아시아지역 제어공학 교육의 특징과 효과적인 제어공학 교육의 방법 연구

강철구,Kang Chul-Goo 한국공학교육학회 2002 공학교육연구 Vol.5 No.2

현재 공과대학의 여러 학부 또는 학과에서 제공되고 있는 제어공학 교육이 이론 교육에 치우쳐 실제 산업현장에서 적용과 응용능력에 문제점이 있다는 지적이 있어왔다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 동양문화권 배경하에서 성공적인 제어공학 교육을 수행하고 있는 몇 가지 사례를 살펴보고, 현대적인 제어공학 교과내용 및 효과적인 제어공학의 교육방법을 제시한다. 효과적인 제어공학 교육을 위해서는 이론교육과 더불어 컴퓨터 소프트웨어를 이용한 제어시스템 설계와 시뮬레이션, 그리고 실제 플랜트를 활용한 실험실습이 필수적이며, 미숙련 학생들을 위하여 튼튼하고 신뢰할 수 있는 견실한 하드웨어 시스템이 필요하다. Recently, there have been a number of voices from industry that control education at the university is too theoretical and so university graduates are lack of practical ability to apply the control idea to actual systems. In order to reflect these voices, this paper investigates a few examples of successful control education in Asian countries, and presents a modern curriculum of control education, and an effective methodology of control education. For effective control education, we need design and simulation practices of control system using computer software packages, and hands-on experiments using physical hardware plants. The experimental setups should be rugged and reliable to prevent from the breakdown by the students who are non-experts in dealing with hardwares and softwares.

로봇 머니퓰레이터의 정상상태 위치오차를 제거할 수 있는 퍼지제어 알고리듬

강철구,곽희성,Kang, Chul-Goo,Kwak, Hee-Sung 대한기계학회 1997 大韓機械學會論文集A Vol.21 No.3

In order to eliminate position errors existing at the steady state in the motion control of robotic manipulators, a new fuzzy control algorithm is propeosed using three variables, position error, velocity error and integral of position errors as input variables of the fuzzy controller. Although the number of input variables of the fuzzy controller is increased from two to three, the number of fuzzy control rules is just increased by two. Three dimensional look-up table is used to reduce the computational time in real-time control, and a technique reducing the amount of necessary memory is introduced. Simulation and experimental studies show that the position errors at the steady state are decreased more than 90% compared to those of existing fuzzy controller when the proposed fuzzy controller is applied to the 2 axis direct drive SCARA robot manipulator.

휴대용 소형 전자장비를 이용한 편리하고 경제적인 메카트로닉스 교육

강철구,Kang, Chul-Goo 대한기계학회 2016 대한기계학회 논문집. Transactions of the KSME. C, 산업기술과 혁신 Vol.4 No.1

Although mechatronics education in a mechanical engineering curriculum is recently recognized as important, its experimental education has been done generally in the laboratory equipped with all the apparatus and could not be done at home by students. This paper introduces experimental educations on mechatronics, e.g., digital logic circuits, 7-segment LED drive, square wave generation, microcontroller programming using assembly and C languages, timer interrupt, and step motor drive using a small 5 V power supply, a breadboard, various electronic and electric components, a microcontroller and its programmer, a step motor, and a student's PC. In the developed mechatronics course, experimental educations are scheduled in parallel with content's lectures together, and cheap and economic experimental environment is prepared for students in which students can easily practice experimental works in advance or later at home by themselves. 최근에 기계공학 교육에서 메카트로닉스 교육의 중요성은 많이 인식되고 있으나, 일반적으로 장비가 갖춰진 실험실에서만 실험실습교육이 이루어지고 있어, 학생들이 집에서 실습해 볼 수 없는 불편함이 있어왔다. 본 논문에서는 5V 소형전원, 브레드보드, 마이크로컨트롤러 및 각종 전자칩류, 스텝모터, 전기소자류, LED 등 소형 휴대용장비와 학생의 PC 를 활용하여, 디지틀논리회로, 7-LED 구동, 사각파신호생성, 마이크로컨트롤러 어셈블리 및 C 프로그래밍, 타이머 인터럽트, 스텝모터 구동 등을 실험실습하는 교육에 대해 소개한다. 개발된 강좌에서는 내용강의와 더불어 실험실습을 병행하되, 학생들에게 편리하고 값싸게 실험실습을 수행할 수 있는 환경을 제공하여, 학생들이 집에서 실험실습을 예습 및 복습할 수 있게 하였다.

종자산업법

강철구(Kang Chul Goo) 한국원예학회 1999 원예과학기술지 Vol.17 No.1

제어공학의 플립드러닝 및 이러닝 강좌를 통한 공학교육 사례 연구

강철구(Chul-Goo Kang) 대한기계학회 2018 대한기계학회 논문집. Transactions of the KSME. C, 산업기술과 혁신 Vol.6 No.1

공학교육에서 첨단 디지털기술을 활용한 플립드러닝과 이러닝이 최근 주목을 받고 있다. 이러닝은 많은 수강생들에게 언제 어디서나 강의를 들을 수 있게 하는 장점이 있는 반면 대면하지 않고 강의를 진행하기 때문에 강의자와 수강생 간의 직접적인 상호작용이 어려운 단점이 있다. 한편 플립드러닝은 전통적인 수업과는 달리 인터넷을 통해 동영상 강의를 미리 집에서 수강한 다음 추가적인 교실수업에서 그 주제를 토론하고 관련 문제를 풀어보는 교육방법이다. 본 논문에서는 2016 년 2 학기에 건국대학교 기계공학과에서 진행된 제어공학 과목의 이러닝 강좌와 플립드러닝 강좌를 비교 연구함으로써 각각의 학습효과를 살펴보고 그 경험을 공유하고자 한다. In engineering education, flipped learning and e-Learning using various digital technologies have recently received a lot of attention. E-Learning has a merit that many students can take online lectures in anytime and anyplace, but it has disadvantage that direct interaction between the lecturer and students is hard or inconvenient. Flipped learning is pedagogical approach in which video lectures are viewed online by students at home in advance, and in-class time is devoted to discussions and problem-solving related to the online lecture topic. In this paper, education effects of flipped learning and e-Learning are investigated and compared, and the experiences of two learning approaches are shared through a case study using two control courses, one flipped learning and the other e-Learning course, opened in Fall semester at Dept. of Mechanical Engineering, Konkuk University.

외국인 학생과의 팀웍을 통한 공학교육의 국제화

강철구(Chul-Goo Kang) 대한기계학회 2013 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2013 No.6

국제화 시대에 경쟁력 있는 엔지니어를 배출하기 위해서는 공학교육의 국제화가 필요하다. 이를 위해 비싼 비용을 치르면서 외국대학에 보내지 않더라고, 국내 대학의 외국인 학생을 수업에서 적극적으로 활용하면 공학교육의 국제화 목적을 일정부분 달성할 수 있다. 본 논문에서는 영어로 진행되는 대학 4학년 로보틱스 전공강좌에서 외국인 학생을 각 팀에 배치하여 팀웍을 통한 공학교육의 국제화를 시도한 사례를 기술한다. 우리와 다른 환경에서 자란 외국인 학생과의 토론과 소통을 통해, 우리 학생들은 문제해결방법에 대한 다양한 시각을 접하고, 공동으로 문제해결방법을 찾으며, 또한 외국인들의 사고방식과 문화를 접할 수 있다. 이러한 팀웍을 통한 공학교육의 국제화에 대한 성공적인 경험을 본 논문에서 기술하고, 아울러 문제점도 함께 논의하고자 한다. Globalization of engineering education is necessary to production of competitive engineers in a modern globalized society. Even though we do not send Korean students to a foreign country to study abroad, we can achieve the purpose of globalization of engineering education by using foreign students in Korea effectively in classes. In this paper, we present an experience trying to globalize engineering education by teamwork with foreign students in Robotics class. The Robotics class has been taught in English for senior level students. By communicating with foreign students who were grown up in different environments, Korean students could have experience to see various views for engineering problem solving, to work together with foreigners to find a solution for an engineering problem, and to meet foreign culture and their way of thinking. Some difficulties as well as successful experience for globalization of engineering education through teamwork with foreign students are discussed.

소형 휴대용 전자장비를 이용한 편리하고 경제적인 메카트로닉스 교육

강철구(Chul-Goo Kang) 대한기계학회 2015 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2015 No.6

최근에 기계공학 교육에서 메카트로닉스 교육의 중요성은 많이 인식되고 있으나, 일반적으로 장비가 갖춰진 실험실에서만 실험실습교육이 이루어지고 있어, 학생들이 집에서 실습해 볼 수 없는 불편함이 있어왔다. 본 논문에서는 5V 소형전원, 브레드보드, 마이크로컨트롤러 및 각종 전자칩류, 스텝모터, 전기소자류, LED 등 소형 휴대용장비와 학생의 PC를 활용하여, 디지털논리회로, 7-LED 구동, 사각파신호생성, 마이크로컨트롤러 어셈블리 및 C 프로그래밍, 타이머 인터럽트, 스텝모터 구동 등을 실험실습하는 교육에 대해 소개한다. 개발된 강좌에서는 내용강의와 더불어 실험실습을 병행하되, 학생들에게 편리하고 값싸게 실험실습을 수행할 수 있는 환경을 제공하여, 학생들이 집에서 실험실습을 예습 및 복습할 수 있게 하였다. Although mechatronics education in a mechanical engineering curriculum is recently recognized as important, its experimental education has been done generally in the laboratory equipped with all the apparatus and could not be done at home by students. This paper introduces experimental educations on mechatronics, e.g., digital logic circuits, 7-segment LED drive, square wave generation, microcontroller programming using assembly and C languages, timer interrupt, and step motor drive using a small 5 V power supply, a breadboard, various electronic and electric components, a microcontroller and its programmer, a step motor, and a students PC. In the developed mechatronics course, experimental educations are scheduled in parallel with contents lectures together, and cheap and economic experimental environment is prepared for students in which students can easily practice experimental works in advance or later at home by themselves.

틸팅열차의 크리피지 모델 해석

강철구(Chul-Goo Kang),김호연(Ho-Yeon Kim),이남진(Nam-Jin Lee),김민수(Min-Soo Kim),구병춘(Byeong-Choon Goo) 제어로봇시스템학회 2009 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.15 No.2

Traction and braking of trains are due to the rolling contact of the wheel on the rail, and the rolling contact is fundamental to an understanding of the behavior of the railroad system. The way in which the forces are transmitted in the rolling contact is complex and highly nonlinear. This paper describes a rolling contact theory, a creepage model between wheel and rail, and a dynamic model of the tilting train Hanvit-200. The validity of the model is verified through simulation study using Simulink.

임펄스벡터를 이용한 폐형해를 가진 음수입력성형제어기 설계

강철구(Chul-Goo Kang),이상규(Sang-Gyu Lee),신제창(Che-Chang Shin) 대한기계학회 2022 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2022 No.4

기계공학에서 유공압 교육의 현황과 효과적인 교육방법

강철구(Chul-Goo Kang) 대한기계학회 2012 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2012 No.6

산업현장에서 유공압 엔지니어를 꾸준히 필요로 하는 반면에 유공압시스템은 대학의 공학교육에서 점차 주목을 덜 받고 있다. 본 논문에서는 현재 우리나라 대학의 유공압시스템 교육현황을 살펴보고, 효과적인 교육 방법을 제시한다. 많은 그림과 사진, 그리고 복잡한 회로도를 그려야 수업이 가능한 유공압시스템 교육을 효과적으로 수행할 수 있는 방법을 논의하고, 특히 대단위 수업이 가능한 이러닝에 대해 다년간의 경험을 분석한다. 통계적 조사 연구와 교육 경험 분석을 통해 유공압시스템에 대한 공학교육의 질을 향상시킬 수 있는 방법론을 제시한다. Even though industry requires fluid power system engineers continuously, engineering education for fluid power systems at university level is getting less attention from professors and students nowadays. In this paper, we survey the present status of fluid power system education in Korea, and propose an effective methodology for teaching fluid power system at university level. Effective engineering education of fluid power systems is discussed, which requires drawing many figures, pictures and complex circuit diagrams. In particular, e-Learning education experiences for fluid power systems in senior students’ level are analyzed. Through statiscical surveys and educational experience analysis, it is supposed to give a clue to improve engineering education for fluid power systems.