High Strength and Radiation Resistant Metal Nanolayered Composite for Next Generation Reactors

Youbin Kim(김유빈),Seung Min Han(한승민) 대한기계학회 2013 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2013 No.12

Nanolayered composites are known to exhibit ultra high strength and are able to control the strength by controlling the bi-layer spacings. In this study, we developed new material design of metal-graphene nanolayered composite. Graphene is a single-atomic-layer material with excellent mechanical properties, where the strength is reported to be 130 GPa with a modulus of 1TPa, which can enhance the overall strength of the new material. The Cu- and Ni-graphene nanolayered composite have been synthesized by graphene transfer methods with 2 to 5 alternating layers. The strength of the nanolayered composite was revealed by nanopillar compression testing and the results showed ultra-high strengths of 1.5 GPa for copper?raphene with 70-nm repeat layer spacing and 4.0 GPa for nickel?raphene with 100-nm repeat layer spacing. These ultra-high strengths indicate that the single atomic layer graphene effectively blocked dislocation propagation across the metal?raphene interface. Ex-situ and in-situ electron microscopy analyses and molecular dynamics simulations show high intrinsic mechanical strength of graphene provides an effective barrier against dislocation motion despite the fact that it is only a single atomic layer in thickness.

가정용 보안시스템 경험요인에 따른 IoT기반 스마트 홈 카메라의 UX개선방안

김유빈 ( Youbin Kim ),이재환 ( Jaehwan Lee ) 한국산업디자이너협회 2020 산업디자인학연구 Vol.14 No.3

연구배경 IoT 기반의 스마트 홈 카메라가 우리 가정에 보편화되고 있지만 목적에 맞지않는 기능과, 미흡한 정보, 보안문제들이 발생하고 있다. 본 연구는 기존 스마트 홈 카메라의 부정적인 경험을 발견하고, 해결할 수 있는 UX 개선안을 마련하는데 목적이 있다. 연구방법 가정용 보안시스템에 특수화된 경험요인을 정보적/기능적/감각적UX의 분류에 따라 도출하고, 이를 반영한 설문문항을 구성하여 최근 1개월 이상 홈 카메라를 사용한 총 15명의 참여자를 대상으로 온라인 설문과 인터뷰를 진행하였다. 이에 따라 기존 사용자의 부정적인 경험 자료를 수집하여 문제의 원인을 파악하고 이를 해결할 수 있는 정보적/기능적/감각적 UX개선방안을 경험 플로우 맵에 제시하였다. 연구결과 정보적UX의 부정적 경험요인은 ‘조작성’이었으며 개선책으로 ‘Wifi, 블루투스 등 추가적 네트워크 연결 조건의 옵션제공’과, ‘영상을 활용한 다양한 콘텐츠 경험과 인터페이스를 제공‘하는 것이었다. 기능적UX의 부정적 경험요인으로는 ‘편리성’과 ‘개인맞춤화’였으며, 개선방안은 ‘특정 User 맞춤형 모드’를 지원하는 것과 ‘무선 충전방식과 유니버설한 고정 장치’를 제공하는 것이다. 또한 감각적UX의 부정적 경험요인은 ‘신뢰성’과 ‘친숙성’이었고 개선방안으로는 ‘외부 네트워크 환경으로부터 차단할 수 있는 보안모드를 제공’하는 것과 ‘불필요한 알람 필터링 시스템’, ‘공간을 포근하게 연출할 수 있는 심리적 안정경험’을 제공하는 것‘이었다. 결론 스마트 홈 카메라의 모바일앱 및 기기의 사용경험과 더불어 상호연계 네트워크에 대한 관점에서 UX연구를 진행한 것에 의의가 있으며, 본 연구를 통해 도출한 스마트홈 카메라 UX개선방안은 향후 인간중심적 보안시스템 개발 기준으로 활용될 수 있을 것이다. Background The problems of IoT-based smart home cameras are becoming common. This study aims to discover negative experiences of existing smart home cameras and to come up with UX improvements to solve them. Methods Experience factors specialized in home security systems were derived according to the classification of information/functional/sensory UX. Based on the experience factors, we conducted questionnaires and interviews. Also, we collected negative experience data and to identify the cause of the problem, providing improvements. Results The negative experience factors of information UX were 'manipulation'. The improvements were 'providing options for additional network conditions such as Wifi and Bluetooth' and 'providing various experiences and interfaces of video content '. The negative experience factors of functional UX were 'convenience' and 'personalization'. The improvemens were to support 'specific user customized mode' and provide 'wireless charging method and universal stands'. In addition, the negative experience factors of sensory UX were 'reliability' and 'familiarity'. The improvements were 'providing a security mode from the external network', 'unnecessary alarm filtering system' and 'psychological stability experience to warm up the space'. Conclusion This UX research was conducted from the perspective of interconnected networks, apps and devices for smart home cameras. It is meaningful that the improvement plan would be used as a criterion for human-centered security systems.

제 4차 산업혁명시대의 유아 CEP 프로그램 연구

김유빈 ( Youbin Kim ),국혜온 ( Hyeon Kook ),이재환 ( Jaehwan Lee ) 한국산업디자이너협회(한국인더스트리얼디자인학회) 2017 산업디자인학연구 Vol.11 No.3

본 연구는 제 4차 산업혁명시대에서 추구하는 기본 목적과 가치를 위한 인간상과 핵심 역량을 향상시킬 수 있는 효과적인 교육수단으로써 디자인 사고와 창의적 문제해결 모형인 CPS를 융합한 CEP 교육프로그램 개발을 목적으로 한다. 본 연구에서는 제 4차 산업혁명시대의 핵심 개념을 초연결, 초지능, 초생명, 초공간의 대 융합 시대로 정의하고, 필요한 핵심 역량으로 8가지 능력(사회ㆍ정서기술, 비판적 사고능력, 확산적 사고 능력, 창의적 사고능력, 협력적 능력, 문제해결능력, 메타인지 사고능력, 지속가능한 사고능력)을 제시하였다. 이 핵심 역량을 향상시키는 수단으로서 CEP 교육방안(학습목표/교수법/평가법)을 제안하였으며, 이를 위해 위의 핵심역량을 CEP의 각 단계에 적용하였다. 본 연구를 위해 수정, 개발된 CEP 프로그램은 유아 기초 교육과정인 누리교육과정에 기반 하였으며, 이를 실제 교육현장에 적용해 봄으로써 그 효과와 문제점, 해결점을 도출하였다. 위 실험의 분석을 위해서 양적, 질적 분석방법을 적용했으며, 그 결과 두 가지의 문제점을 발견할 수 있었다. 먼저, 정량적 분석을 통해서 ‘도전성’, ‘명료성’, ‘실험성’에 대한 문제점을 발견할 수 있었다. 참여자들은 타인에게 자신의 결과물을 설명하는데 있어 자신감이 부족하여 소극적인 태도를 보였으며, 결과물에 있어 사용자의 입장에서 생각하고 개선하는 과정에 대한 집중도가 떨어짐을 알 수 있었다. 두 번째로, 정성적 분석을 통해 나타난 문제점은 참여자가 아이디어를 표현하는 과정에서 교사-유아 간 피드백에는 적극적으로 참여하였으나 동료 간 상호피드백에 참여하는 것은 어려워했다. 이러한 문제점들을 기반으로 했을 때, CEP 프로그램의 진행방식에서 유아의 적극적인 표현력과 의사소통능력, 협력적 상호작용을 이끄는 전문화된 지도방법의 개선이 필요함을 알 수 있었다. 향후 개선된 교육 프로그램은 세부적 응용 프로그램을 확장되어 다양한 분야에 적용이 가능하며, 제 4차 산업혁명시대가 요구하는 융/복합적 미래 인재의 자질과 능력을 함양시킬 수 있을 것으로 기대한다. This research suggests 8 capabilities - social-emotional technology, critical thinking, divergent thinking, creative thinking, cooperative capability, problem-solving capability, meta-knowledge and sustainable thinking - as the core capabilities for the mankind facing the Forth Industrial revolution. It defines the forth industrial revolution as the period of a great convergence and proposes 4 key concepts - hyper-connectivity, extra-intelligence, holocracy and hyper-space. The goal of this research is to improve such capacities and to advocate CEP program as the effective tool for advancement. It proposes the materialized CEP program which are matched with the core capacities of the fourth industrial revolution. The research develops the teaching methods of CEP based on NURI education program and discovers the problems and their solutions by implementing the program in the actual education environment. The first problem detected by the quantitative analysis is found in three factors which are challenging nature, transparency and experimental nature. The participants(children) of the research show a passive attitude and lack of confidence in presenting their work. Also, they showed weakened concentration in modifying their work process and in thinking in users’ place. The next problem found by qualitative analysis is the lack of interaction in the process of modifying their final products. Based on these problems, the CEP program has to be modified so as to lead active expressiveness, communication ability and cooperative interaction of children. Moreover the environment for CEP programs need to be improved to nurture sustainable thinking skills on the part of children.

고령층을 위한 패스트푸드점 AI 음성인식 키오스크 인터페이스의 사용성 비교 평가

김유빈 ( Youbin Kim ),남양희 ( Yanghee Nam ),강민정 ( Minjung Kang ) 한국산업디자이너협회 2022 산업디자인학연구 Vol.16 No.1

연구배경 뉴노멀 시대, 중위고령층의 경우 인지적, 심리적 특성으로 인해, 무인결제 키오스크를 사용하는 비대면 주문방식에 어려움을 호소하고 있다. 본 연구는 고령층을 위한 패스트푸드점 키오스크의 사용성 개선을 목적으로 사용자의 음성을 인식하고 양방향으로 상호작용하여 작동을 이끄는 음성인식 기술을 키오스크에 접목하여 고령친화적 해결책으로 활용될 수 있는 가능성을 탐색하였다. 연구방법 기존 선행연구 분석을 통해 AI 무인결제시스템을 통한 고령친화 접근의 유용성에 대해 고찰하고, 기존 패스트푸드점의 키오스크 인터페이스와 AI 음성인식 기반의 인터페이스를 프로토타입으로 제작하여, 동일한 조건에서 사용성 테스트를 진행하였다. 사용자 관찰평가를 통해 사용의 효율성과 사용의 효과성의 차이를 알아보고 심층 인터뷰를 통해 사용의 만족도를 파악하여 AI 음성인식 키오스크 인터페이스의 개선사항에 대한 논의를 진행하였다. 연구결과 사용의 효율성 측면에서 AI 음성인식 모드가 일반 모드에 비해 사용 소요시간이 짧았고, 오류 횟수도 적게 나타났으며 실수 극복 소요시간도 빨랐다. 사용의 효과성 측면에서 AI음성인식 모드가 인지성, 이해성이 높게 나타났지만 최초성공률은 일반 모드에 비해 2배 이상의 낮았다. 사용의 만족도 측면에서는 발음 인식의 오류, 목소리 크기로 인한 오류, 메뉴명을 외워야하는 부담감 등으로 인해 AI 음성인식 키오스크가 상대적으로 높은 좌절감을 주었고, 휴대폰 사용방식과 기존 키오스크 사용방식에 익숙하지 않은 방식으로 인해 친숙성도 낮게 나타났다. 반면 AI 음성인식 모드가 AI 캐릭터의 단계별 가이드, 부연 설명, 친근한 화법 등으로 인해 높은 호감도를 보였다. 결론 고령층 사용자의 효율을 극대화 할 수 있는 AI 음성인식 서비스에 대해 접근함으로써 향후 AI 키오스크의 발전 가능성을 모색하였으며 AI 음성인식 서비스를 접목한 키오스크 상용화를 위한 개선사항을 도출하였다. 이는 고령층의 키오스크 사용성 및 접근성 향상할 수 있는 범용적인 AI 키오스크 개발 및 연구에 적용할 수 있을 것이다. Background Nowadays, elderly faced difficulties in non-face-to-face payment system using kiosks due to their cognitive and psychological characteristics. We adopted a speech recognition technology that recognizes the user's voice and leads interactive communication into the kiosk and we explored the possibility of AI based speech recognition as an elderly-friendly solution. Methods We produced two prototypes which are typical interface of existing kiosks and new typed interface of AI based speech recognition kiosk. Through user observation for comparative evaluation of two kiosks, we found out the difference between the efficiency of use and the effectiveness of use. Also, we investigated the satisfaction of use through an in-depth interview and discussed future improvements of the AI based speech recognition kiosk. Results In terms of efficiency of use, the AI mode took less time to use than the typical mode, had fewer errors, and took longer to overcome mistakes. In terms of the effectiveness of use, the AI mode showed high recognition and understanding, but the initial success rate was lower than the general mode. In terms of user satisfaction, AI mode gave high frustration due to errors of pronunciation recognition and the volume of voice. Familiarity was low because of the burden of memorizing menus. On the other hand, the AI mode showed high favorability due to the AI character's step-by-step guide, and friendly explanation. ˛ Conclusion We identified the possibility of future AI based speech recognition and suggested improvements the usability and accessibility of the kiosk for the elderly. The comparative results will be applicable to the further development of research.

블렌디드 러닝을 적용한 디자인 씽킹 수업 모형 설계 및 UX 평가: 초등 요트 디자인 수업을 중심으로

김유빈 ( Youbin Kim ),모희선 ( Heesun Mo ),남양희 ( Yanghee Nam ) 한국산업디자이너협회 2022 산업디자인학연구 Vol.16 No.2

연구배경. 포스트 코로나 시대, 초등 디자인 교육 현장에서 아이디어의 혁신과 교육의 효율성을 극대화 할 수 있는 매체의 활용이 필요하며, 온라인과 오프라인의 혼합, 교육 현장과 가정의 원격 혼합 등 다각적인 환경에서 블렌디드 방식을 활용하여 교수자, 학습자 간의 활발한 상호작용과 학습자의 수업 만족도를 향상시킬 수 있는 교육 방식이 필요하다. 연구방법. 선행 연구를 통해 초등 교육 과정에서 블렌디드 러닝과 디자인 교육 현황에 대해 고찰하고, 초등 교육에 적합한 디자인 씽킹 프로세스를 도출하여 효율적으로 운영할 수 있는 디자인 씽킹 기반의 블렌디드 러닝(DTBL) 수업모형을 제안하였다. 또한, 관찰조사, 인터뷰, 전문가 평가를 통해 DTBL 수업과 기존 방식의 디자인 수업에서 학습자의 반응, 학습, 행동, 결과 측면에서 비교 분석하여 사용자 경험(UX)을 비교 평가하였다. 연구결과. DTBL 프로세스를 주제이해/문제발견> 문제정의/니즈도출> 아이디어확장/수렴> 프로토타이핑> 테스트/피드백> 개선/완성 총 6단계로 도출하고 단계별 블렌디드 러닝을 위한 적합한 상호작용 환경과 교수-학습 매체를 제시하였다. UX 평가 결과 반응 측면에서 교육 만족도는 참여자의 90% 이상이 기존 방식의 수업보다 DTBL 수업에 만족했으며, 콘텐츠 지원 매체에 대한 호감도도 DTBL 수업이 비교적 높았다. 학습 측면에서 DTBL 수업이 다소 높은 이해도와 성취도를 보였으나, 행동 측면에서 DTBL 수업이 기존 방식의 수업보다 낮은 편의성과 높은 오류 횟수를 보였다. 두 수업 간 결과 측면에서 아이디어 표현력은 유사했으나 DTBL 수업이 월등히 높은 아이디어 혁신의 결과를 내었다. 결론. 학습자가 교수자의 피드백과 시간, 장소, 순서, 속도 등 스스로 학습을 조절할 수 있는 기회가 주어지는 온, 오프라인의 복합 학습인 블렌디드 러닝 방식은 심리적으로 안정된 환경과 충분한 시간 속에서 학습자는 본인들의 창의적 생각을 마음껏 구현해 내며 디자인에 대한 진정한 즐거움을 알아나가는 등 긍정적 효용성이 있다고 볼 수 있다. Background. In the post-COVID-19 era, there is a need for efficient education methods using blended learning system to improve interaction between instructors and learners and the learner's satisfaction in elementary design education fields. Methods. Through the analysis of previous studies, the elementary design curriculum and blended learning cases were reviewed. We proposed a design thinking-based blended learning(DTBL) class model and appropriate learning environment and tools that operate the design thinking process. Through observation surveys, interviews, and expert evaluations, the user experiences were evaluated in terms of learners' responses, learning, behavior, and results in a DTBL class and a typical design class. Results. We derived the DTBL process in six steps and step-by-step activities for blended learning. As a result of the UX evaluation, in terms of response, more than 90% of participants were satisfied with the DTBL class than with the typical class, and the DTBL class was relatively high in favor of content support media. In terms of learning, the DTBL class showed somewhat high understanding and achievement, but in terms of behavior, the DTBL class indicated lower convenience and higher number of errors than the typical class. Idea expression was similar between the two classes, the DTBL class produced significantly higher results of idea innovation. Conclusion. The DTBL method enable learners to have opportunities as well as to control their own learning. It has positive effects such as realizing their creative thoughts in a psychologically stable environment and sufficient time.

패스트푸드점 키오스크의 고령층 접근성 향상을 위한 사용자경험(UX) 디자인 연구 - KFC를 중심으로 -

김유빈(Kim, Youbin),남양희(Nam, Yanghee) 인제대학교 디자인연구소 2021 Journal of Integrated Design Research (JIDR) Vol.20 No.4

연구배경 합리적 가격과 자유로운 분위기로 인해 고령층의 패스트푸드점 이용이 증가하는 추세지만 키오스크의 복잡한 인터페이스와 어려운 조작 방식은 고령층에게 심리적인 압박감을 주고 있다. 이해하기 어려운 외래어 사용, 작은 글씨, 복잡한 주문과정, 카드결제의 어려움 등을 해소할 수 있도록 디지털 소외계층을 위한 유니버설한 키오스크 디자인 접근이 필요하며, 소프트웨어와 하드웨어 측면에서의 융합적 UX 디자인 개선을 통해 고령층의 접근성을 향상하는 것을 목표로 한다. 연구방법 연구대상인 중위 고령층의 인간공학적 특징과 국내 패스트푸드점 키오스크의 디자인의 문제점을 파악하여 고령층을 위한 키오스크의 융합적 디자인 개선의 필요성에 대해 고찰하였다. 1차 실험방법으로 고령층 5인의 KFC 키오스크 사용 과정을 관찰하여 사용성 평가를 하였고, 소프트웨어 측면에서의 문제적 경험과 하드웨어 측면에서의 문제적 경험을 도출하였다. 또한, 2차적으로 심층인터뷰를 진행하여 1차 관찰평가에서 도출한 문제 요인을 파악하고, 전문가 델파이 기법을 통해 평가항목별 개선점을 도출하여 이를 반영한 UX 디자인 개선안을 제시하였다. 연구결과 소프트웨어 측면에서 사용자 경험의 문제적 요인으로는 불확실한 인터렉션, 생소한 단어의 메뉴명, 도움말 서비스 부재, 팝업형 광고, 복잡한 사용 단계와 레이아웃으로 볼 수 있었다. 개선점으로 슬라이드형 레이아웃, 반응형 버튼, 고령친화적 크기와 언어를 제공하는 시니어 모드, 아이콘 표기방식, 현 단계 네비게이션 방식, 도우미 서비스 등이 제시되었다. 하드웨어 측면에서 키오스크 기기의 문제 요인으로는 시야에 맞지 않는 넓고, 높은 화면, 사용법의 혼란과 부재, 카드 투입의 어려움, 기기 멈춤 시 초기화 버튼의 부재, 소리 인식의 어려움, 지체 시 심리적 압박감 등을 들 수 있었다. 개선점으로는 조절 가능한 화면, 삽입형 카드결제방식과 단말기의 중앙 배치, 보조모니터 추가, 초기화 버튼 제공, 지향성 스피커 활용, 탁자 위 메뉴수령 알림시스템 등을 제시하였다. 결론 본 논문에서는 패스트푸드점 키오스크의 고령층 사용자경험(UX) 분석을 통해 고령층 사용자들에게 발생하는 문제적 경험을 발견하고 인터뷰를 통해 문제 요인을 분석하여 이를 해결하기 위한 키오스크의 사용자경험의 흐름(UX Flow)를 제시하고 소프트웨어 측면에서의 UX 디자인 개선안과 하드웨어 측면에서의 키오스크 UX 디자인 개선안을 제시하였다. 사용자에 대한 이해를 바탕으로 소프트웨어와 하드웨어의 융합적 관점에서 현장에 적용할 수 있는 개선책을 제공하는데 의의가있으며, 이는 고령층의 키오스크 사용성 향상과 함께 패스트푸드점의 긍정적인 사용 경험을 제공하는데 기여하고자 한다. Background Nowadays, the elderly are also increasingly going to fast food restaurants due to the low price and comfortable atmosphere. However, the complex interface design and the kiosk device make it difficult for elderly people to access it. Therefore, elderly friendly approaches in convergent aspects of software and hardware of the kiosk are required in order to solve problems such as the difficult-to-understand foreign language use, small text, complicated order process, and difficulty of card payment, etc. Methods We reviewed the ergonomic characteristics of the elderly in the literature and identified characteristic problems of fast food kiosks in order to refer to the necessity of improving the convergence design of kiosks for the elderly. In addition, we derived problematic experiences in aspects of software and hardware of the kiosk through usability test of the elderly. Secondly, we conducted in-depth interviews to identify the problem factors, experts presented improvement points by the delphi technique. Result From a software point of view, problematic factors were uncertain interactions, unfamiliar words, absence of help services, pop-up advertisements, complex usage steps and layouts. As improvements, slide-type layouts, interactive buttons, a senior mode that provide age-friendly sizes and languages, icon marking methods, navigation and map, and helper services were presented. In terms of hardware, problem factors included wide and high screens that did not fit the eldery’s view, absence of usage methods, difficulty in inserting cards, absence of initialization buttons, difficulty in recognizing sound, and psychological pressure. As improvements, adjustable screens, central arrangement of a credit card terminal, a sub-monitor, initialization buttons, a directional speaker, and a table-operable reception system were presented. Conclusion In this paper, we discovered problematic experiences of elderly users through the analysis of the user experience (UX) of the kiosk in a fast food restaurant. In addition, convergent improvements for kiosk software and hardware devices was presented to solve problems through the in-depth interview. Based on the understanding of users, it is meaningful to provide improvements that can be applied to the industry field from a convergent perspective of software and hardware, which will contribute to improving kiosk usability and providing positive use experiences of fast food restaurants.

All7_Smart AI Neckband for Running and Health-care

Youbin Kim(김유빈),Mike Waller 한국디자인학회 2022 한국디자인학회 국제초대전도록 Vol.2022 No.11

NFT E-Commerce System based on Generative AI

Youbin Kim(김유빈) 한국디자인학회 2023 한국디자인학회 국제초대전도록 Vol.2023 No.12

사회적 약자를 위한 VPS 기반의 증강현실(AR) 내비게이션 UX 디자인 연구

김유빈(Youbin Kim) 한국멀티미디어학회 2024 멀티미디어학회논문지 Vol.27 No.2

미래 모빌리티 산업에서 경험적 속성에 따른 메타버스 적용 사례 연구 : 자율주행 자동차 레벨 3-5단계를 중심으로

김유빈(Youbin Kim),남양희(Yanghee Nam) 한국멀티미디어학회 2023 멀티미디어학회논문지 Vol.26 No.2