탭 버튼을 선택하면 분야별로 볼 수 있습니다.
최근 에너지 하베스팅이 주목받고 있지만 생산전력이 낮아 실제로 적용되기 어렵다. MSMA는 타 지능형 합금보다 높은 변형률을 가져 이를 극복할 것으로 기대하고 관성모멘트가 작은 Cantilever Beam 구조를 활용해 전력 생산량을 높이고자 하였다. MSMA에는 양 끝 길이가 변하는 기계적 변형이 일어난다. 자기 배열이 변화하면 MSMA를 둘러싼 코일에 전자기 유도로 전압이 생성된다. 실험 결과 나온 2.02mW 만큼의 전력은 실험적으로 유의미하나 다른 방식의 에너지 하베스팅이나 발전장치를 대체하기 어렵다. 중심 재료인 MSMA는 아직 연구된 내용이 적으며 단가가 매우 높아 지식과 활용 사례를 찾기 어려웠다. 본 연구는 cantilever beam을 이용해 만든 장치가 힘의 방향과 형태를 변환 시켜주어 진동 에너지 하베스팅에 유리한 구조를 가졌고, MSMA를 이용한 전력 생산 가능성에 대해 확인함에 있어 의미를 갖는다. 제시어: 자기형상기억합금, Cantilever Beam, 진동에너지 하베스팅
본 연구에서는 대전차화기로부터 기존의 철창형 장갑의 유효방호률을 향상시키고, 이중으로 적중된 대전차화기로부터 방호를 하기 위하여 3차원의 철창형 장갑을 설계하기로 하였다. 철창형 장갑의 충돌로 인한 PG-7VM 탄두의 단락에 의한 불발률을 알아보기 위하여 물리적 특성을 포함하여 유한요소 해석을 진행하였다. 삼각형과 사각형, 육각형으로 채워진 철창형 장갑을 이중으로 배열하여 각 형태에 대하여 유효방호률을 비교하고, mesh의 크기와 트러스의 각도를 바꾸어가며 유효방호률을 비교한다. 주제어: triaxial slat armor, space truss, PG-7VM warhead, numerical analysis, hydrodynamic
본 연구는 누리호 발사의 성공과 실패 사례와 최근 들어 투자가 늘어나고 있는 항공 우주 분야에서 영감을 받아 진행하게 되었다. 천체와 로켓 발사체의 궤도와 운동에 대하여 수리물리학적 이론과 공식으 로 나타내는 것이 목표이다. 그리고 이를 실제 상황에 적용시켜보았다. 주제어: 천체, 로켓, 궤도, 운동, 적용
지구환경 문제가 대두되면서 에너지 발전과 자연 보호의 문제가 충돌하고 있다. 환경을 우선적으로 고려하기 에는 에너지 발전량이 부족하고, 에너지 발전을 우선적으로 고려하기에는 환경이 파괴된다. 이러한 문제를 개선하기 위해 재생에너지인 태양광 발전을 채택하였다. 태양광 발전기의 구조적인 혁신을 통해 태양광 발전기의 구조적 한계와 효율을 개선하고 문제를 해결하는 연구를 진행하고자 하였다. 이 과정에서 태양광 발전기 모델중 적층구조를 적용한 발전기를 제작하였다. 또한 발전기의 발전량과 효율뿐만 아니라 발전기가 설치될 생태계에 미치는 영향을 분석하고 악영향을 줄이는 방안을 함께 연구하였고 실제 모델에 적용하여 패널을 설계하고 제작하였다. 이후 발전기의 개발 방향성을 자연 친화뿐 아니라 소형화를 통해서 도심의 공원과 옥상등 자투리 공간을 활용한 발전방식으로의 확장성을 열어두는 연구도 생각하였다. 주제어: 태양광, 타워형, 효율성, 자연친화, 모듈화
이미지를 좌표평면 위에 올려 윤곽선 위의 점들을 직접 찾았다. 점들을 이용하여 뉴턴 보간다항식을 구한 후 그래프를 확대해 보았더니 원래 이미지와 다르게 깨지지 않았다. 여기서 동기를 얻어 이미지 윤곽선을 음함수로 표현하면 화소가 낮은 아이콘이나 일러스트, 사진 등을 확대해도 선명하게 볼 수 있겠다는 생각이 들어 이 주제를 선정하게 되었다. 윤곽선을 인식하는 프로그램은 OpenCV의 adaptive Threshold 함수, 케니 에지 알고리즘, findContours 함수 등을 이용하였다. 선형 보간법, 뉴턴 보간법, 스플라인 보간법, 베지에 곡선, 테일러 다항식을 이용하여 윤곽선을 표현하는 방정식을 구하였다. 그 후 웹사이트를 제작하여 간단하게 사용할 수 있도록 만들었다. 주제어 : 보간법, 함수, 경계 인식, 선 분할
본 연구에서는 아두이노 초음파 센서를 이용하여 기체 유속을 측정할 수 있는 장치를 제작하였고, 관 내부에 서 기체의 풍속, 송신부와 수신부 사이의 거리를 변인으로 기체의 유속의 측정 가능한 범위에 대해 분석하고자 하였다. 또한 아두이노 초음파 센서를 이용하여 액체(물)을 순환시켜 액체의 유속을 측정하기 위한 장치를 제작하였으나, 아두이노용 초음파 센서의 송신부에서 발생된 40kHz 초음파가 PVC 관을 통과하지 못한다는 것을 확인하고, 유체가 흐를 수 있는 PVC 관 상부를 절개하고 그 위에서 초음파 송수신부를 구성한 후 액체의 유속을 측정을 시도하였으나 유의미한 결과를 얻지 못하였다. 향후 연구에서 초음파 송신부에 강도를 높이거나 수신부 의 민감도를 높이는 방법으로 관의 절개 없이도 액체 유속 측정이 가능한 아두이노 초음파 유속 측정 장치를 제작하고자 한다. 주제어: 초음파 유속계(ultrasonic Flow Meter), 트랜스듀서, 초음파 센서
기존 센서와는 다르게 태양의 위치 뿐만 아니라 구름 양 등을 고려할 수 있는 자연채광센서를 개발하였다. 본 연구의 목적은 개발한 센서를 통해 얻은 결과로 교실의 책상 면 조도를 예측하고, 교실 인공 조명을 디밍하여 에너지를 절감하는데 있다. 이를 위해 센서 값을 통해 책상면 조도를 예측하는 이론 식을 제작하였으나 정확도가 70%이고, 교실의 블라인드를 고려하지 못한다는 단점이 있어 정확도를 높이기 위해 머신러닝을 진행하였다. 머신 러닝 데이터 수집을 위해 시뮬레이션을 제작하였다. 시뮬레이션 결과는 실측값과 5% 안쪽의 오차를 보여 머신러닝 데이터로 사용하는 것이 가능하다는 결론을 얻었다. 시뮬레이션을 통해 교실의 향, 블라인드 유무, 절기, 시간을 변화시키며 측정한 자연채광 센서 값과 교실 책상면 조도 값 데이터는 총 192세트, 1728개이다. 이를 XGBoost 회귀모델을 통한 학습한 결과 시뮬레이션 값과 95.4%의 정확도를 보였으며, 실측값과 95.2%의 정확도를 보였다. 또한 머신 러닝의 결과를 이용해 디밍할 경우 춘추분에는 18.5%, 하지에는 29.6%의 에너지 절감 효과가 나타났다. 주제어: 자연채광 센서, 머신러닝, 디밍, 에너지 절감
본 연구는 아르키메데스 수차 형태의 블레이드를 이용하여 소수력 발전의 새로운 방식을 제안하고, 단순히 어떤 한 분야에 대해 알고만 있는 게 아니라 그것을 여러 가지에 접목하며 응용함으로써 조원들의 연구 및 탐구 능력을 향상하고 후속 연구에 있어서 큰 도움을 이바지함을 목적으로 한다. 현재 에너지 발전 사업에 있어서 친환경 발전 사업이 크게 대두되는 상황이다. 본 연구는 아르키메데스 수차 형태의 블레이드를 유속이 존재하는 곳에 둔 후, 물의 흐름에 의해 발생하는 블레이드의 회전운동에너지를 전기에너지로 전환하여 발전한다. 발전을 통해 도출된 전력량이 의미가 있는 값일 경우 지금의 에너지 발전 방식을 대체할 수 있는 하나의 친환경 발전 방식이 될 수 있을 것으로 기대되며, 또한 발전하는 일련의 과정을 키트화 시켜 전기가 부족한 지역의 적정기술로서 활용할 전망 또한 존재할 것으로 기대된다. 주제어: 아르키메데스 수차, 에너지의 전환, 에너지 하베스팅, 소수력 발전기, 적정 기술
본 논문은 정상파의 상쇄간섭을 이용하여 골프 부상을 완화하기 위해 골프 실험장비와 푸리에 분석을 통해 파동의 특성을 알아보는 연구를 진행하였다. 파동의 특성을 알아보기 위해 골프 실험장비를 제작하였고, 여러 상황을 가정해서 최대한 그 상황과 비슷하게 구현하고자 했다. 실험과 푸리에 분석을 통해 얻어낸 결과를 바탕으로 헤르츠에 따른 피크 값을 해석하여 파동의 특성을 알 수 있었다. 비록 파동의 상쇄간섭을 이용하여 골프 부상을 완화하는데 까지는 하지 못했으나, 골프를 치면서 생길 수 있는 다양한 상황에서 골프채에 발생하는 진동의 파형을 관찰할 수 있었다. 주제어: 정상파, 골프, 상쇄간섭, 가속도-자이로센서, 푸리에 분석
4차 산업혁명이 일어나고 교육에도 점점 it 분야의 영향력이 증대하면서 학교에서 아두이노를 많이 사용한다. 우리는 이 아두이노의 센서들에 대해서 단순히 변화를 해주었기에 데이터값이 측정되는 것에 그치는 것이 아닌 어떤 과학적 원리에 의해서 작동되고 다양한 경우에서 데이터값을 입력받고 왜 그러한 결과가 나오는지 과학적 원리를 기반하여 추론해 보았다. 또한 여기서 더 나아가 조사한 센서들을 기반 으로 기존 센서의 새로운 활용 방안을 찾아보고 일상생활에 적용할 수 있는 새로운 센서를 만드는 것을 목표로 하였고 조파 세기 측정 센서, 당도 측정 센서를 만드는 것을 목표로 하고 있다. 주제어: 아두이노 센서의 작동원리와 기능, 가변저항, 조파, 당도, 과학적 원리 융합과 개선을 통한 센서 기능 확장
청각 장애인의 경우 소리를 들을 수 없어 정상인처럼 언어를 유창하게 구사할 수 없다. 그래서 청각 장애인에게 정상인과 같이 억양을 구사할 수 있게 도와주는 수단을 마련하고자 연구를 계획하였다. 어떤 단어 혹은 문장을 구사할 때 청각 장애인 사용자 음성의 주파수와 정상인의 보편적인 음성 의 주파수를 시각적으로 비교할 수 있는 프로그램을 개발함으로써 청각 장애인의 의사소통에 도움을 주는 것을 연구 목적으로 삼았다. 주제어: 음정, 주파수, 음성 신호 변환, 잡음 제거, 청각 장애인
구조 로봇은 위험한 사고 현장에 인간을 대신해 투입된다. 하지만 카메라를 통해 현장 상황을 확인하며 움직이는 원격 조종 형태의 구조 로봇 특성상 인간처럼 현장에 있는 모든 상황을 파악하여 이동하기는 어렵다. 이러한 이유로 원격 조종 로봇은 종종 위험에 처하거나 막다른 길로 들어가기도 하는 등 한계에 맞닥뜨린다. 우리는 이러한 원격 조종 로봇의 한계를 극복하기 위해 라이다 센서와 카메라를 이용하여 장애물의 위치 및 크기를 인식하고 장애물을 넘을 수 있다고 판단되면 넘고, 넘을 수 없다고 판단되면 회피하는 자율주행 로봇을 제작하였다. 또한 기존 궤도형 로봇보다 더 높은 장애물을 넘을 수 있도록 하기 위해 가변궤도를 사용하였다. 주제어: 라즈베리파이, 로봇, 자율주행, 파이썬, 가변궤도