복강경 수술을 위한 로봇 자궁 거상기

강형석 한국항공대학교 대학원 2020 국내석사

자궁 거상기(uterine manipulator)는 복강경 수술 시 자궁의 손상과 수술의 원활한 진행을 위해 자궁을 재배치하기 위한 수술 기구이다. 자궁 거상기의 단부가 질관 및 자궁 경부를 통해 삽입되며 일시적으로 자궁 내에 거치된다. 거치된 거상기는 외부의 동작에 의해 자궁 내부에서 외력을 가해 자궁의 위치와 자세를 제어한다. 기존의 자궁 거상기는 수작업으로 자궁 거상기를 조작하기 때문에 자궁 위치 및 자세의 정밀 조작이 불가능하다. 또한 자궁의 위치를 조절하기 위해 외부에서 자궁 거상기를 과하게 움직이는데, 이러한 조작이 자궁 거상기와 접촉한 질 및 자궁 경관 조직에 손상을 발생시킨다. 또한 수작업 자궁 거상기는 수술시 추가 보조원을 요구하며 이로 인해 전문인력을 낭비하게 된다. 이러한 문제를 해결하고자 최근에는 로봇을 이용한 자궁 거상기들이 연구개발 되고 있다. 하지만 로봇 자궁 거상기들 또한 질 외부에서 조작하기 때문에 로봇의 과도한 힘으로 질과 자궁 경관에 상처를 발생시킬 수 있다. 본 논문에서는 질 내부에서 작동하면서 질과 자궁 경부에 부담을 줄이고 손상을 최소화하기 위해 공압을 이용한 유연구조 로봇 자궁 거상기를 제안한다. 본 유연구조 로봇 자궁거상기는 공압제어를 기반으로 하는 mckibben actuator를 활용하여 로봇시스템을 구상하였다. 자궁거상기는 3개 채널의 공압을 조절하여 Y, Z축 중심의 회전운동과 리니어 모터를 사용하여 X축 병진운동이 가능하도록 설계하였다. 또한 자궁거상기 제어시스템은 복강경 수술을 진행하는 의사가 복강 내에 삽입된 내시경 카메라를 통해 자궁의 위치와 자세를 확인하면서, 자궁을 직관적으로 제어 할 수 있도록 자궁 형상의 핸들을 통해 조작이 가능하도록 설계하였다. 위와 같은 설계결과를 바탕으로 로봇 자궁거상기를 제작하여 자궁 거상기로서의 유용성을 검증하기 위해 3개의 채널로 구성된 mckibben actuator의 각 채널에 압력조건에 따른 X축 방향의 변위와 Y, Z 축 방향의 회전각 및 힘을 측정하여 실질적인 거상기로서의 사용 가능성을 검증하였다. 힘 측정 실험에서는 채널에 일정간격으로 배치되는 joint수와 거상기가 회전할 때 강성을 주기 위해 채널에 주입되는 압력에의 변화에 따른 힘을 측정하였다. 실험 결과 joint수가 2개이고 강성을 주는 채널에 주입되는 압력이 0.2 MPa일 때 가장 큰 힘이 나오는 것을 확인하였다. 그러나 목표로 하는 회전각을 얻기 위해서는 joint수가 3개이고 채널 압력이 0.15 MPa이 필요한 것을 확인하였다.

청소년의 성에 대한 인식 실태와 성 일탈 예방을 위한 연구

이주연 안동대학교 2014 국내석사

청소년의 성에 대한 인식 실태와 성 일탈 예방을 위한 연구 본 연구는 청소년의 성 일탈의 원인 및 실태를 파악하고 성범죄로 이어질 가능성이 큰 청소년 성 일탈의 예방 대책을 강구하기 위하여 청소년의 성인식 실태를 파악하고 그들의 개인적 특성, 가정환경, 친구 관계, 학교생활이 성 일탈에 중요한 요인으로 작용된다고 보고, 각 요인별로 청소년의 성 일탈에 미치는 영향을 밝힘으로써 성 일탈 행위의 예방을 위한 방안을 모색하고자 하였다. 본 연구는 설문지 조사기법을 활용한 조사연구로 경상북도 A시, Y시, B군 관내의 K고등학교, Y고등학교, B고등학교 2학년 학생들 463명을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 이 자료를 바탕으로 SPSS를 이용하여 그 결과를 비교, 분석한 결과는 다음과 같다. 청소년들의 성 인식 수준은 남학생과 여학생이 정상적 범주로 나타났으며 성별에 따른 차이는 나타나지 않았다. 가족관계는 구성원과 가정만족도 측면에서 분석한 결과 청소년의 성 일탈에 직접적인 영향을 주는 것으로 나타났으며, 비행 친구와의 친밀도와 관련하여 친구 관계가 청소년의 성 일탈에 직접적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 마지막으로 학교생활 태도, 학업의지, 교사와의 관계를 바탕으로 학교생활을 살펴본 결과 학교생활은 청소년의 성 일탈에 직접적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한 개인적 특성 측면에서 보호자의 학력 수준, 가구소득 요소들은 청소년의 성 일탈에 직접적인 영향을 주는 것으로 나타났으며 성별과 용돈은 청소년의 성 일탈에 직접적인 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 성범죄로 이어질 수 있는 청소년의 성 일탈 예방을 위해 직접적인 영향 요인들을 고려하여 교육 프로그램의 개발 및 가정, 학교, 사회적 측면에서의 역할에 대해 정립할 수 있는 근거 자료로 활용 할 수 있을 것으로 기대한다. 그러나 본 연구는 지역적 제한성을 갖기 때문에 연구의 결과를 일반화하기에는 한계가 있다. 향후 보다 신뢰성 있고 일반화 할 수 있는 연구가 되기 위해서는 지역 및 연구 대상을 확대될 필요가 있다. 주제어: 청소년, 성 인식, 성 일탈, 성범죄.

직무스트레스와 이직의도의 관계에서 자기효능감과 직무만족의 매개효과 검증 : 보육교사 사례

장연덕 안동대학교 일반대학원 2023 국내박사

본 연구는 보육서비스의 질 확보를 위해서는 보육교사의 심각한 이직문제가 우선 해결되어야 한다는 문제 인식에서 출발하였다. 보육교사 이직의도에 가장 큰 영향을 미치는 변수로 알려진 직무스트레스가 이직의도에 미치는 영향력을 검토하고 양자관계를 매개하는 자기효능감과 직무만족의 효과를 검증함으로써 보육교사의 이직의도를 예방 또는 완화하는 관리전략 수립의 이론적 근거를 마련하고자 하였다. 연구의 목적을 달성하기 위해 이직의도, 직무스트레스, 자기효능감, 직무만족에 관한 이론과 이들 변수 간 관계에 관한 선행연구를 검토하고, 이를 이론적 배경으로 하여 연구모형과 가설을 설정하였다. 가설의 검증을 위한 자료수집은 구미와 경상북도 북부의 안동시, 문경시, 영주시, 예천군 소재의 어린이집 보육교사 420명을 대상으로 자기기입식 방식의 설문조사를 실시하였고, 그중 분석에 사용된 설문지는 402부이다. 자료수집 기간은 2022년 3월 7일부터 4월 29일까지이다. 본 연구의 분석결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 주요 변수 간 상관관계 분석 결과, 이직의도, 직무스트레스, 자기효능감, 직무만족의 4개 변수 모두 유의미한 상관을 보였다(유의수준 p<.001). 둘째, 주요 변수 간 영향 관계를 순차적으로 분석한 결과, 직무스트레스가 이직의도에 정(+)의 영향을 미쳤고, 자기효능감과 직무만족에는 모두 부(-)의 영향을 미쳤으며, 자기효능감과 직무만족은 이직의도에 부(-)의 영향을 미쳤다. 직무스트레스가 증가하면 이직의도가 증가하며, 자기효능감과 직무만족은 감소하고, 자기효능감과 직무만족이 증가하면 이직의도가 감소한다는 의미이다. 셋째, 직무스트레스가 이직의도에 영향을 미치는 관계에서 자기효능감과 직무만족이 매개효과를 가지는지를 Baron & Kenny 접근법과 Jamovi의 medmod 모듈을 사용하여 분석하였다. 자기효능감과 직무만족은 직무스트레스를 매개하는 것으로 확인되었다. 직무스트레스는 직접 이직의도에 영향을 미치지만, 자기효능감과 직무만족에 매개되어 총효과가 나타난다. 이때 자기효능감과 직무만족은 이직의도에 부(-)의 영향을 받으므로 직무스트레스의 영향력을 완충하는 효과를 가진다는 것을 의미한다. 전체적으로 보면, 직무스트레스가 이직의도에 미치는 영향력이 자기효능감과 직무만족에 매개되어 약화한다는 것이다. 결론적으로, ‘보육교사의 이직의도를 예방 또는 완화하기 위해서는 직무스트레스는 낮추고 자기효능감을 강화하고 직무만족도를 높여야 한다’고 할 수 있다. 본연구가 보육교사의 이직의도와 직무스트레스에 관한 선행연구들과 달리 차별되는 독창성은 자기효능감과 직무만족을 동시에 매개변수로 고려함으로써 직무스트레스가 이직의도에 미치는 부정적 영향을 예방하는 관리전략 수립의 이론적 근거를 마련했다는 것으로 볼 수 있다.

Hybridizations of Waterborne Polyurethane

유상문 부산대학교 대학원 2003 국내석사

Electrooptical Properties of PSCLC and HPDLC Based on PUA

김도균 부산대학교 2006 국내석사

PUA를 바탕으로 한 고분자/액정 복합막의 전기광학적 특성 최근에 액정 내에 고분자 가교 이용한 디스플레이에 대한 연구가 폭넓게 연구되고 있다. 그 중에서 cholesteric liquid crystal은 helical 구조에 의해서 특정 파장에 대한 선택적 반사를 일으키는 독특한 광학적 성질에 때문에 많은 연구가 이루어지고 있다. 각기 다른 pitch를 가져 다른 색깔을 반사하는 cholesteric layer를 staking함으로써 color display로 이용이 가능하다. Polymer stabilized cholesteric liquid crystal(PSCLC)는 cholesteric liquid crystal에 작은 양(일반적으로 2%~10%)의 monomer를 섞은 후, UV를 조사시켜 monomer를 photopolymerization 시켜서 얻어진다. 고분자 가교는 구조의 안정성을 증가시키고, 액정의 director orientation이 stable configuration으로 돌아가는 것을 도와주며, switching 시간을 줄이며, poly-domain의 size를 유지하고 결정하는데 도움을 준다. 제 1장에서는 PSCLC에서 prepolymer 분자 구조의 영향에 따른 전기광학적 특성을 연구하였다. Polyurethane acrylates(PUAs)는 쉬운 분자 구조의 제어, 즉 raw material의 다양한 분자 요소에 의해 분자 구조가 쉽게 조절 되는 장점을 가지고 있다. 이러한 장점을 이용해 우선 monoacrylate(HDDA)와 PUA의 전기 광학적 특성을 비교하고, 또한 Polyurethane acrylates 내의 segment의 길이 변화와 고분자 지지체의 구성에 따른 PSCLC의 전기 광학적 특성을 연구하였다. Monoacrylate를 사용한 필름은 경화 후 반사효율의 급격한 감소와 blue shift 현상이 발생하였으나 PUA를 이용한 필름은 경화 후에도 반사효율이 오랫동안 유지됨을 확인 하였다. 이는 PSCLC를 이용한 디스플레이 응용에 큰 장점이 될 수 있다. 구동전압에서는 PPG의 분자량이 짧아짐에 따라 증가하는데 이는 고분자의 탄성이 증가하기 때문이다. 탄성력과 유사한 2차 parameter인 interfacial interaction 역시 상 변화에 미치는 영향을 고려하여야 한다. 그래서 탄성력이 유사할 때는 interfacial tension이 증가 할수록 (HDI<IPDI<H12MDI) 구동 전압이 증가한다. 최근 정보통신 산업의 급속한 발달과 더불어 액정 표시소자(LCD)의 수요가 확대되고 있다. 하지만 기존의 액정 디스플레이는 제작공정이 어려우며, 좁은 시야각과 높은 구동전압, 그리고 낮은 효율 등의 여러가지 문제점을 가지고 있다. 따라서 최근에는 광산란-광투과를 응용한 고분자/액정 복합막을 표시소자로 이용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중에서도 홀로그램 기법을 고분자/액정 복합막(PDLC)에 응용한 홀로그래픽 고분자 분산 액정 복합막 (Holographic PDLC)에 대한 개발이 활발히 진행 중이다. 홀로그램 기법은 3차원 영상을 저장 및 재생 할 수 있고, 각종 디스플레이 소자 및 광 정보 저장, 홀로그램 메모리 등에 응용되고 있다. 기존의 무기물을 이용한 홀로그램기법에서 벗어나 photopolymer를 이용한 홀로그램의 제작은 제작과정의 단순화와 필름의 유동성 및 가볍고 얇은 필름을 제작 할 수 있다는 장점이 있다. 여기에 액정과의 혼합으로 홀로그램을 전기적으로 스위치 할 수 있게 되었다. 이는 편광자, 칼라필터, 등을 사용하지 않아 광 효율이 보통의 LCD에 비해 상당히 높으며, 특정 파장에서의 반사강도를 전기적으로 제어 할 수 있으므로 새로운 반사형 칼라 디스플레이로의 개발이 크게 기대되고 있다. 제 2장에서는 Polyurethane acrylate를 기반으로 하는 photopolymer를 제작하고 이에 다양한 photoinitiator와 coinitiator를 조합하여 반응 메커니즘을 연구하고 각각의 조합에 따른 최대 회절 효율을 연구하였다. 개시제의 최대 흡광 파장이 우리가 사용한 514nm의 레이저에 가까울수록 높은 회절 효율과 빠른 중합속도를 보였다. 이것은 레이저의 파장이 개시제의 최대 흡광 파장에 가까울수록 높은 triplet quantum yield을 보이기 때문이다. Coinitiator 중에서는 NPG가 가장 높은 회절 효율과 빠른 중합 속도를 보였는데 이는 NPG의 반응은 다른 coinitiaor들 보다 주위 환경의 영향을 적게 받을 뿐만 아니라 가장 효율적인 아민 활성제중의 하나이기 때문이다.

Structure-property relationship of plyurethane anionomer and cationomer dispersions

이종철 부산대학교 대학원 1995 국내석사

Segment형 polyurethane(PU)는 구조변화가 용이하며 구조에 따른 물성변화 폭이 커 유연한 고무상 물질에서부터 딱딱한 Plastic상의 물질까지 합성이 가능하다. 고러나 일반적인 고분자물질처럼 물과는 비상용성을 보이나 PU 주쇄내에 친수성기를 도입함으로써 자기유화형 수분산 PU로 합성이 가능하다. 이러한 친수성기로서는 잠재적 ion성을 띄는 짧은 diol 또는 diamine을 사용하는 이온계와 친수성의 poly ether group등을 사용하는 비이온계로 나눌 수 있다. 이러한 이온 및 비이온형 수분산 PU는 안정화 mechanism, 저장안정성 등, 여러가지 물성에서 차이를 보이나, 각 계에서의 장단점을 보완하는 혼합계도 사용되고 있다. 그리고 그 제조방법으로서는 acetone process, prepolymer mixing process, hot melt process, ketamine/ketazine process 등이 있다. 본 연구에서는 용매 사용량이 비교적 적고, 용매회수 단계가 불필요한 prepolymer mixing process로 isocyanate와 polyol, 그리고 잠재적 ionic center로서 DMPA, 및 MDEA, 그리고 amine류 쇄연장제를 이용하여 가교 수분산 polyurethane-urea를 합성하였다. 제조한 각 수분산 PU에 대해 emulsion의 입경(Autosizer) 및 점도(Brookfield Viscometer)를 측정하였고, emulsion cast film의 인장물성과 점탄성적 거동을 조사하였다. 제2장에서는 PTMG, PPG, DMPA, IPDI 등으로 수분산 PU를 합성하여 ionic center 함량, PTMG/PPG의 혼합비, 고리고 polyol의 분자량이 emulsion, 점탄성적 성질과 인장물성에 미치는 영향을 조사하였다. 입경은 DMPA, PPG 함량이 증가할 수록, PTMG의 분자량이 증가할수록 증가하였고, DMPA함량 변화에 따른 soft segment의 유리전이온도 변화는 거의 없었으나 혼합 polyol계에서 PPG 함량이 증가할수록 soft와 hard segment간의 phase mixing이 증가에 기인하여 Tg가 증가하였다. 3장에서는 phthalic anhydride와 neophentylene glycol로 합성한 polyol과 IPDI, DMPA를 사용한 수분산 PU에 다루었다. DMPA 함량, 중화도, prepolymer분자량, 그리고 쇄연장제의 관능기수가 emulsion 및 emulsion cast film의 물성에 미치는 영향을 조사하였다. DMPA 함량, 중화도가 증가함에 따라 입경은 감소하였고, emulsion 점도는 증가하였다. soft-segment rich상의 유리전이온도는 DMPA 함량, 쇄연장제의 관능기수가 증가할수록 증가하였으며, prepolymer의 분자량 및 중화도가 증가할수록 감소하였다. 이러한 경향을 soft segment-hard segment의 상혼합(DMPA 함량 증가에 따른 hard 분율 증가와 쇄연장제의 관능기수 증가에 따른 PU의 cohesion증가) 및 상분리(prepolymer분자량 증가에 따른 conformation 용이와 hard segment cohesion의 증가)로 설명하였다. 4장에서는 지방족 isocyanate인 IPDI와 lactone형 polyol인 PMVL을 사용하여 prepolymer mixing process로 수성 음이온계 PU의 제조와 물성을 검토하였다. ionic center 함량, prepolymer 분자량, BD 함량, soft segment의 길이, 그리고 polyol종류에 따른 emulsion 특성과 emulsion cast film의 기계적 성질, 동적점탄성 성질 등을 미세상 거동에 중점을 두어 조사하였다. 5장에서는 PTAd, MDEA, IPDI를 사용하여 양이온성 수분산 PU에 대해 다루었다. 자기유화로부터 얻어진 emulsion 및 emulsion cast film의 기본 구조-물성 관계를 PTAd분자량, MDEA 함량, 중화도 및 쇄연장제의 관능기수에 따라 검토하였다. 입자크기는 PTAd의 분자량과 중화도가 증가함에 따라 감소하였는데, 이를 각각 사슬의 유연성 증가와 친수성 증가로 설명하였다. emulsion의 점도는 입자크기 의존성과는 반대경향을 보였다. hard-segment rich상의 유리전이온도에 상응하는 주 전이온도는 MDEA 함량, 중화도 그리고 쇄연장제 관능기수가 증가함에 따라 단조증가하였으나, 분자량이 증가함에 따라 각각 상혼합의 증가(hard 함량의 감소)와 산분리의 증가(soft segment의 결정화)로 감소(Mn=1000) 후 증가(Mn=1500, 2000)하였다. MDEA함량, 중화도 및 쇄연장제 관능기수가 증가함에 따라 인장강도는 증가하였으나, 파단신율은 감소하였다. 6장에서는 hydroxy 관능기를 가진 monomer와 acrylate를 사용한 수성 PU의 개질에 대해 다루었다. HEA 말단의 base polymer를 합성하여 이를 acrylate monomer에 융해시킨 유화시킨 다음, radical 중합으로 acrylate를 중합시켰다. 이계에서는 가교된 PU, 선형 PU, 그리고 carylate homopolymer가 생성된다. base polymer와 acrylate의 조성비, base polymer의 분자량, 그리고 acrylate monomer의 종류를 변화시켜 내수성, 기계적 성질, 동적점탄성 등을 조사하였다.

전개식 와이어를 활용한 비전 기반 드론 포획 메커니즘 : Vision based drone capture mechanism using deployable wire

정상훈 한국항공대학교 일반대학원 2021 국내석사

본 논문에서는 상용 무인기(UAV), 컴패니온보드(Jetson Nano), 오픈소스 기반의 컴퓨터 비전 라이브러리(OpenCV)를 활용한 포획 시스템을 저가로 효율적으로 설계하여 구현하여 검증하였다. 포획 메커니즘은 단일 모터, 케블러 와이어, 스프링 및 앵커로 구성돼 기존 제약을 뛰어 넘는 새로운 장치로, 프로토타입을 제작하여 실내 및 실외 실험을 통해 성능을 확인하였다. 포획 대상 물체는 모양과 크기가 다양하고 표준화되지 않으며 구조상 auxetic한 드론으로 한정하여 검증하였다. 향후 조만간 다양한 드론이 도심이나 비도심을 비행할 것이라는 가정하에, 비행 중 손상되어 지상에 추락한 드론을 제안한 시스템을 활용하여 접근 및 포획하는 시나리오를 설정하였다. 컴퓨터 비전은 드론에 탑재될 수 있는 보드의 사양을 고려하여 딥러닝 대신 openCV를 활용하여 조종자를 직관적으로 돕는 보조 시스템을 구현하는 데 사용되었다. 실내와 실외에서 성공적으로 실험을 수행하여 제안한 시스템의 유효성을 확인하였다. In this thesis, a real-time and low-cost solution that can capture ground objects in the air is proposed using capture mechanism, Unmanned Aerial Vehicle(UAV), Jetson nano, and Open Source Computer Vision Library(OpenCV), which makes capture mission more efficient, feasible and cost effective. Capture mechanism is a novel device that goes beyond existing constraints, which consists of a single motor, wires, spring and anchors, that was prototyped and verified by experiments on both indoor and outdoor. For the target objects, drones with an auxetic structure were selected as they vary in shapes and sizes and are not standardized. In addition, thinking that various drones will fly downtown or non-city in the near future, the scenario was set to approach and capture drones that were damaged during flight and crashed to the ground. Indoor and outdoor experiments were successfully implemented. The experimental results are very remarkable and open the possibility of linkage to various uses in the near future.

Shape Memory Behavior of Polyurethane Nanocomposite

장문경 부 산 대 학 교 대 학 원 2008 국내석사

Thermoresponsive polyurethane (PU)-silica nanocomposites having almost reversible shape memory behavior and outstanding mechanical properties in glassy and rubbery states have been developed using sol-gel reactions where nano-size silica particles being incorporated into the polymer chains as multiple crosslinks provided over 99% shape fixability and shape recoverability up to the 4th thermomechanical cycle leaving a minimum hysteresis with 2 pphr silica. The nano-size silica particles were functionalized with vinyl isocyanate and subsequently UV cured to synthesize the polyurethane-silica nanocomposites which were tested for mechanical, dynamic mechanical, crosslink density, contact angle, and XPS. It was confirmed that simple addition of silica disturbs the cure reactions and gives decreased crosslink density and tensile strength, whereas modified silica provides the composites with crosslinks which are pinned at the surfaces and effectively reinforces the materials mechanically as well as thermally. 유-무기 혼성화는 고분자의 낮은 기계적 물성과 열적 안정성 등을 향상시키기 위한 방안으로 널리 이용되고 있다. 지금까지는 주로 단순히 고분자와 무기물을 물리적으로 블렌딩하거나 무기물 표면을 유기물로 개질시켜 고분자 매트릭스와의 상용성을 증가시키고 유-무기간의 계면에서의 인력을 향상시키기 위한 실험이 진행되어져 왔다. 여기서는 유-무기간의 단순한 블렌딩이 아니라 고분자와 무기물 간의 화학적 결합을 통한 복합체 형성에 관한 실험을 진행하였다. 1 장은 형상기억 폴리우레탄 나노 복합체에 관한 내용을 포함하고 있다. 형상기억 고분자란 온도, 빛, pH, 자기장과 같은 자극에 반응하는 고분자이다. 특히 온도감응 형상기억 고분자는 특정온도 이상에서 본래의 형태로 복원될 수 있는 특성을 갖는 스마트 재료이다. 이러한 형상기억 고분자는 가볍고, 가공이 용이하며, 큰 변형에서도 복원이 가능한 장점이 있다. 또한 화학적 조성과 몰폴로지 제어를 통해 다양한 물성의 발현이 가능하다. 특히 폴리우레탄은 원료 구성이 다양하고 구조 설계에 따라 전이 온도를 넓은 범위에서 조정하기 쉽기 때문에 형상기억 고분자로 널리 사용되고 있다. 하지만 형상기억 고분자는 유기 물질이기 때문에 형상기억 합금이나 세라믹에 비해 열적 안정성과 기계적 성질이 낮고 복원력이 작아 사용 범위가 한정되어 있다. 따라서 나노 클레이, 유리섬유, 실리카 입자 등의 무기물과 함께 유-무기 혼성화시켜 이러한 단점들을 보안하고자 하는 시도들이 이루어지고 있다. 하지만 단순한 물리적 블렌딩으로 형성된 유-무기 형상 복합체의 경우 열적, 기계적 성질은 향상되었으나 형상기억능은 그대로 유지되거나 저하되었다. 따라서 이 실험에서는 무기물을 단순한 물리적 혼합으로 고분자 내에 분산시키는 것이 아니라 하이드로필릭한 Aerosi 200 의 하이드록실기와 반응할 수 있는 coupling agent 를 폴리우레탄 사슬 내에 도입하여 화학적 결합으로 고분자 내에 도입하였다. 이러한 방법으로 얻어진 형상기억폴리우레탄 나노 복합체는 단순한 물리적 분산의 경우보다 뛰어난 열적 안정성과 기계적 성질을 가졌고 형상고정능과 복원능이 99% 이상인 우수한 형상기억능을 나타내었다. 2 장은 빠른 반응속도와 우수한 표면물성을 가지는 UV 경화 기술을 도입하여 복합체를 형성하였다. 복합체는 앞서 언급한 것처럼 고분자의 기계적 강도, 열적 안정성 등을 향상시킬 수 있고, UV 경화는 내스크래치성, 내마모성, 경도 및 내용제성을 향상시킬 수 있는 좋은 방안이다. 복합체와 UV 경화, 두 장점을 이용하기 위해 실리카 입자 표면을 UV 경화에 참여할 수 있는 바이닐 이소시아네이트로 개질시켰다. 그리고 개질된 실리카 입자를 폴리우레탄 아크릴레이트와 UV 가교시킴으로써 화학적 결합으로 사슬 내에 도입되었다. 그 결과를 개질되지 않은 실리카와 비교하였을 때, 기계적 강도와 열적 안정성이 크게 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 표면물성 또한 향상되는 결과를 얻었다. 이로써 단순한 블렌딩을 통한 복합체보다 유-무기간의 화학적 결합을 통하여 복합체를 형성할 경우 더 뛰어난 보강효과를 얻을 수 있다는 것을 확인하였다.

고기동 소형관측위성을 위한 비용모델 개발

유동서 한국항공대학교 대학원 2012 국내석사

1990년대 이후 임무 지향적인 개발에서 비용 지향적인 개발로 우주개발의 패러다임이 변하면서 우주개발에 있어 비용이 결정적인 요인으로 작용하는 결과를 낳았다. 요즘에는 우주개발 사업을 수행하기에 앞서 임무 수준, 비용, 시간을 모두 고려하여 사업의 타당성을 철저하게 평가한다. 임무 수준, 비용, 시간의 세 가지 요인은 서로 대립 관계를 갖고 있어 임무 수준이 높으면 비용과 시간이 증가하는 등 서로 영향을 주고 받는다. 세 가지 요인 중에서 가장 중요한 것은 비용이며 주어진 예산 내에서 최대한의 성능을 내는 것이 요즘의 우주개발 추세이다. 따라서 우주개발 사업의 비용은 사업의 진행여부를 결정하는 중요한 요인이며 성공적인 사업 진행을 위해서는 정확한 예산 산정이 필요하다. 이를 위해서는 비용모델이 요구된다. 본 논문에서는 고기동 소형관측위성의 개발비용을 추정할 수 있는 비용모델 개발에 대해 기술하였다. 고기동 소형관측위성을 위한 비용모델을 개발하기 위해서 1991년부터 현재 개발 중인 위성 중에서 약 100kg~1000kg인 전자광학 위성과 모든 전천후 영상 레이더 위성을 조사하여 118개의 지구관측위성을 확보했으며 이 위성들을 대상으로 연구를 진행하였다. 지구관측위성 118개의 비용 데이터와 파라미터를 조사하여 데이터베이스를 구축하였으며 CER 유도에 사용될 위성들을 최종적으로 결정하였다. 최종 데이터베이스 구축을 통해 확보된 위성들을 바탕으로 전자광학 위성의 CER과 전천후 영상 레이더 위성의 CER을 유도하였다. 또한 위성의 비용과 신뢰성을 연계할 수 있는 방안으로 비용 추정 시 적용할 수 있는 신뢰성 비용 인자를 정의하였다. CER을 통해 계산된 위성의 개발비용을 서브시스템 수준으로 할당할 수 있는 비용 분포도를 정의하였으며 위성 개발사업의 총 예산을 추정할 수 있도록 발사비용을 계산할 수 있는 CER을 유도하였다. 마지막으로 인플레이션으로 인해 연도에 따른 비용 변동을 보정해줄 수 있는 인플레이션 인자를 제시하였다.

영상처리 기반 도로 검출 및 차량 검출에 관한 연구

양승훈 선문대학교 일반대학원 2015 국내석사

운전 지원 시스템 (Advanced driver assistance system)은 운전 과정에서 운전자를 돕는 시스템을 말한다. 차선 이탈 경고 시스템은 운전 지원 시스템의 일부로 차량이 차선을 이탈할 때 시각적, 청각적 혹은 진동의 방법으로 운전자에게 이를 알려주는 시스템을 말한다. 차량이 차선을 변경 할 때나 깜박이 신호를 켠 경우에는 경고하지 않는다. 차선을 감지하기 위한 센서의 종류는 비전 센서, 레이저 센서, 적외선 센서 등이 있다. 이 기술은 2000년도에 처음으로 차량에 적용되었다. 특히, 주행 중 운전자의 과실로 인해 발생할 수 있는 교통사고를 미연에 방지하기 위한 각종 센서 및 장비개발과 이를 활용하기 위한 알고리즘 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 도로의 색상특징을 바탕으로 환경에 적응적인 도로영역 검출은 영상에서 도로의 특징 색상을 분석하여 분류하였으며 분류된 도로영역은 그림자와 조도 변화에 강인한 결과를 보인다. 도로의 색상 특징을 이용하여 도로의 후보 영역을 결정하고 결정된 후보영역의 외곽선 특징을 이용하여 도로를 검증하는 과정을 통하여 도로 영역을 검출 한다. 이 결과를 바탕으로 도로 내에 존재하는 차량을 검출하게 되는데, 사각지대에 존재하는 차량의 특징학습을 통하여 차량의 후보를 검출하고 검출된 후보는 검증알고리즘을 통하여 최종 차량으로 검출하는 기법을 제안하였다. 후보 영역 검출 기법은 차량과 비 차량간의 그림자 특징을 이용한 기법을 제안한다. 제안하는 도로 검출과 차량 검출을 통하여 운전 중 발생할 수 있는 다양한 위험 상황 중 하나인 차량의 사각지대에 위치하는 차량을 감지하는 알고리즘을 제안한다. 사각지대 도로의 특징을 분석하여 도로영역을 검출하고 검출된 도로에 존재하는 차량의 특징학습을 통해 차량후보를 검출하고 검출된 차량 후보 영역에 대한 검증을 통해 사각지대 차량검출 알고리즘을 제안한다. 추후 과제로는 검출된 차량과 도로인식의 고속화를 위한 추적 알고리즘 연구가 필요하다. 제안한 기법과 더불어 인식 연산의 도입은 처리시간 증가를 가져오게 되므로 차후 실시간 사각지대 차량 검출을 위한 알고리즘 개선 연구도 함께 진행되어야 한다.