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알루미늄합금 기판의 양극산화 조건이 잉크젯 프린팅에 미치는 영향
김영윤(Y. Y. Kim),한택우(T. W. Han),김욱배(W. B. Kim) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
양극산화 조건에 따른 Al1050 표면에서 물의 젖음성과 잉크젯 인쇄 시의 선명도를 실험적으로 분석하였다. 저비용과 공정용이성, 그리고 표면 구조 제어의 효과성을 높이기 위해, 본 연구에서는 양극산화에서 황산법을 활용하고 전압과 온도 조건으로 16-22 V, 25°C 를 적용하였다. 동일 시간의 양극산화에도 전압에 따라 기공 구조와 기공율이 변화하는데, 특히 1 차 양극산화 피막을 제거하고 2 차 양극산화를 실시한 표면은 1 차 양극산화만 진행한 표면과 비교하여 균일도와 기공율이 뚜렷이 달라진다. 나노 기공 구조의 변화는 젖음성의 뚜렷한 변화를 초래하여, 접촉 각은 32.7° 에서 최소 0° 에 가까운 범위까지 제어 가능하다. 양극산화 1 차, 2 차 시 전압에 따른 표면을 준비하여 25 μm 노즐의 잉크젯 프린팅을 통해 도트와 간단한 이미지 패턴을 인쇄하였다. 전압 16 V 의 일반적인 1 단 양극산화 조건으로는 나노 기공 구조로 잉크가 잘 흡수되지 않은 반면, 2 단 양극산화 시의 전압 조건에는 흡수가 원활하여 해상도가 증가하며, 색상의 발색 특성이 달라진다. 초친수 표면에서는 깊이 방향으로의 모세관 힘에 의한 침투뿐 아니라 평면 내 방향으로의 흡수가 발생하여 선명도가 감소할 수 있다. 알루미늄의 양극산화 표면처리에 있어서 잉크젯 인쇄 시에 해상도와 발색 특성에 큰 영향을 줄 수 있음을 설명하였다.
가상현실에서의 운행이 인체에 미치는 영향에 대한 심리생리학적 연구
김영윤 ( Y. Y. Kim ),김현준 ( H. J. Kim ),정명숙 ( M. S. Chung ),이영혁 ( Y. H. Lee ),문성재 ( S. J. Moon ),진창배 ( C. Jin ),고회동 ( H. D. Ko ),박병관 ( B. K. Park ),박광석 ( K. S. Park ),김현택 ( H. T. Kim ) 한국감성과학회 2000 추계학술대회 Vol.2000 No.-
본 연구에서는 가상현실에서 simulator factor [FOV (field of view)와 운행속도, frame rate의 fluctuation]를 변화시키면서 사용자들의 시지각 과제수행도, 생리신호의 변화를 관찰하였고, 가상현실 경험 전·후에 실시한 설문지 조사를 통해 심리적 영향도 알아보았다. 1) 가상현실 운행시 눈깜박임이감소하고 Pz, O1, O2 영역의 알파파가 줄어들며 텔타파가 늘어나는 생리적 변화가 나타났다. 2) 특히 가상현실에서 멀미를 보고했을때 심박률, 피부전도도가 증가하고 피부온도가 감소하는 것으로 나타났다. 멀미 보고시 나타난 변화는 교감신경계의 활동성이 증가하는 방향과 일치하였다. 3) 빠른 운행속도가 느린 운행속도보다 높은 말초혈류량 최대-최소차이값을 나타냈고, 넓은 FOV가 좁은 FOV보다 높은 심박률을 나타냈다. 좁은 화면 보다 넓은 화면 조건에서 Cz, Pz 영역의 알파파는 더 낮게 나타났고 텔타파는 더 높게 나타났다. frame rate의 fluctuation이 없을 때에 비해 있을때 더 높은 피부전도도를 보여주었다. 4) 가상현실 평가설문지 분석결과 신체적 불편감은 좁은 FOV·느린 운행속도 조건에서 가장 적은 불편감을 나타냈다. 과제수행 곤란도는 느린 운행속도에서 가장 적게 나타났고 과제수행 적중률은 느린 운행속도에서 가장 높게 나타났다. 생리신호, 과제수행 적중률, 설문지 분석결과는 좁은 FOV·느린 운행속도의 가상환경이 가장 멀미에 덜 민감하고 과제수행하기에 가장 용이한 것으로 나타났다.
김영윤 ( Y. Y. Kim ),김은남 ( E. N. Kim ),고희동 ( H. D. Ko ),김현택 ( H. T. Kim ) 한국감성과학회 2002 추계학술대회 Vol.2002 No.-
본 연구에서는 가상현실사용자들이 모션베이스를 사용함에 따라 가상현실에 대한 평가가 어떻게 달라지는지를 조사하였다. 33명의 피험자를 대상으로 모션베이스 평가설문과 자기보고를 통해 가상현실에서의 현실감, 재미, 멀미감을 조사하고 가상주행 전, 중, 후에 내장근전위, 피부전도도, 말초체온, 말초혈류량, 심박률, 눈 깜박임의 생리신호를 측정, 분석함으로써 모션베이스 유무에 따른 심리·생리적인 변수들에서의 차이를 알아보았다. 모든 피험자는 2주 간격으로 모션베이스 사용조건과 모션베이스를 사용하지 않는 조건에서 두 번 가상현실을 경험하였다. 가상현실에 대한 현실감, 재미항목에서 모두 모션베이스를 사용한 조건이 높은 점수를 나타냈다. 또한 모션베이스를 사용한 조건에서 멀미보고수가 감소하는 경향이 나타났다. Tachyarrythmia의 상대파워 변화량과 PPG 최대진폭의 평균변화량 비교는 모션베이스를 사용한 가상현실 조건이 생리적인 요동을 적게 일으키는 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 시각제시기와 동기화된 모션베이스를 도입함으로써, 가상현실에 대한 현실감은 높이면서 멀미감은 줄일 수 있다는 가능성을 보여준다.
김영윤 ( Y. Y. Kim ),김현주 ( H. J Kim ),장현호 ( H. H. Chang ),박병관 ( B. K. Park ),고희동 ( H. D. Ko ),김현택 ( H. T. Kim ) 한국감성과학회 2001 춘계학술대회 Vol.2001 No.-
본 연구에서는 45명의 가상현실 사용자들의 가상현실 전, 중, 후의 생리신호의 변화를 관찰하였고 성격, 능력 특성 설문지, 가상현실 평가 설문지를 이용하여 심리적 영향을 알아보았다. 체온의 변화 양상을 기준으로 하여 가상현실 사용자의 심리생리학적 유형을 나누고 유형별 심리적인 반응 특성을 살펴보았다. 1) A 유형: 가상현실 운행동안 체온이 연속적으로 감소하는 유형. 2) B 유형: 가상현실 운행초기에 체온이 급격히 증가해서 운행동안 서서히 체온이 상승하는 유형. A 유형에 속하는 사용자들의 성격적 특성은 Holland의 성격 유형이론에 근거하여 실제형의 사람들이 많은 것으로 나타났으며 B 유형은 탐구형, 사회형의 사람들이 많은 경향으로 나타났다. 멀미민감도는 A 유형이 B 유형보다 더 크게 나타났다. A, B 유형의 뇌파분석 결과 정중 전두부 (Fz), 정중 중심부 (Cz)에서 베타파, 감마파 상대파워가 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 체온의 변화 양상에 따라 나눈 A, B 유형은 성격 및 능력 특성, 멀미민감도에 있어서 유형간 차이가 있는 것으로 나타났다.
생체신호 피드백을 적용한 가상주행 환경에서 사이버 멀미 감소 효과
김영윤 ( Y. Y. Kim ),정찬용 ( C. Y. Jung ),김은남 ( E. N. Kim ),윤정민 ( J. M. Yoon ),서동오 ( D. O. Seo ),고희동 ( H. D. Ko ),김현택 ( H. T. Kim ) 한국감성과학회 2002 춘계학술대회 Vol.2002 No.-
이전연구에서 가상현실에 몰입하는 동안 넓은 시야 (Field of view: 150o)와 빠른 운행속도 (70 km/sec)가 사이버멀미를 심화시킨다는 결과를 얻었다: 피험자의 90%가 좁은 시야 (50o)와 느린 운행속도 (30 km/sec)에서 사이버멀미 증상이 적었다. 본 실험에서는 피험자가 생리적인 동요를 경험할 때마다 바이오피드백 방법을 사용해서 사이버멀미 감소 가상환경 (cybersickness alleviating virtual environment, CAVE)을 제시한 후, 그 효과를 관찰하였다. 피부전도도, 말초체온, 말초혈류량, 심박률, 눈 깜박임, 뇌전위의 변수들을 입력으로 하는 인공신경망으로 구성된 실시간 멀미 탐지 시스템과 CAVE-제시 피드백 시스템을 구축하였다. 이 시스템은 생리적 측정치들이 사이버멀미의 출현을 신호할 때마다 피드백 출력으로 좁은 화면과 감소된 운행속도를 일시적으로 제공했다. 36명의 피험자를 대상으로 SSQ (simulator sickness questionnaires)와 자기보고를 이용하여 사이버멀미의 빈도와 심각도를 조사하였다. 모든 피험자는 한달 간격으로 CAVE 조건과 non-CAVE 조건에서 두 번 가상현실을 경험하였다. 사이버멀미의 빈도와 심각도는 non-CAVE 조건보다 CAVE 조건에서 유의미하게 감소하였다. 즉, 전기생리학적 특징들에 기반한 인공신경망에 의해 제공된 좁은 시야와 느린 운행의 가상환경은 사이버멀미 증상들을 의미있게 감소시켰다. 이러한 결과들은 생체신호 피드백 시스템을 이용하여 인간 친화적 가상환경을 구축할 수 있는 가능성을 보인 것이다.