모델 기반의 이온 전도성 고분자 필름 금속 복합체의 표면적 증가에 따른 전압생성 특성 변화에 관한 연구

박기원 ( Kiwon Park ),김동현 ( Dong Hyun Kim ) 한국복합재료학회 2016 Composites research Vol.29 No.6

이온성 고분자 복합물인 IPMC(Ionic Polymer Metal Composite)는 얇고 유연한 고분자 필름의 양면에 백금 소재의 전극층이 도금된 형태로 구성되어 있다. IPMC는 외부 물리적 자극에 대응하여 전기적 에너지를 발생시키는 특성을 가지고 있기 때문에 주변환경에서 발생하는 진동으로부터 에너지를 획득하는데 응용될 수 있어 신재 생에너지 획득 소자로 큰 잠재력을 가지고 있다. 그러나 실용적인 에너지 획득을 위해서는 큰 면적의 IPMC 집적 기술이 필요하다. 본 논문에서는 IPMC의 면적 증가에 따른 출력 전압의 특성 변화에 대한 연구를 수행하기 위하여 다른 면적의 IPMC 샘플들이 사용되었다. 또한 IPMC에서 발생하는 전압과 오프셋 현상을 시뮬레이션 할 수 있는 회로 모델을 사용하여 출력 전압의 추정에 사용하였다. 본 논문에서 제안된 회로 모델이 면적 변화에 따른 출력 전압을 비교적 잘 추정함이 검증되었다. IPMC is composed of thin ion conductive polymer film sandwiched between metallic electrodes plated on both surfaces. Ionic Polymer-Metal Composite (IPMC) generates voltages when bent by mechanical stimuli. IPMC has a potential for the variety of energy harvesting applications due to its soft and hydrophilic characteristics. However, the large-scale implementation is necessary to increase the output power. In this paper, the scale-up of surface area effect on voltage generation characteristics of IPMC was investigated using IPMC samples with different surface areas. Also, a circuit model simulating both the output voltage and its offset variations was designed for estimating the voltages from IPMC samples. The proposed model simulated the output voltages with offsets well corresponding to various frequencies of input bending motion. However, some samples showed that the increase of error between real and simulated voltages with time due to the nonlinear characteristic of offset variations.

모노파일용 원거리 무선 모니터링 시스템의 유효거리 평가

박기원(Park, Kiwon),이종섭(Lee, Jong-Sub),최창호(Choi, Changho),변용훈(Byun, Yong-Hoon) 한국지반환경공학회 2012 한국지반환경공학회논문집 Vol.13 No.6

구조물 안정성 평가를 위한 무선 모니터링 시스템의 경우 신뢰성을 확보할 수 있는 측정거리에 한계가 존재한다. 본 연구의 목적은 무선 모니터링 시스템에서 측정거리의 변화가 계측된 데이터의 미치는 영향을 파악하는 것이다. 이를 위해 데이터로거와 수신기 사이는 블루투스 규격을, 수신기와 화면출력장치 사이는 와이파이 규격을 이용하여 무선 모니터링 시스템을 구축하였다. 모노파일 구조물의 하중응답을 모사하기 위하여 나일론 재질로 모형 모노파일을 제작하였으며, 해머 타격장치를 이용하여 하중재하를 실시하였다. 모형 모노파일에 설치된 전기저항식 변형률계를 데이터로거에 연결하여 모니터링을 수행하였다. 데이터로거와 수신기 사이의 거리 그리고 수신기와 화면출력장치 사이의 거리를 변화시켜 거리에 따른 측정값을 비교하였다. 실험결과, 블루투스 규격과 와이파이 규격 모두 유효범위 내에서는 측정거리의 증가에 따라 데이터 수신율이 거의 일정하였으나, 유효범위를 넘어서는 데이터의 수신율이 급격히 감소하는 경향이 관찰되었다. 또한, 데이터의 수신율은 모노파일의 고유주파수 분석에도 영향을 주는 것으로 나타났다. 본 연구에서 수행한 무선 모니터링 시스템의 유효범위 평가는 해상에 설치되는 모노파일과 같은 구조물의 안정성 평가를 위한 무선 모니터링 시스템 구성시 측정거리의 결정에 기초적 자료로 활용될 수 있음을 보여준다. Wireless monitoring system for the structural health evaluation has a limit to the reliability of measured response. The objective of this study is to evaluate an effective measurement range of the wireless monitoring system on the analyzed data. For the wireless monitoring system, Bluetooth and Wi-Fi are applied to datalogger-receiver and receiver-personal computer, respectively. For the model of the monopile structure response, a laboratory-scale monopile is manufactured with Mono Cast Nylon and a lateral loading is applied by hammer impacting. Strain gauges attached on the model monopile are connected with the datalogger. The distances of datalogger-receiver and receiver-personal computer are changed for the evaluation of the measurement range. Experimental results show that the receiving rates of the response remain almost constant within limited distance, while the receiving rates dramatically decrease out of effective range. In addition, the receiving rates affect on the measured natural frequencies of the model monopile. This study suggests that the effective range evaluation of the wireless monitoring system may be used for the determination of a monitoring distance to the monopile installed in the offshore wind farm.

모바일 로봇의 주행 능력 향상을 위한 이중 룰 평가 구조의 퍼지 기반 자율 주행 알고리즘

박기원(Kiwon Park) 한국멀티미디어학회 2015 멀티미디어학회논문지 Vol.18 No.3

[가솔린엔진부문] 이온신호를 이용한 직접분사식 가솔린 엔진의 노킹 특성에 관한 연구

박기원(Kiwon Park),박종일(Jongil Park),전광민(Kwangmin Chun) 한국자동차공학회 2000 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-

There are two type of injection mode in direct injection gasoline engines. One is homogeneous mode that is used in high load operation and the other is stratified mode that is used in part load operation. Flame propagation and knock characteristics in direct injection gasoline engine may differ from those of port injection type because the piston of direct injection gasoline engine has cavity for stratified mode. So the study of knock characteristics and flame propagation in direct injection engine are needed.<br/> In this experiment, knock occurrence angle, knock occurrence cycle, knock intensity and location of knock occurrence are studied. Knock occurrence cycle increases and knock occurrence angle is earlier when air-fuel mixture is richer and load is higher. Knock intensity is also higher when air-fuel mixture is richer and load is higher. Knock occurs in the front and rear sides in the cylinder where flame reaches at the last.<br/>

인체의 동작의도 판별을 위한 퍼지 C-평균 클러스터링 기반의 근전도 신호처리 알고리즘

박기원(Kiwon Park),황건용(Gun-Young Hwang) 한국멀티미디어학회 2016 멀티미디어학회논문지 Vol.19 No.1

정부클러스터 정책이 기업 혁신활동에 미치는 영향 : 한국의료산업 클러스터를 중심으로

박기원(Kiwon Park),최현도(Hyundo Cho) 한국경영학회 2019 한국경영학회 통합학술발표논문집 Vol.2019 No.8

정부의 적극적인 첨단의료산업 육성정책에 따라 각 지역에 위치한 의료산업클러스터가 초기 조성단계에서 벗어나 본격적인 운영단계에 들어섬에 따라 효율적인 클러스터 활성화 정책에 대한 전략적인 접근을 필요로 하고 있다. 본 연구는 이 점에 주목하여 의료클러스터의 질적 성과에 대한 측정방법을 선행연구를 토대로 설정하고, 클러스터에 입주한 기업들의 성과와 형태의 다양성을 분석 하여 향후 정부의 클러스터 정책에 대한 개선방안을 제시한다. 클러스터 성과에 대한 측정항목과 기업의 활동 유형에 관한 명제를 도출 한다. 이와 같은 연구목표는 기존문헌에서 논의했던 클러스터 활동의 유형구분과 성과측정에 대한 논의를 종합하여 새로운 연구 프레임을 도출 한 후, 각 클러스터에서 제공된 현황자료와 특허자료를 이용해 발굴한 기업들의 분석을 통해 적용함으로써 설명 할 수 있었다. 여기서 도출된 세 가지 명제는 클러스터의 진화에 따른 성과 측정을 체계적으로 도출하여 정부 및 지방자치단체의 클러스터 육성정책 수립과 클러스터내 기업의 기술혁신과 비즈니스 모델 혁신 방법에 대한 방법적인 선택에 도움을 줄 것이다. According to Korean government"s aggressive policy to foster high-tech medical industry, medical industry clusters located in each region have entered a full-scale operation phase moving away from an initial phase of development. Taking this into account, this study sets up the measurement method of qualitative performance of the clusters on the basis of previous studies and analyzes the performance and type diversity of the corporations in the clusters in order to present improvement ways for future government support of the clusters. The proposition of the paper is about the measurement items of the cluster performances and the activity types of the enterprises. The research goal can be reached by examining the types of the cluster activities and their performance measurement discussed in the existing literature, designing a new research framework, and applying the corporate analysis that has been discovered using the status reports and patent data provided by each cluster. These findings, systematically derived from the evolution of the clusters, will help to establish policies to foster clusters of governments and local governments and select an effective method for technical innovation and business model innovation.

Quantitative Assessment of Human Movement Patterns using Dynamical Analysis

Kiwon Park(박기원) Korean Society for Precision Engineering 2019 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2019 No.10월

이온 전도성 고분자 복합물 기반 에너지 하베스팅 소재의 수중 발전 성능 평가에 관한 연구

박기원(Kiwon Park),김동현(Dong Hyun Kim) 한국신재생에너지학회 2015 신재생에너지 Vol.11 No.3

Electroactive polymers (EAPs) generate electric energy when subjected to various mechanical stimuli. Among EAPs, Ionic Polymer-Metal Composite (IPMC) has been applied to a wide variety of environmental conditions for the purpose of energy harvesting. IPMC consists of an ion conductive membrane plated with metallic electrodes on both surfaces. Since IPMC is soft and hydrophilic, it has the potential to be applied to ocean wave energy harvesting. However the fabrication cost of IPMC is relatively high, as platinum is usually used as the electrode material and the electrode plating procedure is complex, resulting in the difficulties of large scale implementation in energy harvesting applications. In this paper, a cost effective fabrication method for energy harvesting film, using the ion conductive film, Nafion® and Carbon Nano Tube (CNT)-graphene based conductive paste as the electrode material, is presented. The energy generation characteristics of the fabricated Ionic Polymer-Conductive Layer Composite (IPCLC) was tested and compared with the performance of Pt electrode based IPMC using a wave simulator. The results reveal that the energy generated using IPCLC is about 60% that generated using IPMC.

전기비저항과 전단파 토모그래피를 이용한 해상 기초구조물의 세굴도 평가

박기원(Kiwon Park),이종섭(Jongsub Lee),최창호(Changho Choi),변용훈(Yonghoon Byun) 한국지반환경공학회 2014 한국지반환경공학회논문집 Vol.15 No.9

해상 기초구조물은 수평하중에 지배적인 영향을 받으며, 세굴 발생으로 인한 모노파일의 근입깊이 및 지반강성의 감소는 구조물의 안정성을 저하시키게 된다. 본 연구의 목적은 전기비저항 모니터링 기법을 이용하여 기초구조물의 연직 세굴심도를 평가하고, 전단파 토모그래피를 통해 지반강성의 공간적 분포 및 변화양상을 파악하는 것이다. 해상 기초구조물에서의 세굴현상을 모사하기 위하여 하단이 고정된 모형 모노파일을 중앙에 위치시킨 후 모래 및 시멘트를 이용하여 모형 지반을 조성하였다. 전기비저항을 측정하기 위하여 모형 모노파일에 수평 및 수직배열로 구분하여 전극쌍을 설치하였으며, 전단파 측정을 위해서 사각형 프레임에 벤더 엘리먼트를 7 × 7로 배열하였다. 세굴도 변화에 따라 위치별 전기비저항과 전단파 토모그래피 이미지를 측정하였다. 실내실험을 통해 세굴도 변화에 따른 위치별 전기비저항 변화와 전단파 토모그래피를 관찰하였고, 각 단계별 지반 변화양상을 파악하였다. 위치별 전기비저항의 변화를 통해 최대세굴심도 평가가 가능했으며, 전단파 토모그래피를 통해 세굴로 인한 지반의 전단강성 변화를 추정할 수 있었다. 본 논문에서 제시한 전기비저항과 전단파 토모그래피는 세굴현상으로 인한 해상 기초구조물 주변의 지반특성을 모니터링하기 위한 매우 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여준다. An embedded length of monopile caused by a scouring should be evaluated to monitor the stability of offshore foundations, because offshore foundations are affected by horizontal load. The objective of this study is to evaluate the scouring around offshore foundation by using electrical resistivity and to estimate ground stiffness by using shear wave tomography. The electrical resistivity profiles and shear wave tomography were measured according to the scour depth of model ground prepared with sand and cement. Several electrodes and bender elements were used to measure the electrical resistivity and shear waves, respectively. The electrode sets are attached on the monopile surface and bender elements are arranged in 7 × 7 arrays by using nylone frames. The electrical resistivity profiles and shear wave tomography are acquired by laboratory experiment. Maximum scour depth was estimated by electrical resistivity profiles and the ground stiffness of model ground was estimated by shear wave tomography. This study suggests that the electrical resistivity profiles and shear wave tomography may be useful for monitoring the stability of the offshore foundations.

워크플로우 실시간 협동 액티비티 지원 프레임워크

이기원(Kiwon Lee),안형진(Hyungjin Ahn),박민재(Meanijea Park),김광훈(Kwanghoon Kim),백수기(Suki Paik) 한국정보과학회 2006 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.33 No.2C

현재의 워크플로우 관리 시스템에서 프로세스를 이루는 각 액티비의 작업은 단일의 수행자에 의해서 처리되어 진다. 하지만 실제 기업의 프로세스나 과학 분야의 프로세스에서는 단일의 수행자가 아닌 여러 사람들의 협동을 통해 해결해야 하는 작업이나 실시간으로 데이터를 주고받으며 업무를 처리해야 하는 경우가 많다. 이런 작업들을 필요로 하는 곳에 워크플로우 관리 시스템을 도입하기 위해서는 실시간 협동 액티비티의 지원이 필요하다. 하지만 헌재의 워크플로우의 표준 스펙에 협동 액티비티의 개념이 확실하지 않고 이에 대한 내용이 정의되어 있지 않기 때문에 실시간 협동 액티비티의 처리가 불분명한 실정이다. 본 연구에서는 표준의 스펙을 확장하여 실시간 협동 액티비티를 지원하도록 기존의 워크플로우 관리 시스템을 확장 설계한다. 워크플로우 관리 시스템을 세부적으로 나누어 워크플로우 모델관점, 워크플로우 엔진관점, 런타임 클라이언트의 관점으로 크게 세 부분으로 나누고 각 부분에서 실시간 협동 액티비티를 지원하기 위한 요구사항들과 그것의 처리 방안에 대해 제안한다.