연도별 연구과제 212 페이지첫페이지로 이동

무선 전력 송신 시스템은 4코일 방식 회로를 이용하는 자기 공진 무선 전력 송신 시스템이 널리 알려져 있다. 하지만, 이것은 구조의 양쪽 소스코일과 로드코일이 있고, 두 코일 사이에 트랜스미션 코일인 송신부와 리시브 코일인 수신부가 존재하여 전송거리 대비 차지하는 부피가 크다. 반면에, 2코일 방식 회로는 트랜스미션 코일과 리시브 코일만을 가지고 있어 구조가 단순하지만, 전송 거리가 짧다.
본 연구에서는 2코일 방식 회로의 양 끝에 특수한 장치를 설치하고, 송수신부의 코일 구조를 변화시킴으로서 단순하다는 장점을 유지하면서 전력 송신 범위 및 효율성을 높이고자 한다. 특수 장치의 역할에 대해서 알아본 후 그에 걸 맞는 장치를 설치하고, 이를 설치하였을 때, 얼마나 전송거리가 증가하였고, 효율성이 증가하였는지 시뮬레이션과 시제품을 통해 측정하고자 한다. 더불어 송수신부의 구조를 변화시켰을 때의 변화 또한 측정하여 송수신부의 구조가 어떻고, 어떠한 장치를 설치하였을 때 작으면서도 가장 효율적인 무선 전력 송신 시스템을 구현한다.

▪ 주제어: 자기 공진, 소형화, 광범위, 효율성, 회로

본 연구는 늪과 같이 점도가 높은 유동장에서 효율이 좋은 프로펠러의 제작을 목적으로 진행되었다.
Inventor 프로그램을 통하여 날개의 개수가 각각 다른 프로펠러를 제작하였고 CFD 프로그램을 이용하여 유체의 점도, 프로펠러의 재질, 각속도를 조절하여 유체에서의 해석을 진행하였다. 이를 통하여 효율적 프로펠러를 찾아낼 수 있었다.

▪ 주제어: 프로펠러, 효율

최근 코로나-19와 마스크에 관련된 문제가 대두되면서 마스크의 성능을 측정하는데 의구심을 갖는 살람이 많다. 시중에서 사용하는 방법은 염화 나트륨 및 파라핀 오일을 통해 분진포집효율을 측정하는 방법, 안면 부흡기 저항을 측정하는 방법, 누설률을 측정하는 방법 등이 있다. 이러한 방법을 개선하기 위한 방법을 찾던 도중 실험결과에 영향을 미치는 여러 변수들을 고려하지 않을 수 있는 호흡 모사 시뮬레이션을 통해 이를 정확히 측정해보고자했다. 실험 결과는 성공적으로, 실제 호흡을 유사하게 모사하는 것이 가능했다. 또한, 조금 더 정확한 호흡을 모사하려면 조금 더 정확한 모델을 설계해서 사용하는 것이 필요해 보인다.

▪ 주제어: 호흡 모사장치, 시뮬레이션, CFD

▪ 주제어: LEAP MOTION, 수화번역기, 프로세싱, 청각장애

 본 논문에서는 점도가 서로 다른 두 유체를 혼합했을 때 특정 용액에서는 각각의 순수한 유체보다 마찰력이 감소하게 되는데 그 특정 농도를 확인함과 그 이유에 대해 탐구했다.. 예를 들어 물과 글리세린을 혼합한 액체는 순수한 물과 글리세린 보다 더 미끌거린다는 사실을 발견하게 되었다. 이에 대한 메커니즘을 탐구하고자 본 실험에 적합한 자체 실험기구 제작 및 농도와 점도의 관계를 파악하며 농도에 따라 점도는 지수적 증가를 하는 등의 결과를 얻었다.

▪ 주제어 : 유체, 점도, 마찰력

본 연구에서는 Sweeping jet의 유체 진동을 이용하여 공기 중 입자를 차단하는 에어 커튼 모형을 제작하였다. 풍동 내에서 Sweeping jet의 분사각, 설치 위치(중앙, 모서리), feedback channel의 유량을 조절했을 때 smoke generator의 연기를 얼마나 효율적으로 막아내는지를 실험하여 분사각 90°, 0 mm의 장애물 조건에서 최적의 효율을 보임을 확인하였다. Sweeping jet를 활용함으로써 필요 동력을 최소화하여 친환경적이고 입자 차단에 적합한 구조를 제안하였다.

▪ 주제어: Sweeping jet, 코안다 효과, 에어 커튼, 미세 먼지, 유체

본 연구는 원터치 텐트의 안정성의 단점을 보완하고 편리성의 장점을 극대화하는 것을 목적으로 한다. 기존에 출시되어있는 원터치 텐트의 단점을 분석하고 문제점을 찾아내어 보완함으로써 개선된 형태의 텐트를 개발할 필요성과 목적성을 찾을 수 있었다. 그 후 다양한 텐트의 구조를 연구하여 초기 목적에 부합하는 텐트를 고안하고자 하였다. 또한, 텐트의 구조를 변형시킬 경우 폴대의 구조변화가 필연적이므로 최선의 텐트모형을 선택한 뒤 이에 가장 적합한 폴대의 구조를 연구하였다. 마지막으로 선택한 모델에 맞는 장치를 제작하기 위하여 직접 3D 모델링을 하고 3D 프린터로 출력하였다. 추후 완성된 모형으로 안정성에 관한 실험을 진행하여 기존모델과 비교하는 것을 이 연구의 최종 목표로 설정하였다.

▪ 주제어: 텐트, 원터치 텐트, 돔형, 다이얼, 분절 폴대
 

 축이 있는 기존 바퀴의 형태에서 벗어나 특정한 축 없이 다양한 방향으로 자유 자재로 회전할 수 있는 여러 구형 바퀴들의 동작들이 궁금하였고, 이렇게 여러 구형 바퀴들에서 직진할 때나 회전할 때의 운동을 직접 분석한 뒤에 분석한 결과를 바탕으로 구형 바퀴에서 생길 수 있는 단점들을 파악하여 좀 더 개선된 바퀴를 개발하고 싶어 연구를 시작하게 되었다.

▪ 주제어: sphere wheel, 회전운동, 구조물 제작, 아두이노 프로그램

본 연구에서는 층간 소음 저감을 위한 상용화된 바닥재를 조사하여 비교하였으며, 실제 시공에 적용할 수 있는 모델을 모색하고, 이를 제작하여 충격량 흡수 및 소음 저감도 정도를 측정하였다. 아두이노를 활용하여 가변저항을 이용한 모터를 제작하여 진동의 강도와 속도를 조정하였다. 내부 구조물은 석고 및 3D 프린터를 이용하여 제작한 다공성 구조, 요철 구조, 용수철 구조 등을 만들었고, 충격 발생기를 이용하여 충격 전달량과 소음의 차이를 측정하였다. 기본적인 완충재의 재료 변화를 통해 전파되는 소음이나 진동을 원천적으로 차단할 수 있는 바닥 구조 제작으로 인한 층간 소음의 저감에 유용할 것이라고 결론지었다.

▪ 주제어 : 층간 소음, 층간 소음 저감재, 층간 소음 저감 구조

산업화 이후 화석연료사용 과다로 환경과 생태계 파괴가 빠르게 이루어지고 있는데 이런 문제점을 막을 수 있는 방법 중 하나가 친환경 에너지를 사용하는 것이다. 그 중 가장 진입장벽이 낮은 방식이 바로 태양광 발전이기 때문에 우리는 땅이 넓지 않은 우리나라에서 어떻게 하면 태양광 발전의 효율이 최고가 될 수 있을지 탐구해보자는 취지로 프로젝트를 진행하였다. 연구 방법은 우리나라에서 태양광 발전 시설이 설치된 지리적 특징이 다른 4개의 지역을 선정하여 현실과 최대한 비슷한 모습과 조건으로 구현하여 인공 태양을 만들어 빛을 쏘았을 때 발전되는 전류량을 비교해보는 실험을 진행하였다.
 

미숙아들이 인큐베이터를 나와 부모의 품으로 돌아가기 위해선 일정 이상의 악력이 필요하다. 하지만 현재 시판되고 있는 악력 측정 장치는 너무 크고, 방향에 의존적이라 의사소통이 불가능한 미숙아가 사용하기에는 적절하지 않다. 따라서 본 연구에선 미숙아 악력 측정 장치를 개발하고자 한다. 이를 위해 방향에 의존적이지 않은 악력 측정 장치 구조를 구상했으며, 압력에 따라 팽창하는 membrane과 magnet을 이용해 악력을 측정하였다. 그 결과 방향에 의존적이지 않으며 미세한 힘을 정확히 측정 가능한 악력 장치를 제작하였다.

▪ 주제어: 미숙아 악력 측정, hall effect, 민감도, 방향 의존성, bio sensor

본 프로젝트에서는 세계의 우수한 대학교들에서 관심이 높아지고 있는 디자인사고 프로세스를 학습하고 인간(사용자)중심 접근법을 기본으로 활용하여 단시간에 새로운 아이디어 또는 솔루션을 창출하는 이노베이션(Innovation) 수법을 체득한다(Understanding→Creating→Realizing). 지금까지의 단편적인 경험과 지식에서 벗어나 공학전공을 희망하는 학생들의 창의력 증진을 위해 디자인사고 수법을 이용한 자유로운 발상과 일상의 관찰 연습이 필요하다. 다양한 관점과 사고 방법을 접할 수 있는 기회를 제공할 수 있다. 사물과 현상의 본질을 읽어내는 통찰력(INSIGHT)을 배양하고 문제에 대한 새로운 관점과 창조적인 해결능력(FORESIGHT)을 발휘하는 인재를 육성하는 것이 그 목표이다.