modern times. It is the reason why Transportation Management System TMS is getting more important. However, it is practically difficult for the system to fit to all of transportation environments and actually many problems are taking place with the system. Therefore, a new idea is necessary to solve such problems fundamentally rather than temporarily or superficially. To do so, if TRIZ, which is a theory that systematically establishes creative ideas on the basis of patent analysis, is employed, it can bring forth a guideline with some creative principles that can be applicable in drawing out innovative ideas based on conceptual shift. The present study aims to propose a methodology of how TRIZ should be applied to solve the problems that happen in TMS as a whole. Particularly, the study focuses on how to design customized TMS system that can be employed for each of different situations in a creative way.

철근 공사에는 원청 건설사, 골조 전문건설사, 배근시공도 작성자, 철근 가공장, 감독/감리사, 구조설계자 등 다수의 업무 주체가 참여하고 있으나 이들간의 합리적인 협업이 이루어질 수 있는 업무 프로세스가 구축되어 있지 않아 비효율을 초래할 가능성이 높다. 특히 철근공사는 RC골조 품질에 결정적 영향을 주는 업무이지만 참여 주체간 원활한 협업 부재로 인하여 골조의 품질 저하, 생산성 감소, 공기 지연 등 많은 문제를 야기하고 있다. 그러므로 RC골조공사는 혁신이 매우 시급한 분야라 하겠다. 최근 BIM은 건설산업의 기술 환경 패러다임을 전환시키는 기술로 인식되고 확산되고 있다. 그런데 3차원 모델 상에서 방대한 양의 철근상세정보를 모델링하기 위해서는 많은 시간과 노력이 소요되고, 모델링 후에도 데이터량의 방대함으로 인하여 프로그램 성능이 원활하게 발현되지 않기에 BIM 기술의 확산에도 불구하고 배근 설계와 시공과 관련하여 BIM 기술이 활용되고 있지 않은 상황이다. 본 기술은 3차원 BIM 환경 하에서 골조상세정보 모델링과 배근상세설계, 정밀물량산출 및 공사관리까지를 지원하는 Rebar HUB를 개발하여 RC 골조 설계 및 공사 프로세스를 합리화할 수 있는 실용적 기술 개발을 목표로 하였다.

본 논문에서는 브리징 스케일 분해를 기반으로 멀티스케일 문제에 대한 설계민감도 해석법을 개발하였다. 나노 기술의 급속한 발전으로 인해 나노 수준의 해석의 필요성이 지속적으로 증가하고 있다. 최근 분자동역학과 연속체역학의 연성문제에서 많은 해석 방법들이 개발되었다. 본 논문에서는 연성시스템 해석을 위해 브리징 스케일 기법을 사용한다. 전체 영역의 분자동역학 시스템의 해석은 많은 양의 계산 비용이 들기때문에 분자동역학과 연속체 시뮬레이션의 연성시스템을 선호한다. 분자동역학과 연속체 수준 사이의 정보 교환은 분자동역학과 연속체의 경계에서 일어난다. 브리징 스케일 법에서 일반화된 랑지벵 방정식은 축소된 영역의 분자동역학 시스템 해석을 위하여 요구되고, 시간이력 커널을 사용하여 구한 GLE 힘은 분자동역학 시스템에서 경계에 있는 원자들에 작용한다. 그러므로 분자동역학과 연속체 수준의 시뮬레이션을 분리해서 해석할 수 있으며 계산 과정을 가속시킬 수 있다. 연성문제의 시뮬레이션 이후에는 설계의 최적화를 위해 설계민감도 해석의 필요성이 자연스럽게 나타나며 전체 시스템의 성능은 나노 스케일의 효과를 고려해서 최적화된다. 설계구배 기반 최적화에서 설계민감도가 요구되지만 유한차분법으로 구한 민감도는 문제가 대형화될 때 계산비용의 제한때문에 비실용적이나 해석적 설계민감도는 효율적인 강점을 갖는다. 본 연구에서는 연성된 분자동역학-연속체 멀티스케일 문제에서 해석적 설계민감도를 유도하여 정확성과 향후 최적설계로의 활용 가능성을 확인하였다.

This paper proposes the design and implementation of a system to provide a web-based ubiquitous 3D virtual reality education environment for secondary students to help experiment freely with safety by computer simulation in physics education. To realize this system, ThreeJS, one of the famous 3D graphics libraries based on javascript, has been used to support WebGL(Web Graphic Library). Hence the system became browser independent to give flexibility for most users. It is designed to make the mouse control change the position of the camera of the 3D graphics, so that the user can observe the virtual motion in various viewpoints. In contrast to the other local PC based education systems, this web-based system is much easier for distribution and management.

This study mainly treats a new type of the bracing friction damper system, which is able to minimize structural damage under earthquake loads. The slotted bolt holes are placed on the shear faying surfaces with an intention to dissipate considerable amount of friction energy. The superelastic shape memory alloy (SMA) wire strands are installed crossly between two plates for the purpose of enhancing recentering force that are able to reduce permanent deformation occurring at the friction damper system. The smart recentering friction damper system proposed in this study can be expected to reduce repair cost as compared to the conventional damper system because the proposed system mitigates the inter-story drift of the entire frame structure. The response mechanism of the proposed damper system is firstly investigated in this study, and then numerical analyses are performed on the component spring models calibrated to the experimental results. Based on the numerical analysis results, the seismic performance of the recentering friction damper system with respect to recentering capability and energy dissipation are investigated before suggesting optimal design methodology. Finally, nonlinear dynamic analyses are conducted by using the frame models designed with the proposed damper systems so as to verify superior performance to the existing damper systems.

The environment and requirements of modern war fields have been affected and thus changed by a variety of issues. To this end, the development of safety-critical weapon systems frequently need to meet those changes even in the operational phase. The necessity of the changes may be due to the preparation for mass-production or the request originated from the user military forces. To meet such a need can be even tougher in the development of safety-critical weapon systems since the integration of the requirements for both systems design and systems safety would make it troublesome. To handel the matter in this paper, utilization of architecture DB is proposed. Specifically, the situation in demand has first been analyzed and then a problem-solving process to accommodate the design changes has been constructed. In doing so, the concept of the aforementioned integration is particularly focused on the functional architecture, which could be a core concept of our approach to solving the problem. The result of a case study demonstrating the method studied using a computer-aided systems engineering tool is also presented.

Prevention of the disasters is the best welfare to workers and it brings the growth and stability of an enterprise, finally uplifts the national competitiveness. Because small-scale businesses do not have safety and health managers, the government provides a wide range of safety and health management supports to small-scale businesses. However despite of this government's effort, the industrial accident rate of small-scale businesses does not decline, which is mainly because the projects are not differentiated according to the risk level of individual business. Therefore, this paper aims to obtain implications concerning a plan to conduct a reliable assessment of education through a safety job assessment, and to build a framework which may improve a technical area through the AHP analysis.

배나무 방제용 무인살포시스템 개발을 위하여 생력화를 위한 작업기기를 설계하였다. 또한, 노즐의 분무유형을 실험적으로 분석하여 적정 살포를 위한 노즐 각도, 노즐과의 거리, 수평방향 살포시 거리를 선정하였다. 본 연구를 수행하기 위하여 배의 과수 형태와 재배 환경을 사전 조사하였다. 살포시스템의 살포진행방향에 적합한 분사 노즐각도를 선정하였다. 배나무와 살포시스템 간의 수직거리에 따라 달라지는 살포 정도를 비교하기 위하여 노즐과의 높이에 따른 분포도를 측정하였다. 배나무와 살포 시스템과의 적정 측면 거리를 선정하기 위하여 측면 살포시 거리에 따라 달라지는 분무량을 측정하였다. 무인살포시스템의 약대는 배의 식재 간격에 적합하도록 좌우가 동일한 형태로 2.5m까지 펼쳐지도록 설계 및 제작 하였다. 또한 일정하지 않은 배나무의 높이에 따라 약대의 높이가 1.7m까지 조절되도록 하였다. 본 시스템에 적합한 노즐 각도는 15o로 나타났다. 배나무와 살포 시스템과의 수직거리는 0.7m에서 0.9m의 간격을 유지하여 약제를 살포해야 된다는 것을 알 수 있었다. 수평방향으로 살포하는 경우 좌우 −0.9m에서 0.9m까지의 분무량이 가장 많았다. 약대와의 거리가 0.9m에서 2.1m 일 때 가장 많은 분무량을 나타냈다. 실험을 통하여 배과수원에서의 무인살포시스템에 맞는 분무 환경을 확인 할 수 있었다. 배 과수와의 거리에 따라 적정 거리를 유지하는 시스템을 개발함으로써 효율적인 약액 살포가 가능하게 하였다. 하지만 본 연구에서 진행된 실험은 제한된 실내 환경에서 진행된 것이기 때문에 제작된 시스템의 실제 과수원 환경에서의 실험이 필요하다.

최근 산업기술의 비약적인 발전으로 인해 오늘날 우리가 개발하거나 사용하는 시스템은 기술적 완성도 측면에서 수준이 매우 높아지고 있다. 한편 고속열차, 첨단 신무기체계 등 대형복합 시스템의 경우, 새로운 시스템을 개발하기 위해서는 기존의 단일화된 개발 방법으로는 개발과정 및 개발 후에 많은 문제점이 잠재적으로 존재한다. 따라서, 기존의 시스템 개발방법인 순공학적인 방법뿐만 아니라 역공학, 동시공학 등을 고려한 통합 프로세스의 고려를 통한 접근이 필요한 시점에 와있다. 이러한 통합적인 접근법을 수행하기 위해서는 체계적인 관리가 필수적이다. 따라서 무수히 많은 설계 산출물이 파생되는 오늘날 산출 DB의 체계적 관리 및 접근을 통한 설계의 중요성이 강조되고 있다. 본 연구를 기반으로 향후 추가 연구를 수행한다면, 국내 대형복합시스템의 설계단계에서의 안전성을 동시 고려한 시스템 설계 신뢰성 확보를 위해 도움이 될 것으로 기대 된다.