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- 저자 : 박지용 ( Jiyoung Park ) (검색결과 6 건)
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3D 적층 STS316L 소재의 저항 점용접 특성 평가
김세현(SeHyeon Kim),김민규(Min-Gyu Kim),황인성(In-Sung Hwang),김동윤(Dong-Yoon Kim),김영민(Young-Min Kim),박지용(Jiyong Park),유지영(Jiyoung Yu) 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.11
최근 다양한 산업에서 기존 가공방식으로는 제작이 어려운 복잡형상을 3D프린팅 방식으로 제작하는 사례가 늘어나고 있다. 특히, 위상 최적화를 통한 형상 제작을 통하여 무게를 감소시키고, 부품 일체화를 통해 기존 부품 용접부의 내구성 문제를 해결할 수 있어 주목을 받고 있다. 하지만, 이러한 장점에도 불구하고, 3D프린팅 방식은 아직 대형 부품을 제작하는데, 재료 및 공정의 한계를 보이고 있어 산업 부품을 제작하기가 적합하지 않다. 이에 일부 주요한 부품을 3D프린팅 기술로 제작하고 대형 부품에 용접하여 제품을 완성하는 기술에 대한 필요성이 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 3D 적층 STS316L과 STS316L 판재 소재에 대하여 각각 동종 소재 조합으로 저항 점용접을 진행하여 3D프린팅 부품의 용접성을 비교하는 연구를 수행하였다. 전극 가압력은 350 kgf로 고정한 후, 용접 전류, 용접 시간에 따라 용접을 진행하여 저항 점용접 로브를 도출 하였다. 용접 후, 단면 분석, 인장전단강도 시험, 조직 분석, 파형 분석을 통하여, 각 소재에 대한 저항 점용접성에 대해 평가를 진행하였다. 파형 분석은 용접 중 전류, 전압 신호를 측정하여, 동저항, 전력 신호를 도출 한 후, 거동에 대한 분석을 진행하여 3D프린팅 공정의 용접성을 확인하였다.
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김세현(Sehyeon Kim),황인성(Insung Hwang),강문진(Munjin Kang),박지용(Jiyong Park),유지영(Jiyoung Yu) 대한용접·접합학회 2021 대한용접·접합학회지 Vol.39 No.3
Resistance spot welding is a crucial assembly process for vehicle body manufacturing. The quality of the weld joint significantly influences the rigidity and durability of the vehicle; therefore, it is necessary to inspect the weld quality. The indentation depth of the resistance spot welding joint is widely used as an indicator to evaluate the quality of welds. However, because indentation tests on resistance spot welds are typically performed by field workers, additional time and process are required for the tests. Moreover, several attempts to apply automatic methods have shown limitations in high efficiency and prediction accuracy. To address this problem, we measured electrode displacement using a linear variable differential transformer during resistance spot welding in this study. In addition, we established an estimated regression model using the measured electrode displacement data to predict the indentation depth. Multiple regression models were estimated through stepwise regression analysis, and the significance of the model was analyzed through analysis of variance and residual analysis. Indentation depth prediction was performed after the resistance spot welding process using the proposed regression model, and prediction accuracy higher than 93% was achieved. The coefficient of determination obtained for this model was 94.72%.
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농촌 취약 계층의 안전농작업을 위한 낙상 방지 웨어러블 장치 개발
손현목 ( Hyun-mok Son ),장경제 ( Kyung-je Jang ),이명철 ( Myungchul Lee ),박상배 ( Sangbae Park ),임재운 ( Jae Woon Lim ),김재은 ( Jae Eun Kim ),박지용 ( Jiyoung Park ),김홍배 ( Hongbae Kim ),정종훈 ( Jong Hoon Chung ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.2
2018년 통계청 조사에 따르면 65세 이상 농촌 고령 인구의 비율이 40%를 넘어섰다고 밝혔다. 이들 농업인 중 육체적 취약 계층인 고령 작업자의 비율이 증가하고 있으며, 특히 건강한 남성에 비해 육체적인 작업 능력이 떨어지는 고령자나 여성과 같은 취약 계층의 농작업에 참여하는 비율이 꾸준히 증가하고 있다. 이들의 경우 만성적인 근골격계 질환 또는 골절 등과 같은 농작업 상해에 취약 할 수 있다. 낙상이란 갑작스런 자세변화로 인해 나의 의지와 상관없이 바닥에 주저앉거나 균형을 잃고 넘어지면서 신체의 일부가 바닥면과 맞닿으면서 발생한다(WHO). 낙상에 의한 부상은 일상이나 작업중 언제 어디서든지 발생 할 수 있으며, 농작업 관련 손상에 관한 연구에 따르면 2011년 전국 농업인 9600명을 대상으로 한 연구에서 약 540명에게서 농작업 손상이 발생하였고, 이들중 145명 (27%)에 달하는 비율로 낙상환자로 보고되었다(kim et al., 2011). 2014년 진행된 연구에 따르면 46,511건의 농작업 재해 중 16,145(35%)건이 낙상으로 인한 사고로 보고 되었다(농업안전보건센터). 따라서 낙상은 농작업 인명 사고중 매우 비중이 높은 사고 원인이라 할 수 있다. 낙상사고가 농작업 취약계층(여성 및 고령자)에게 치명적인 이유는 물리적으로 취약한 뼈가 골절로 이어질 경우, 특히 그 부위가 고관절과 같이 높은 위험 부위일 경우 2차 후유장해로 인한 사망에까지 이를 수 있는 아주 위험한 사고이기 떄문이다(Ann et al., 2018). 또한 낙상 환자의 경우 그 재발생 확율이 매우 높으며, 예방대책 외에는 별다른 안전 조치가 마련되어 있지 않아 그 개발에 대한 필요성에 대한 수요가 날로 증가하고 있다. 농업이 현대화되고 편이장비는 날로 증가하고 있지만 농작업을 대상을 모니터링 하고 농작업자의 안전을 지켜주기 위한 웨어러블 장치는 아직 상용화 되지 못하고 있다. 최근 미국에서는 애플워치4를 통해서 고령자의 낙상검출 기능을 추가하고 이를 마케팅에 적극 활용하였다(2019). 새롭게 출시한 스마트 워치4 버전에는 내장된 가속도 자이로센서를 통해 검출한 낙상 상황을 응급신호로 주변에 알릴 수 있는 기능을 선보였다. 이탈리아 앙코나 대학교의 정보통신공학전공에서는 바닥면 스피커를 통해서 일상의 움직임과 낙상신호를 따로 분별 할 수 있는 기술을 개발하였다(Diego Droghini et al., 2017). 이 신 기술은 소리센서로부터 가상공간에서 발생한 신호를 측정하여 데이터베이스화하고 검출된 신호를 분류하는 머신러닝 기술이 적용되었다. 콜롬비아 메데인에 위치한 안티오퀴아 대학의 한 연구팀에서는 가속도와 자이로센서 신호를 개발한 마이크로프로세서를 통해 측정하여, 실험 당시 촬영한 비디오 영상과 함께 데이터화하여 이를 다른 사용자들에게도 공개하여 활용 할 수 있는 데이터베이스를 공개하였다(Angela Sucerquia et al., 2016). 이러한 연구들이 활발하게 진행되고 있지만 이들 중 상용화에 성공한 경우는 매우 드물다. 국내에서도 최근 딥러닝기술과 데이터 마이닝에 관한 연구들이 활발히 진행되면서 이러한 모바일 기능이 포함된 ICT기반 기술을 농업 분야에도 적용하려는 시도가 있었다. 농진청에서는 농업인의 안전활동을 위한 ICT 기반의 농업시설 안전관리 시스템에 관한 연구를 진행하여 다양한 유해환경 및 농작업을 분류하고 이를 기술적인 해결방법을 찾기 위한 모색을 하였다(농진청, 2018). 2016년에 설립한 국내에 한 스타트업 기업은 산업체 학교 연구소가 협동으로 개발한 낙상 감지 기술을 상품에 적용하여 ‘산업용 낙상 보호에어백’을 출시하였다(Safeware, 2018). 한국생산기술연구원, 한경대학교, Safeware가 공동으로 개발한 이 기술은 산업용 현장의 추락사고에 대비한 기술로 선보였다. 연세대학교에서는 임계값을 최적화 하는 방법을 통해 낙상을 미리 예측할 수 있는 기술을 알고리즘에 적용하여 이를 통해 고령자 낙상 보호 에어백 시스템을 개발하였다(Kim et al., 2017). 한편, 한국전자통신연구원에서는 휴대폰을 통한 고령자 위급상황을 자동으로 인식하고 구급시 필요한 위치정보를 알려주는 ‘낙상 감지 휴대폰(일명: 낙상폰)을 이용한 개인 위급상황 경보 시스템 (PEAS : Personal Emergency Alarming System)을 개발하였다(ETRI, 2007). 이러한 신기술이 개발되고 상용화가 시도되고 있지만 여전히 농촌에 있는 농작업자 들은 고립된 시설환경과 원예시설 등에서 제한된 안전장비에 의존하고 있다.
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손현목 ( Hyun-mok Son ),장경제 ( Kyung-je Jang ),이명철 ( Myungchul Lee ),김홍배 ( Hongbae Kim ),박상배 ( Sangbae Park ),임재운 ( Jae Woon Lim ),김재은 ( Jae Eun Kim ),박지용 ( Jiyoung Park ),정종훈 ( Jong Hoon Chung ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1
최근 농진청 통계에 따르면 농촌인구의 고령화율은 이미 초고령사회로 들어섰다. 이 중 65세 이상 고령자는 매년 높은 비율로 낙상을 경험하고 있으며, 낙상에 의한 골절사고 등 이어지는 합병증에 의해 사망하는 환자의 수 또한 1/4에 달하고 있어 고령자의 낙상은 중요한 사회적 이슈로 인식되고 있다. 특히 농촌과 같이 고립된 작업환경 조건에서 사고가 발생할 경우 신속한 대응 조치가 어려워 안타까운 인명 피해로 이어질 수 있어 이에 대한 예방책이 절실히 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 낙상을 검출할 수 있는 측정 시스템을 개발하고, 이를 이용하여 낙상과 같은 사고에 대처할 수 있는 안전장치를 개발하고자 한다. 시스템 구성을 위해 컨트롤러로는 상용 컨트롤러를 이용하였고, 3축 가속도와 자이로 센서 신호를 분석하여 일정 동작의 역치값(threshold)을 넘어 섰을 때 낙상 신호를 검출하도록 구성하였다. 낙상 신호는 무선 송수신 장치를 이용하여 낙상이 검출되는 상태를 모바일로 전송하여 모니터링이 가능하도록 시스템을 구성하였다. 낙상을 가정한 테스트를 수행한 결과 걷거나 앉는 일상적 움직임에서는 낙상이 검출되지 않았고, 균형을 잃고 넘어질 때 낙상을 검출할 수 있는 시스템을 개발하였다.
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