관성에 대한 탐색 : 과학 교과서 및 관성실험 분석

이봉우 한국물리학회 2014 새물리 Vol.64 No.9

The purpose of this study is to analyze the concept of `inertia' in science textbooks and to analyze inertia experiments. For the analysis of science textbooks, I analyzed the concept `inertia' in the chapter on `Force and motion' of `Middle-school Science 1' following the 2009 revised national curriculum. For the analysis of the inertia experiment, I analyzed two experiments: pulling a thread linked to a balance and pulling a paper from under a coin. The results of this study are as follows: First, science textbooks contain `Galilei's inertia,' the `definition of inertia,' `experience with inertia in everyday,' `factors that affect the magnitude of inertia,' and `inertia experiments'. Second, the science textbooks have similar contents on inertia, for example, an experience with inertia in a bus and an experiment pulling a paper from under a coin. Third, we can explain the `pulling a thread' experiment exactly by using inertia, but we should investigate the `pulling a paper from under a coin' experiment in light of the existence of friction. 본 연구의 목적은 과학 교과서에서 관성이 어떻게 서술되어 있는지를 분석하고, 관성 실험을 물리적으로 해석하는 것이다. 교과서 분석을 위해서 2009 개정 교육과정에 의한 중학교 과학1 교과서의 ‘힘과 운동’ 단원에 제시된 관성 내용을 분석하였다. 관성 실험은 추의 위아래에 실을 매단 후 잡아당기는 실험과 동전이 올려 있는 종이를 잡아당기는 실험을 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 교과서에 제시된 관성 관련 내용은 갈릴레이의 관성, 관성의 정의, 일상생활에서의 관성 경험, 관성의 크기에 영향을 주는 요인, 관성 실험 등의 내용으로 구성되어 있다. 둘째, 교과서에서는 버스에서의 관성 경험, 동전이 올려진 종이를 당기는 실험 등 비슷한 상황을 제시하고 있다. 셋째, 추에 매달린 실을 당기는 실험은 관성과 관련하여 정확하게 설명할 수 있지만, 동전이 올려 있는 종이를 당기는 실험은 마찰의 유무에 따라 주의 깊게탐구해야 한다.

링레이저 자이로 기반 2축 회전형 관성항법장치 오차해석에 대한 연구

김천중(Cheon-Joong Kim),유해성(Hae-Sung Yu),이인섭(In-Seop Lee),오주현(Ju-Hyun Oh),이상정(Sang-Jeong Lee) 한국항공우주학회 2018 韓國航空宇宙學會誌 Vol.46 No.11

관성항법장치 순수항법 성능을 개선하는 방법으로 관성센서 오차가 상호 상쇄되도록 관성센서뭉치를 회전시켜 항법 성능을 개선하는 방법이 있으며 이러한 원리로 동작하는 항법장치를 회전형 관성항법장치라 한다. 관성센서 오차에 의한 회전형 관성항법장치의 정확한 항법 성능 분석을 위해서는 이에 대한 이론적 오차해석이 요구되나 기존의 많은 연구에서는 지구회전 각속도 및 중력 가속도에 의한 영향을 무시하고 오차해석을 수행하여 회전형 관성항법장치의 정확한 항법 성능 분석이 수행되지 않았다. 본 논문에서는 링레이저 자이로 기반 회전형 관성항법장치의 정확한 항법 성능 분석을 위하여 지구회전 각속도 및 중력 가속도 항을 포함한 이론적인 오차해석을 수행하고 이를 기반으로 회전형 관성항법장치의 항법 성능 분석 결과를 제시하였다. There is a method to enhance the pure navigation performance of INS(Inertial Navigation System) through the rotation of inertial measurement unit to compensate error sources of inertial sensors each other and that INS using this principle of operation is called rotational INS. In this paper, the exact error analysis of rotational INS based on ring laser gyro considering the coupling effect with gravity and earth rate is performed to evaluate the navigation performance by inertial sensor error sources. And error analysis and performance evaluation result confirmed by modelling and simulation is also proposed in this paper.

조선 후기 關聖敎의 敬信修行論

김일권(Kim, Il-gwon) 한국도교문화학회 2014 道敎文化硏究 Vol.40 No.-

조선전기와 달리 조선후기는 소중화사상의 강화로 성리학 일변도의 사회가 지속되었는데, 그 와중에 임진왜란 당시 명나라 군대가 이식한 關廟 신앙이 18세기 무렵이면 다량의 勸善書들을 한문본과 언해본으로 간행하면서 關聖敎라 부를 만한 비성리학적 종교전통으로 크게 확산되는 국면을 맞는다. 본고는 이 조선 후기 관성도교의 확산을 검토하면서 이들이 추구한 수행론의 면모를 敬信信行論이라 관점에서 고찰하였다. 공고한 성리학 사회에서 비성리학적 종교흐름인 관성교가 확산될 수 있었던 배경으로, 명나라에 대한 尊明大義적 인식뿐만 아니라 관묘가 지니는 武廟로서의 역할 제고, 관성제군이 지닌 충절보국의 충효사상 등이 주목되었고, 또한 청나라 등극 이래 燕行使로 북경을 기행한 지식인들이 사행로 주변의 관제묘와 문창묘 등 생생한 관성신앙 현장을 반복적으로 기록 보급함으로써 관제 인식의 일반화를 가져온 논변도 적지 않은 역할을 하였던 것으로 파악되었다. 그 관성교가 견지한 수행론의 주된 방향은 대중의 敬과 信을 위주로 하는 신행적 실천론에 있었으며, 관성도교의 主神인 三帝君(관성제군, 문창제군, 부우제군)에 대한 崇敬과 충효질서에 대한 敬愛 및 도교적 이념에 대한 信仰은 그 敬信論적 종교신행을 이끌어가는 주요 줄기로 파악되었다. 구체적 신행방법은 삼제군의 畵像을 직접 예배하고, 선악과보의 공과격 권선서들을 독경 신행하며, 積功積善의 가치 아래 삼제군의 표상을 자신의 삶으로 끌어안는 종교적 신행을 독려하는 것이었다. 이처럼 三界의 온갖 邪鬼를 제압하고 인간의 올바른 도덕을 覺世시키는 伏魔大帝(관성제군)와 지극한 孝義와 文昌을 권면하는 弘仁大帝(문창제군) 및 대중을 救劫救難하고 修行登仙하는 孚佑大帝(부우제군)를 崇奉하는 관성교 신앙은 조선후기에 새롭게 변동되었던 주목할 만한 비유교적 종교문화양태라 할 것이다. Korean history of Taoism changed generally to three stages in the respect of age. The period of the Three-kingdom States spread out as a Taoist hermit ideology, Koryo period developed as a tendeny of state Taosim, and Choseon period took a new turn of Tanhag Taoism mainly with body practice. As we all know, Choseon dynasty was a country of new Confucianism, oppressing most of the other religious traditions. Through the mode of Confucianism-oriented society, new Taoistic tradition related the Kwan-sung religion are introduced during the late Choseon dynasty period. In this paper, I argued the Kwan-sung Taosim had several complement functions to Choseon society of new Confucianism, for eample, as a military ritual of shrine, the thought of loyalty and filial piety, etc. Above all, Choseon scholars and gentlmen were sent regularly an envoy to Beijing of Chinese Ching dynasty, they recorded into many literatures the things they observed personally Chinese Taoism features of Kwan-sung religion. Their observation diaries were read spreadly, so late Choseon people perceived positively the Kwan-sung Taosim. Toward 19th century many peolple believed plenty of Kwan-sung teachings. The major practices of Kwan-sung Taosim are the reverence and the faith in several Taoist gods. The most famous deities are three historical personal gods, the great Kwan-sung, the great Moon-chang and the great Boo-u. The late Choseon people believed and revered the Taoist deities, and they made an effort to harmonize their life with the Taoist teachings.

승용차용 자동 변속기 시험 장비의 개념 설계

오주선,남주석,심성보 경상대학교 농업생명과학연구원 2021 농업생명과학연구 Vol.55 No.2

본 연구는 다양한 차종의 승용 자동 변속기 변속 성능 및 내구성 평가를 위한 시험 장비 설계를 위하여 수행되었다. 다양한 차종의 주행 중 변속 특성을 시험 장비에서 구현하기 위하여 가장 작은 배기량을 갖는 차량과 가장 큰 배기량을 갖는 차량의 엔진 성능 곡선, 차량 총 중량, 총 기어비를 분석하였다. 분석된 결과를 바탕으로 하여 차량의 총 중량에 의한 관성이 변속기 후단에 전달되었을 때의 등가 관성을 각각 계산하였다. 다양한 차종의 엔진 관성과 성능 곡선을 만족시키기 위해서 입력 동력원은 정격 출력 440㎾, 정격 토크 146.7 kg·m, 관성모멘트 1.76 kg·m2으로 선정한 후 차종에 따라 3가지의 증속기(2.1:1~4.2:1)를 선택할 수 있으며 추가적인 기계 관성을 증속기 후단에 장착할 수 있도록 설계한다. 출력 동력원은 정격 출력 520㎾, 정격 토크 500kg·m, 관성모멘트 5kg·m2로 선정한 후 2:1 감속기와 추가적인 기계 관성을 장착할 수 있도록 설계한다. 다양한 차종의 자동 변속기 변속 특성 및 내구성을 간단한 장치 변경을 통하여 하나의 시험 장비에서 시험할 수 있는 방법을 대상 차량의 엔진 및 관성 정보를 분석하여 제안하였다. 이러한 시험 장비를 활용한다면 자동변속기 개발 및 성능 향상을 위한 비용 및 시간을 크게 절감할 수 있을 것이라 판단된다. This study was conducted to design a test bench for evaluating the transmission performance and durability of the automatic transmission of various passenger cars. In order to realize the shift characteristics o f various passenger cars in the test b ench, the engine performance curve, gross vehicle weight, and gross gear ratio of the vehicles with the smallest and largest emissions were analyzed. Based on the results of the analysis, the equivalent inertia when the inertia by the gross weight of the vehicle was transmitted to the end of the transmission was calculated respectively. In order to satisfy the engine inertia and performance curves of various vehicles, the input power sources corresponding to the rated output 440㎾, rated torque 146.7 kg·m and inertial moment 1.76 kg·m2 were selected, and three step-up gearbox (2.1:1 ~ 4.2:1) were selected depending on the model. In addition, it is designed that additional mechanical inertia can be installed at the rear end of the step-up gearbox. The output power sources corresponding to the rated output 520㎾, rated torque 500 kg·m and inertial moment 5 kg·m2 were selected, and 2:1 reducer and additional mechanical inertia were designed to be installed. The engine and inertia characteristics of the target vehicle was analyzed, and a method to test the shift characteristics and durability of various vehicles of automatic transmissions in one test bench through simple device change was proposed. It is believed that if the test bench proposed in this study is applied, the cost and time for automatic transmission development and performance improvement can be greatly reduced.

자동차용 자동 변속기 시험 장비의 개념 설계

심성보 ( Sung-bo Shim ),남주석 ( Ju-seok Nam ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2

자동변속기의 변속 특성 및 내구성을 시험 장비를 통하여 실험실 환경 내에서 확인할 수 있다면 비용과 시간을 크게 절감할 수 있다. 또한 간단한 장치 변경을 통하여 다양한 차종의 변속기를 시험할 수 있다면 그 효과는 배가 된다. 변속기는 엔진의 동력을 적절한 토크와 회전 속도로 바꾸어 바퀴로 전달하는 역할을 하는데, 변속 순간 변속기 전·후단에서의 관성과 속도 차이에 의하여 피크 토크가 발생하게 된다. 이러한 특성을 시험 장비가 모사해 주기 위해서는 적절한 장치 선택을 통하여 엔진 및 차량의 실제 관성과 동일한 환경을 만들어 주어야 한다. 연구목적: 따라서 본 연구는 다양한 차종의 자동차용 자동변속기 변속 성능 및 내구성 평가를 위한 시험 장비 설계를 위하여 수행되었다. 재료 및 방법: 다양한 차종의 주행 중 변속 특성을 시험장비에서 구현하기 위하여 가장 작은 배기량을 갖는 차량과 가장 큰 배기량을 갖는 차량의 엔진 성능 곡선, 차량 총 중량, 총 기어비를 분석하였다. 분석된 결과를 바탕으로 하여 차량의 총 중량에 의한 관성이 변속기후단에 전달되었을 때의 등가 관성을 각각 계산하였다. 결과 및 고찰: 다양한 차종의 엔진 관성과 성능 곡선을 만족시키기 위해서 입력 동력원은 정격 출력 440 KW, 정격 토크 146.7 kg·m, 관성모멘트 1.76 kg·m2으로 선정한 후 차종에 따라 3가지의 증속기(2.1:1~4.2:1)를 선택할 수 있으며 추가적인 기계 관성을 증속기 후단에 장착할 수 있도록 설계한다. 출력 동력원은 정격 출력 520KW, 정격 토크 500 kg·m, 관성모멘트 5 kg·m2로 선정한 후 2:1 감속기와 추가적인 기계 관성을 장착할 수 있도록 설계한다. 결론: 다양한 차종의 자동변속기 변속 특성 및 내구성을 간단한 장치 변경을 통하여 하나의 시험 장비에서 시험할 수 있는 방법을 대상 차량의 엔진 및 관성 정보를 분석하여 제안하였다. 이러한 시험 장비를 활용한다면 자동변속기 개발 및 성능 향상을 위한 비용 및 시간을 크게 절감할 수 있을 것이라 판단된다.

쏠림 체험에 대한 부주의한 해석과 관성력의 이른 도입에 대한 비판적 고찰: 뉴턴 역학의 관점에서

정용욱,송진웅 한국물리학회 2011 새물리 Vol.61 No.8

Two interpretations of the inertial force are frequently found in texts and among students conceptions. In one, the inertial force is experienced through a contraction or relaxation of the human body;in the other, the inertial force is directly related to inertia. In this study, we discuss the problem with the interpretations based on analysis of experience with the contraction or the relaxation of the body in everyday life from the perspective of Newtonian mechanics. We argue that the inertia force is unrelated to contraction or relaxation because the force causes uniform acceleration of the elements of the body. On the contrary, by illustrating that the experience can be explained by a contact force and inertia, we argue that the inertia force is not directly related to inertia through the body's experience. In addition, we examine the appropriateness of explanations of the inertial force found in the textbook. Finally, we discuss the validity of introducing the inertial force in the high-school physics curriculum. 관성력이 신체의 쏠림을 통해 느낄 수 있는 힘이라는 해석과 관성력과관성이 직접적으로 관련된다는 해석은 학습자의 사고과정과 교재로부터자주 발견된다. 본 연구는 일상생활에서의 신체의 쏠림 체험을뉴턴역학의 입장에서 분석하여 두 해석이 갖는 문제점을 살펴보았다. 이를 위해 관성력이 신체의 각 부분에 균일한 가속도를 유발하므로신체의 변형과 관련되지 않음을 보였다. 대신에 가속상황에서의 신체의변형이 접촉력과 관성 개념으로 설명된다는 것을 예증함으로써 관성력과관성이 쏠림체험을 통해 직접적으로 관련되지 않음을 보였다. 이러한결과에 기초하여 교재에서 발견되는 쏠림 상황에 대한 설명들의 적절성을검토하였다. 끝으로 고등학교 교과과정에서 관성력을 도입하는 것의교육적 타당성에 대해 논의하였다.

Inertial Explorer 소프트웨어를 이용한 관성항법유도장치 정렬 및 항법계산

김정용(Jeong-Yong Kim),오준석(Jun-Seok Oh),노웅래(Woong-Rae Roh) 한국항공우주연구원 2010 항공우주기술 Vol.9 No.1

본 논문에서는 KSLV-Ⅰ 관성항법유도장치 관성계측부에 대한 오차 모델 확인 및 항법 오차 추정을 위해 관성항법유도장치 탑재 소프트웨어를 통한 정렬 및 항법계산 결과와 관성계측유닛 후처리 소프트웨어인 Inertial Explorer를 통한 정렬 및 항법계산 결과를 비교하였다. Inertial Explorer의 칼만필터를 통한 관성계측부 오차 추정 정확도 확인을 위해 Allan Variance를 통한 관성계측부 확률적 오차모델을 이용하여 관성계측부 오차모델 상태변수 공분산 값을 설정하였고, 정적상태에서의 정렬 및 항법시험, 동적환경에서의 주행항법시험을 수행하였다. INGU 탑재 소프트웨어와 Inertial Explorer를 통한 정렬 및 항법 계산 결과 비교를 통해 본 논문에 설정한 KSLV-Ⅰ 관성항법유도장치 관성센서 오차모델의 유효성을 확인하였다. In this paper, the alignment and navigation results by INGU(Inertial Navigation and Guidance Unit) onboard software and by Inertial Explorer which is a post-processing software specialized for IMU(Inertial Measurement Unit) are compared for identification of inertial sensor error models and estimation of alignment and navigation errors for KSLV-Ⅰ INGU. For verification of the IMU error estimated by Kalman Filter of Inertial Explorer, the covariance parameters of inertial sensor error model state are identified by using stochastic error model of inertial sensors estimated by Allan variance and the alignment and navigation test with static condition and the land navigation test with dynamic condition are carried out. The validity of inertial sensor model for KSLV-Ⅰ INGU is verified by comparison the alignment and navigation results of INGU on-board software and Inertial Explorer.

무행동관성효과- 습관적 구매성향과 극대화성향의 조절효과를 중심으로 -

설상철,최우영 대한경영정보학회 2018 경영과 정보연구 Vol.37 No.4

Inaction inertia effect refers to the phenomenon wherein people who missed attractive opportunities in the past do not take any action when they are given the opportunity to receive discounts (sale). The main objective of this study was to find out how such inaction inertia effect influenced the expected regret from the action, expected regret from inaction, and purchase intention depending on the two types of consumption purposes―for pleasure and for practical use. As the personal disposition of each consumer differs from one another, it was expected that habitual purchase behavior and maximization behavior would influence the inaction inertia. An experiment was thus conducted by using a scenario to satisfy the objective of this study. Results showed that in the case of consumers whose consumption purpose was for pleasure, those who habitually purchased the same brand showed a higher level of expected regret from the action and expected regret from inaction. In the case of maximization behavior, no differences were found in the expected regret from the action between practical consumption purpose and pleasurable consumption purpose. On the other hand, differences were found in the level of expected regret from inaction, which is the case wherein consumers who missed their first opportunity to receive discounts (sale) did not make any purchase on their second opportunity for discounts (sale). Thus, inaction inertia was shown in accordance with habitual purchase behavior in the case of consumption purpose for pleasure, but it was not clearly shown in the case of consumption for practical use. This is because there is a relatively low level of justification on consumption, in the case of consumption for practical use. On the other hand, it was found that consumers with maximization behavior felt a stronger sense of regret in the case of their expected regret for inaction in consumption for practical use than in consumption for pleasure. Also, with regard to purchase intention, it turned out that only consumers with pleasurable consumption purpose had purchase intentions. Through these study results, it would be necessary to consider the consumption purpose behind the purchase of products or services, with regard to inaction inertia, depending on personal dispositions. In accordance with these study results, several theoretical and practical implications were discussed. 무행동 관성효과는 과거의 매력적인 기회를 놓친 사람들이 이후 할인(세일)기회가 주어져도 그것을 얻기 위한 행동을 하지 않는 현상을 말한다. 본 연구의 기본 목적은 이런 무행동 관성효과가 소비목표에 따라 쾌락적인 소비목표를 가지는 경우와 실용적인 소비목표를 가질 때를 구분하여 예상된 행동후회와 예상된 무행동 후회 및 구매의도에 어떠한 영향을 미치는지 규명하고자 하였다. 이는 소비자의 개인적 성향이다르게 나타나기 때문에 습관적 구매성향과 극대화 성향이 무행동 관성에 영향을 주는 요소가 될 것임을예상하였다. 연구목적 달성을 위하여 시나리오를 사용하여 실험을 진행하였으며 연구결과 쾌락적 소비목표를 가진 소비자의 경우 습관적으로 동일한 브랜드를 구매하는 소비자에서 예상된 행동후회와 예상된 무행동 후회 수준이 더 높았다. 그리고 극대화 성향의 경우 예상된 행동후회에 대해서는 실용적 소비목표와 쾌락적 소비목표에 따른 차이가 발견되지 않았다. 반면 첫 번째 할인(세일)기회를 놓친 후 두 번째 할인(세일)기회에 구매를 하지 않는 후회수준인 예상된 무행동 후회에서는 차이가 나타났다. 따라서 소비목표가쾌락적인 경우에는 습관적 구매성향에 따라 무행동 관성행동이 나타났으나 실용적 소비목표에서는 무행동관성효과가 강하게 나타나지 않았다. 이는 실용적 소비목표의 경우 소비에 대한 정당화가 상대적으로 적기때문이라고 설명된다. 반면 극대화 성향의 소비자의 경우 쾌락적 소비목표에서보다 실용적 소비목표에서예상된 무행동 후회에 더 강한 후회를 한다는 것을 알 수 있었다. 또한 구매의도와 관련해서는 쾌락적 소비목표를 가진 소비자들에게서만 구매의도가 있는 것으로 나타났다. 결국 연구결과를 통해 무행동 관성행동이 나타나는 것은 제품이나 서비스가 어떠한 소비목표를 가지고 소비되는지 개인적인 성향에 따라 고려하는 것이 필요하다. 이러한 결과에 따른 몇 가지 이론적 및 실무적 시사점을 논의하였다.

소형 선박용 관성측정장치 개발을 위한 MEMS 기반 관성 센서의 평가와 선정

임정빈(Jeong-Bin Yim) 한국항해항만학회 2011 한국항해항만학회지 Vol.35 No.10

본 논문에서는 소형 선박용 관성측정장치(Inertial Measurement Unit, IMU) 개발에 적합한 MEMS(Micro-Electro Mechanical System) 기반의 관성 센서 평가와 선정에 관하여 기술했다. 먼저, 오일러 공식에 기초한 관성 센서의 오차 모델과 잡음 모델을 정의하고, 앨런 분산(Allan Variance) 기법과 몬테카르로(Monte Carlo) 시뮬레이션 기법을 도입하여 관성 센서를 평가하였다. ADIS16405, SAR10Z, SAR100Grade100, LIS344ALH, ADXL103 등 다섯 가지 관성 센서에 대한 평가결과, ADIS16405의 자이로와 가속도계를 조합한 경우 오차가 가장 작게 나타났는데, 600 초 경과시 속도 오차의 표준편차가 약 160 m/s, 위치 오차의 표준편차가 약 35 km로 나타났다. 평가를 통해 ADIS16405 관성 센서가 IMU 구축에 최적임을 알았고, 이러한 오차 감소 방법에 대해서 참고문헌을 조사하여 검토하였다. This paper describes the evaluation and selection of MEMS(Micro-Elect Mechanical System) based inertial sensor to fit to implement the Inertial Measurement Unit(IMU) for a small-sized vessel at sea. At first, the error model and the noise model of the inertial sensors are defined with Euler’s equations and then, the inertial sensor evaluation is carried out with Allan Variance techniques and Monte Carlo simulation. As evaluation results for the five sensors, ADIS16405, SAR10Z, SAR100Grade100, LIS344ALH and ADXL103, the combination of gyroscope and accelerometer of ADIS16405 is shown minimum error having around 160 ㎧ standard deviation of velocity error and around 35 ㎞ standard deviation of position error after 600 seconds. Thus, we select the ADIS16405 inertial sensor as a MEMS-based inertial sensor to implement IMU and, the error reducing method is also considered with the search for reference papers.

궤도차량용 관성항법장치의 자가진단모드 개선에 대한 연구

김혜은,배공명,고영웅,김동구 한국품질경영학회 2020 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2020 No.-

본 연구에서는 궤도차량용 관성항법장치의 고장 미전시로 인하여 야전운용 중에 체계 기동이 제한된 사례의 고장분석 및 품질개선을 수행하였다. 야전 운용 중에 관성항법장치의 가속도계가 비정상 출력을 하였으나, 관성항법장치의 가속도계와 관성센서 자가진단모드에서는 해당출력을 고장으로 판단하지 못하였다. 따라서 관성항법장치의 자가 진단모드에 가속도계와 관성센서에서 자가진단이 가능하도록 오류확인 로직을 추가하였다. 개선된 관성항법장치는 소요군에서 해당 고장을 빠르게 식별할 수 있기 때문에 장비의 운용유지능력 및 작전 수행능력 향상에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.