본 연구의 목적은 공학설계 기반 오션 클린업 수업이 STEAM 태도와 창의공학적 문제해결성향에 미치는 영향 을 알아보는 것이다. 또한 이 과정에서 학생들이 공학설계 기반 수업에서 접하는 흥미로운 점을 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 공학설계를 전공한 교수 1명과 석사 이상의 공학설계 전문가 5명이 함께 공학설계를 기반으로 한 6차시의 과학수업을 개발하여 검토하였다. 수업의 주제는 실제 오션 클린업 프로젝트에서 구현된 방법을 기반으로 해양 오염을 줄이기 위한 과학 및 공학적 해결과정의 설계 및 구현으로 선정되었다. 공학설계 과정은 NGSS(2013)에서 제시한 공학 설계 모형을 활용하였으며, 최적화 과정을 통해 재설계를 경험할 수 있도록 구성하였다. 효과를 검증하기 위해 Park et al.(2019)이 개발한 STEAM 태도 설문지 및 Kang and Nam(2016)이 개발한 창의공학적 문제해결성향 검사 도구를 사 용하였다. 효과성 검정을 위한 통계분석을 위해 사전 및 사후 t-검정을 사용하였다. 또한, 학습자가 경험한 흥미로운 점 의 내용은 기술적인 응답을 받아 전사하고, 중심도 분석을 통해 분석 및 시각화하였다. 결과는 과학 수업에서 공학설계 기반 오션 클린업 수업이 STEAM 태도와 창의공학적 문제해결성향 모두에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 확인하였다 (p< .05). 또한, 비정형 데이터 분석 결과, 학습자가 학습에 관심을 갖는 요인으로 이공계 지식, 공학적 경험, 협동과 협 업이 나타나 공학적 경험이 중심 요인임을 확인하였다.

In this paper, design of a recumbent bicycle for loading cargo is introduced as an application example of practical engineering. This device consists of a main frame due to the main load, an occupant seat considering the human body structural condition, a steering device(handle), a power transmission device (gear/chain, pedal, and crank), and a braking device (disk brake). In order to design and manufacture of the device, various subjects learned during the school year are reviewed and practiced. In particular, by designing the shape considering the load acting on the recumbent and the structural conditions of the human body, it is possible to understand the detailed mechanical mechanism as well as the understanding for the basic design. Through this case study, students can develop and enhance their creativity and practical skills for related industries by designing and manufacturing a real recumbent bike and, if necessary, industrializing these skills.

The vehicle weight and alternative light materials development like aluminum alloys are hot issues around the world. In order to obtain the goal of the weight reduction of automobiles, the researches about lighter and stronger suspension links have been studies without sacrificing the safety of automotive components. Therefore, in present study, the structure analysis of the torque strut links made by aluminum alloys (A356) was performed by using CAE (computer aided engineering) to investigate the light weight design process from the reference of the rear suspension torque strut link which was made by STKM11A steel and was already proven in the commercial market. Especially, the simulated maximum von Mises stresses after strength analysis were normalized as fatigue limit and these were converted to the WF (weight factor) of the same type as the fatigue safety factor suggested and named like that in present study. From these, it was suggested that the fatigue properties of the torque strut could be simply predicted only from this static CAE simulation.

In order to obtain the goal of the weight reduction of automobile components, the researches about lighter and stronger wheel carriers have been studied without sacrificing the safety of them. In this study, the weight reduction design process of wheel carrier could be proposed based on the variation of von-Mises stress contour by substituting an AA6061 (aluminum 6061 alloy) having tensile strength of 310 MPa grade instead of FCD600 Irons. From the stress analysis results before and after design modification, the stress relaxation was done at every given loading conditions. Therefore, it could be reached that this approach method could be well established and be contributed for light-weight design guide and the optimum design conditions of the automotive wheel carrier development.

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. Light rail transit(LRT) with passenger capacity between bus and subway is driven by an unmanned control, so safety issues of LRT in emergency shall be considered more carefully than other rolling stock. Modern railway system is a complex system and many actions in emergency are required. In this view, interoperability approach is effective to identify the related elements in emergency. In this paper, we propose the method to generate the fire response scenario of unmann ed LRT based on the outputs of systems engineering architecture design methodology. The proposed method is could be contributed to establish more reliable and applicable fire response scenario.

최근 건강에 대한 관심의 증가와 고령화 사회의 진입으로 인해 센서 기반 스마트 의류는 다양한 어플리케이션과 타입으로 개발되고 있다. 센서기반 스마트 의류는 인체로부터 생체 신호를 측정, 모니터링을 주 목적으로하는 기능성 의류의 한 분야로 신호의 정확성, 기기의 착용성, 센서의 인체 적합성 등의 인체-기기-의류간의 상호작용을 고려하여 디자인되어야 한다는 점에서 기존의 스마트 의류와 다른 특성을 지닌다. 센서기반 스마트 의류의 이러한 특성은 의복의 제작 단계에 있어 요구공학의 단계를 기반으로 개발 목적에 대한 요구의 명확한 문서화 뿐 아니라, 각 단계 진행을 위해 기기분야와 의류분야간의 상호운용성 평가가 이루어져야 하는 필요성을 갖을 것으로 예상된다. 따라서, 본 연구에서는 요구공학이 적용된 센서 기반 스마트 의류 프로세스의 효용성 평가를 위해 실증적 수행 분석을 통해 스마트 의류의 기본 프로세스를 도출하고, 요구공학 분석기법의 단계를 도입하여 두가지 스마트 의류 프로세스를 도출하였다. 제시된 두 프로세스의 실증적 단계별 진행을 통해 프로세스의 효율성 및 디자인의 질적 평가를 수행하였으며, 요구공학이 적용된 센서 기반 스마트 의류의 프로세스의 효용성을 제시하였다.

산업기술의 비약적인 발전으로 인해 오늘날 우리가 개발하거나 사용하는 시스템은 보다 기술의 고도화 양상을 보이고 있다. 따라서, 기존의 시스템이 지니고 있어 제공하는 단일 특성에서 벗어나 다양한 학제간 결합된 기술로 기존 시스템이 지니고 있는 관념적인 기능에서 벗어나 다기능을 제공하고 있다. 이로 인해, 기존의 개발단계에서는 보다 높은 설계 신뢰성이 요구되고 있다. 특히, 오늘날 우리사회는 시스템의 개발성공이라는 안도에서 벗어나 시스템 운용·유지단계에서도 안전성 측면에서 매우 중요성을 인식하고 대비하고 있다. 따라서, 국내에서는 미흡한 상위 단계에서의 설계활동과 또한, 같은 시스템 수명주기 상에서의 시스템 안전활동을 동시에 고려한 동시공학적인 접근에 관한 연구를 본 연구팀은 지속적으로 수행해왔다. 따라서, 기존의 연구결과인 설계와 안전을 동시에 고려한 통합 설계 프로세스 모델에 대해, 시스템개발에 관련한 모든 이해당사자가 공통된 이해를 바탕으로 시스템설계와 안전 활동에 대해 상호 호완성과 공통된 인식을 갖고 접근할 수 있는 방안을 본 연구를 통해 수행하였다. 따라서, 본 연구는 모델기반 시스템공학 기법중 보편적인 언어인 공통 언어를 통해 기존 연구를 통해 제시한 통합설계 프로세스 모델을 구현에 관한 연구 수행을 통한 접근 방안에 관하여 논의하고 있다. 본 연구를 기반으로 향후 추가 연구를 수행한다면, 국내 대형복합시스템의 설계단계에서의 안전성을 동시 고려한 시스템 설계 신뢰성 확보를 위해 도움이 될 것으로 기대 된다.

Recently, we have witnessed the definitely negative impacts of large-scale accidents happened in such areas as atomic power plants and high-speed train systems, which result in increased fear for the potential danger. The problems appear to arise due to the deficiency in the design of large-scale complex systems. One of the causes can be attributed to the design process that does not fully reflect the safety requirements in the early stage of the system development because of the substantially increased complexity. In this paper, to enhance the systems safety an integrated process is studied, which considers simultaneously both the system design process and system safety process from the beginning of the system development. In the conceptual system design phase an integrated process model is constructed by analyzing the activities of both the system design and safety processes. As a case study example, an inner city train system is described with the application of the developed process. The computer simulation of the example case is followed by the result discussed. The results obtained in the paper are expected to be the basis for the future study where a detailed process and its associated activities can be developed.

최근 로봇의 제조 기술 및 로봇 움직임의 제어 기술이 축적되고 컴퓨터와 정보통신 기술이 비약적으로 성장하면서, 세계 각국은 새롭게 떠오르고 있는 로봇 산업을 국가적인 전략산업으로 규정하고 기술 개발에 매진하고 있는 상황이다. 로봇 산업계가 경쟁력을 갖추기 위해서는, 로봇을 생산하는 메이저 규모의 주도 기업과 해당 기업을 위하여 부품을 생산하는 협력 업체들이 모두 함께 기술을 개발을 하고 그 결과를 공유하면서 동시에 조직화적으로 발전해 나가야 한다. 이를 위해서는 로봇 산업계의 공급망을 구성하여야 하고, 공급망에서의 업무 프로세스가 정비되어야 하며, 기업 간 협력을 위한 체계와 방안을 마련하여야 한다. 본 연구는 로봇 산업계의 공급망 구성 방안을 설계함으로써, 기업 간 협력 체계를 제안하여 로봇 산업계의 생산 구조를 고도화할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

ERP system has been spreaded from large companies to many small and medium sized companies, and it is recognized as a basic system for optimum and efficient work process. The focus is moving from manufacturing companies to various specialized companies. Once ERP system was introduced to those specialized companies, there was attempt to customize an ordinary system which used in manufacturing companies, but it was hard to take effect due to the lack of experience and an inadequate analysis of work process. Some of foreign ERP packages are possible to be constructed for some companies. However, they are originally aim at a large enterprise and it is also very difficult to construct and maintain. For this reason, small and midium sized companies are having a difficulty to construct ERP system. This study deals with the construction of ERP system for small and medium sized design engineering company and introduction of the crucial points throughout the construction and requirements for composition module and customization of each main module. Based on the findings of this study, the specialized non-manufacturing companies are expected to have efficient and practical application of ERP system when they select and customize the ERP package of manufacturing companies.

The paper reviews the methodologies of confirmatory data analysis(CDA) and exploratory data analysis(EDA) in statistical quality control(SQC), design of experiment(DOE) and reliability engineering(RE). The study discusses the properties of flexibility, openness, resistance and reexpression for EDA.

본 논문에서는 한국기계연구원에서 개발된 자동차 서스펜션을 대상으로 한 협업설계 지원 엔지니어링 프레임워크 개발에 관하여 기술한다. 개발된 엔지니어링 프레임워크는 각 분야별 전문가 지식에 기초한 엔지니어링 task agent를 포함한 다양한 복수 계층의 소프트웨어 에이전트로 구성된다. 본 프레임워크는 폭 넓은 국내 중소제조기업 적용 확산을 목적으로 JADE(Java Agent Development Framework)와 같은 공개 소스 프로그램 기반으로 개발하였으며, 프레임워크의 확장성을 유지하기 위하여 관련 H/W 및 응용 S/W의 독립성을 가능한 한 유지하도록 노력하였다. 개발된 프레임워크는 제품개발과 정에 있어 지역적으로 분산된 사용자 및 엔지니어링 자원 등을 효과적으로 활용할 수 있는 통합된 협업 설계환경을 제공한다. RR/FR lower arm 및 RR cross member와 같은 몇 개의 실제 자동차 서스펜션 모듈의 설계엔지니어링 문제에의 적용을 통하여 본 시스템의 적용성과 효율성을 확인하였다.

The curtain wall design process of Korea can be mainly divided into Basic DWG phase performed in architectural design phase and Shop DWG phase performed in the curtain wall design phase. The designing in such process (the process of going over to Shop from Basic) is being performed mainly by the outcome. So it is difficult to communicate between subjects because the decision making or flow of information gets accomplished as one-way. Especially, because the curtain wall designing accomplished in the architectural design process gets performed without reflecting the engineering technology, it causes many problems in the design phasesuch as change of design or delay of decision making. In order to make an improvement on such problem, it is estimated that the existing one-way designing can be improved into the one based on cooperation by enabling the exchange of decision making details between concerned parties in the curtain wall design phase in this study and ultimately proposes a curtain wall design management system which enables generation and alteration of information on curtain wall products, information gathering and sharing of information, etc by materializing a design system of simultaneous engineering concept.

Conventional product development process employs a design-build break philosophy which is sequentially executed product development process. It often results in a prolonged lead-time and a high product cost. This paper proposes the concurrent engineering design approach integrating design process to solve the above problems. The proposed approach in this paper holds potential for shortening the overall product development cycle, improving product quality, and reducing product cost. This paper presents three concepts and methods for product development : (1) considering product performance, quality and cost together in early design stage, (2) supporting design decision-making through a quantitative approach, and (3) incorporating rapid prototyping and virtual prototyping for design verification.

Based on the practical process engineering design and commissioning and startup operation experiences focused on chemical process safety, the comprehensive review of engineering design and installation of the thermal relief valve with its surrounding facility in a chemical plant piping system is provided to enhance the better understanding of the piping system of characteristics of thermal relief valve which is comprised of the theoretical approach, correlation in terms of temperature and pressure increase caused by external heat supply in a piping system, consideration of thermal relief valve engineering design, pressure relieving system of serial thermal relief valves and exception of their installation. It is earnestly suggested that following topic should be implemented during thermal relief valve engineering design, installation and normal operation as well.