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머신러닝을 이용한 블레이드 러빙 조기 진단에 관한 연구
일반적으로 발전소에서 가스터빈의 효율향상을 위해 블레이드와 케이싱의 간극을 줄이도록 설계된다. 하지만 이는 블레이드 마찰을 발생시킬 가능성이 매우 크다. 블레이드 러빙은 블레이드 고장 중의 하나이며, 가스터빈의 전체 결함 중에 블레이드 고장은 42%로 높은 비중을 차지한다. 이러한 블레이드 러빙이 발생하면 성능 감소뿐만 아니라 심할 경우 다른 설비에 영향을 주며 다른 결함을 유발하기도 한다. 이에 따라 블레이드 러빙의 조기진단에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 블레이드 러빙 조기 진단을 위해 기계학습 기반 진단 방법을 이용하였으며, 두 가지의 연구 모델을 이용하여 결함을 모사하였다. 첫 번째로, RK4(Rotor-kit)를 이용하여 단일결함(Blade Rubbing, Shaft Rubbing, Misalignment) 및 복합결함 모사였다. 이후 이러한 결함을 진단할 때, 기계학습 기반 진단 방법이 적절한지 검토하였다. 확인 결과, 회전설비의 단일 결함 및 복합결함의 분류성능이 100%로 나타났으며, 기계학습 진단 방법의 적합성을 확인하였다. 실질적으로 블레이드 러빙은 과도한 축 진동, 열응력에 의한 뒤틀림, 정렬불량 등으로 인해 발생한다. 두번째로, 이러한 블레이드 러빙현상을 모사하기 위해 러빙시험장치를 제작하였다. 불평형 질량으로 과도한 축 진동이 나타나며, 이러한 축 진동에 의해 블레이드 러빙이 발생하도록 모사하였다. 불평형 질량을 증가시키면서 블레이드 러빙의 심각도 또한 증가되도록 모사하였다. 이후 기계학습 기반 진단 기술을 적용하여 블레이드 러빙의 발생 유무의 결과 및 심각도에 따른 경향성을 확인하였다. 확인 결과 블레이드 러빙의 심각도가 커질수록 결과 또한 커지는 경향을 확인하였다. 하지만 불평형만을 모사한 결과와 유사한 경향을 나타내었다. 이후 신호처리를 이용하여 기계학습 진단방법을 적용하였다. 적용 결과, 불평형의 결과와 블레이드 러빙의 결과가 다른 경향성이 나타나며, 접촉 이전에 다른 트렌드가 나타나는 것을 확인하였다. 이는 블레이드 러빙 조기진단이 가능할 것이라 판단된다. 이러한 기계학습 진단 방법은 블레이드 러빙을 포함한 회전설비 결함 진단에 적합하다고 판단되며, 더 나아가 블레이드 러빙의 조기진단 또한 가능하다고 판단된다. In general, the plant is designed to reduce the gap between blades and casing to improve the efficiency of the gas turbine. However, this is highly likely to cause blade rubbing. Blade rubbing is one of the blade failure reason, blade failures in gas turbine problems are 42% with account for a high proportion. This Blade rubbing not only reduces performance, but also in severe cases affects other machinery and causes other faults. As a result, recently the research about early diagnosis of blade rubbing have been developing. In this paper, machine learning-based diagnostic methods are used for blade rubbing early diagnosis, and the faults are simulated using two experimental models. First, it used RK4 (Rotor-kit) to simulate a single fault(Blade Rubbing, Shaft Rubbing, Misalignment) and complex faults. And then, when diagnosing these faults, confirmed whether machine learning-based diagnostic methods are proper. As a result, the classification performance of single faults and complex faults was found to be 100%, and the suitability of the machine learning diagnosis method for rotating machinery was confirmed. Blade rubbing in the field is caused by excessive rotor vibration, misalignment, and insufficient clearance. So in the second experiment, new rubbing test device was manufactured to simulate blade rubbing. Excessive rotor vibration is generated by an unbalance mass, and blade rubbing is occurred by excessive rotor vibration. Additionally, the severity of blade rubbing was also simulated while increasing the unbalance mass. And then, machine learning-based diagnostic methods were applied, trend according to the severity of blade rubbing were confirmed. As a result, it was possible to confirm the severity of blade rubbing. However, the trend was similar to the result of simulating only the unbalance. It is difficult to distinguish whether this is an increase due to unbalance or an increase due to blade rubbing. Thus, after performing signal processing, machine learning diagnostic methods applied. As a result, it was confirmed that the results of the unbalance and blade rubbing represent different trends, and possible to distinguish unbalance from blade rubbing before blade rubbing occurs. These machine learning diagnostic methods will be able to diagnose rotating machinery faults like blade rubbing, furthermore, early diagnosis of blade rubbing will be possible.
LCD 배향막의 광학이방성과 비틀린 네마틱 셀 내 액정분자분포의 타원법 연구
LCD(Liquid Crystal Display)에서 배향막(alignment layer)은 액정분자의 배열상태를 결정짓는 주요요소이다. 배향막의 표면상태는 액정의 고정(anchoring)정도 및 분자배열과 관련하여 LCD패널의 명암비, 색조범위(color gamut), 시야각, 반응속도와 같은 주요특성들에 큰 영향을 끼친다. 러빙(rubbing)된 폴리이미드(polyimide, PI)는 배향처리가 용이하고 액정분자에 강한 고정 특성을 가져 LCD 산업에서 주로 사용되는 배향막이다. 러빙된 PI 표면의 평가는 주로 AFM(Atomic Force Microscopy)과 STM(Scanning Tunneling Microscopy) 같은 SPM(Scanning Probe Microscopy)방식으로 이루어졌다. 하지만 시료표면과의 직접적인 상호작용을 이용하는 SPM 방식은 측정속도가 느리다는 단점과 측정면적에 제한이 있으며 시료에 영향을 줄 수 있다. 이러한 SPM 방식의 측정이 지니는 단점들은 LCD 패널 생산현장에 배향막의 평가가 도입되지 못하고 있는 원인이 된다. 이에 비해 간접적 측정방법인 광학적인 방법은 이러한 제약들로부터 벗어날 수 있으나 광학적인 방법을 사용하여 러빙된 PI의 배향상태를 평가하기 위해서는 러빙된 PI의 광학이방성(optical anisotropy)을 측정하여야 한다. 광학적인 측정방법으로 러빙된 PI의 평가가 이루어지지 않았던 원인은 러빙된 PI가 0.1~0.3 nm 정도의 리타데이션(retardation) 즉 매우 작은 광학이방성을 가져 기존의 광학적 측정장비로 이를 측정하는데 한계가 있었기 때문이었다. 2015년 엘립소테크놀러지에서 0.002 nm의 리타데이션 측정 분해능을 가진 개선된 반사형 타원계(ellipsometer)가 개발되었는데 이는 러빙된 PI의 매우 작은 광학이방성을 측정하기에 충분한 정밀도를 확보한 것으로 받아들여졌다. 본 연구에서는 상기 개선된 반사형 타원계를 이용하여 러빙된 PI의 광학이방성을 연구하였다. 러빙조건에 따른 러빙된 PI의 광학이방성을 살펴보았고, 나아가 러빙된 PI를 배향막으로 사용한 비틀린 네마틱(twisted nematic, TN)셀을 제작하여 TN셀 내의 액정분자의 배열상태를 확인하였다. 최종적으로 러빙된 PI 배향막의 광학이방성에 따른 TN셀 내 액정분자 배열상태를 확인함으로써 러빙된 PI의 광학이방성과 액정분자배열의 상관관계를 확인하였다. 이 연구는 LCD패널 생산에 도입되기에 보다 적합한 러빙된 PI 배향막의 광학적 평가방법을 제시하며 배향막 위 액정분자의 고정 특성연구에도 기여할 것으로 판단된다.
LCD의 표시 성능을 향상시키는 데 있어서 배향 처리된 기판위에 액정 분자를 균일하게 배열시키는 액정 배향은 매우 중요하다. 본 논문에서는 액정 배향방법 중 러빙과 편광되지 않은 자외선을 경사조사한 광배향을 혼합하여 액정 분자의 정렬성과 선경사각을 측정하였다. 측정방법에 있어서 액정 분자의 정렬성은 편광자와 검광자 사이에 액정셀을 놓고 빛을 투과시켜 나오는 빛의 intensity를 측정하여 얻어진 그래프의 반치폭을 이용하였고, 선경사각은 결정회전법(crystal rotation method)을 사용하여 측정하였다. 러빙에 의해 제작된 액정셀의 정렬성과 선경사각은 러빙강도에 비례하다가 각각 러빙강도 10V와 15V에서 포화되는 값을 얻었다. 편광되지 않은 자외선을 80 ˚경사 조사한 액정셀의 정렬성과 선경사각은 조사시간에 의존하고 러빙에 비해 낮은 정렬특성을 보였다. 러빙된 배향막의 자외선 조사효과를 보기위해 상대적으로 낮은 정렬특성을 보이는 러빙강도가 1V인 배향막에 편광되지 않은 자외선을 5분, 20분, 40분, 60분간 경사조사하였다. 자외선 조사시간이 증가함에 따라 정렬성이 향상되었으며 선경사각은 50분 조사했을 때 3.84 ˚로 포화되었다. Uniform alignment of the LC molecules is very important in order to improve the display performance in the liquid crystal displays (LCDs). A mixed LC alignment method combining rubbing and slantwise irradiation of non-polarized UV light was used for this study. For the orientation measurement, LC cells were placed between polarizer and analyzer, the light intensity transmitted through the crossed polarizers was measured. The pretilt angle of the LC cell was measured by using the crystal rotation method. The orientation and the pretilt angle of the LC cell prepared by rubbing treatment method is proportional to the rubbing strength, and they are saturated over the value of 10V and 15V, respectively. The two alignment characteristics of the LC cell prepared by using photoalignment method depend on the irradiation time. The photoalignment method is less effective than the rubbing method. In order to investigate the effect of UV light exposure on the rubbed polyimide LC alignment layer, UV light was irradiated with an incident angle of 80˚weakly rubbed on the PI layer. The orientation of the LC cell is proportional to the irradiation time, and the pretilt angle of the LC cell reached saturation value of 3.84˚at the irradiation time of 60 minutes.
In this thesis, the pretilt angle which is an important parameter to determime the electro-optical characteristics in LCDs (Liquid Crystal Displays) is measured by the SHG(Second Harmonic Generation) and LB(Langmuirr Blogett) techniques. By the SHG technique the distribution characteristics of surface molecules can be found using the nonlinear characteristics obtained by the broken inversion symmetry on the material surface. It is necessary to deposit a monolayer on the substrate to find the distribution characteristics of LC molecules. It is possible by the aid of LB technique. As the rubbing strength goes up, the SH signals and pretilt angles are increased, but when rubbing strength is over certain value they are decreased.
영화산업의 발전은 기술 발전에 크게 의존하고 있으며 예술과 기술의 융합은 영화 자체의 예술적 속성을 보다 높은 수준으로 승화시켰다. 영화는 단순한 시각적 체험일 뿐만 아니라 예술적 만족을 추구하는 정신적 수요이다. 영화 <러빙 빈센트>는 기술과 예술을 융합하는 동시에 오늘날의 다원적 애니메이션 기술과 유화 예술 형식을 사용하여 크로스오버 융합을 이루면서 애니메이션, 유화, 영화 사이의 예술적 경계를 허물고 예술 혁신 시도를 대대적으로 전개하였다. 이 영화가 주목받는 이유는 영화 소재가 고흐라는 유명한 IP사용하는 데 그치지 않고 유화를 한 프레임 한 프레임씩으로 그려 이 탁월한 화가의 일생을 재현했기 때문이다. 현대 글썽들썽한 사회 배경에서 이런 창작 방식은 특히 진지하고 성의가 넘친다. 영화 <러빙 빈센트>는 유화, 애니메이션, 영화 등 다양한 예술 형식을 융합해 독특한 시각 스타일과 표현 기법을 만들어내는 데 성공하였다. 본 연구는 영화와 회화의 융합을 심도 있게 탐구하기 위해 네덜란드 후기 인상파의 대가인 고흐의 예술을 바탕으로 한 영화 <러빙 빈센트>를 연구 대상으로 삼는다. 상세한 분석을 통해 이 글은 영화 속 유화와 애니메이션 요 소의 시너지 표현에 대해 논의하고 이 융합이 영화 미학에 미치는 깊은 영향을 깊이 연구한다. 요약은 연구의 배경과 목적에서 시작하여 관련 선행 연구를 돌이켜 보며 연구 방법과 범위를 명확하게 정하여 전체 연구의 틀을 구축한다. 먼저 영화 <러빙 빈센트>의 제작 배경, 제작 역사, 고흐의 생애를 탐구하려는 동기 및 다른 나라의 창작 경험을 살린 요소 등을 상세히 소개하였다. 또한 이 연구는 영화에서 보여지는 다양한 예술 스타일에 중점을 두고 탐구한다. 예를 들어 고흐 회화 스타일의 재현, 유화 형식과 디지털 미디어 애니메이션의 만남과 같은 요소들은 다차원적인 시각 및 지각 화면을 보여주었다. 특히 타자의 시각, 다원적 스타일 표현, 창작 형식을 도입하는 등 영화에 채택된 영상 특징을 강조한다. 둘째, 손으로 그린 애니메이션, 회전식 카메라, 동적 유화 등 영화 속 애니메이션 예술의 혁신 요소와 이러한 요소가 어떻게 영화에 독특한 시각적 효과와 서사적 표현을 부여하는지에 대해 더 깊이 연구 한다. 동시에 애니메이션 혁신이 영화의 서사 구조를 어떻게 재구성 하고 영화의 경지를 풍부하게 하며 영화 예술의 새로운 방향을 확장 하는지를 연구 및 분석한다. 셋째, 영화 <러빙 빈센트>에서 유화 형식 아래의 영상 표현에 있어 애니메이션에서의 빛과 색의 재현, 필치가 캐릭터 형성에 미치는 영향, 음향 효과가 감정 표현에 미치는 중요한 역할에 대해 자세히 논의한다. 동시에 연구는 구도 언어, 색채 언어 및 청각 언어를 포함한 시각 언어와 감정 표현을 강조하고 이러한 요소가 관객의 감정 경험 깊이를 어떻게 만들어내는지를 강조한다. 몽타주 언어에 대한 분석은 은유 몽타주, 심리 몽타주, 시간 몽타주를 포괄하며 영화 속 복잡한 감정과 서사 구조 전달에 이러한 기술 역할을 강조한다. 또한 본 연구는 포스트모던 기술과 유화 예술의 융합을 깊이 연구하고 포스트모던 기술의 다양한 응용 방식과 영화에서 유화 형태의 구체적인 표현을 탐구한다. 이러한 융합은 영화의 시각적 효과를 향시시킬 뿐만 아니라 영화의 경지를 넓히고 영화의 서사 구조를 재해석하며 영화 미학의 영역을 더욱 넓혔다. 마지막으로 예술의 경계 확장 및 미학 가치 분석 측면에서 영화에서 예술의 경계가 어떻게 확장되는지에 대해 논의하고 영화에서 다양한 형태의 예술이 융합된 미학 가치에 대해 논의한다. 이 영화의 예술적 가치가 어떻게 기술적 성취를 넘어섰는지, 그리고 그것이 예술을 더 폭넓게 이해하는 데 어떻게 도움이 되었는지를 탐구한다. 종합적으로 <러빙 빈센트>는 유화, 애니메이션, 영화 등 세 가지 예술 형식을 성공적으로 융합해 독창적인 예술 스타일을 선보이면서 동시에 예술의 경계를 확장하고 깊은 의미와 가치를 담고 있다. 영화 <러빙 빈센트>중 예술의 혁신과 융합을 더 잘 이해하고 그 이면의 사상, 문화, 예술적 가치를 탐구할 수 있는 것은 현대 영화 예술의 발전에 중요한 의미를 갖는다. The development of the film industry depends on the technological progress, and the fusion of art and technology makes the film itself sublimated at a higher level. Film is not only a visual experience, but also a spiritual desire for artistic satisfaction. The film "Loving Vincent”combines technology with art, but also uses today's diverse animation technology and oil painting art forms to cross-border fusion, breaking the artistic boundaries between animation, oil painting and film. The film is not only about Van Gogh's high-profile super-famous IP, but also about the life of an outstanding painter using a frame-by-frame oil painting. In the background of impetuousness in today's society, this kind of creative method appears especially sincere and sincere. The film "Loving Vincent”has successfully blended various art forms such as oil painting, animation and film to create a unique visual style and expression method. The purpose of this study is to explore the fusion between film and painting, based on the art of Dutch post-impressionist Vincent van Gogh, "Loving Vincent.” Through careful analysis, this paper discusses the synergistic performance of oil painting and animation elements in the film, and deeply studies the far-reaching influence of this fusion on film aesthetics. Based on the background and purpose of the research, this paper reviews the relevant prior research, defines the research methods and scope, and constructs the framework of the whole research. Firstly, the author introduces the background of the film, including the film's production history, its motivation to explore Van Gogh's life and the elements of absorbing the experience of other countries. In addition, the research focuses on the various artistic styles presented in the film, such as the reappearance of Van Gogh's painting style and the intersection of oil painting and digital media animation. Particular emphasis is placed on the image features adopted in the film, including the introduction of the "other”perspective, multi-form expression and creative forms. Secondly, it further studies the innovation of animation art, including hand-drawn animation, rotary camera and dynamic oil painting, and how these elements give the film a unique visual effect and narrative expression. At the same time, the paper analyzes how the innovation of animation reconstructs the narrative structure of film, enriches the artistic conception of film and expands the new direction of film art. Then, in the film "Loving Vincent,” the visual expression of light and color in animation, the influence of stroke texture on character formation, and the key role of sound in emotional expression are discussed in detail. At the same time, the study emphasizes visual language and emotional expression, including composition language, color language and auditory language, and how these elements together create the depth of the audience's emotional experience. The analysis of montage covers metaphorical montage, psychological montage and temporal montage, emphasizing the use of these techniques in film to convey complex emotions and narrative structures. Furthermore, this study also deeply studies the fusion of post-modern technology and oil painting art, explores the various applications of post-modern technology and the specific presentation of oil painting in film. This fusion not only enhances the visual effect of the film, but also expands the artistic conception of the film, reinterprets the narrative structure of the film, and further broadens the field of film aesthetics. Finally, in terms of artistic boundary development and aesthetic value analysis, this paper discusses how artistic boundary is expanded in film, and discusses the aesthetic value of combining various artistic forms. Explore how the film's artistic value transcends its technical achievements and how it contributes to a broader understanding of art. To sum up, the film "Loving Vincent”has successfully blended oil painting, animation and film into three art forms, showing a unique artistic style, but also expanding the boundaries of art, and contains profound significance and value. It is of great significance to the development of contemporary film art to better understand the innovation and integration of art in the film "Loving Vincent”and explore the thought, culture and artistic value behind it.
호텔 서비스 로봇의 혁신특성, 혁신저항, 수용의도, 가젯러빙의 영향 관계에 관한 연구
본 연구는 호텔산업에서 서비스 로봇의 혁신특성이 소비자의 혁신저항과 수용의도에 미치는 영향을 실증적으로 분석하고, 혁신저항과 수용의도 관계에서 개인의 기술 친화적 성향인 가젯러빙(gadget-loving)의 조절효과를 살펴보았다. 호텔 서비스 로봇에 관한 본 연구는 현재 초기 단계로 연구의 기초를 마련하고 기존 제조업 중심의 혁신특성과 혁신저항 이론을 서비스 산업에 적용했다는 관점에서 중요한 의의를 가진다. 따라서, 본 연구의 구체적 목적은 호텔 서비스 로봇의 혁신특성 중에서 상대적 이점, 개선된 제품, 복잡성, 인지된 위험이 소비자들의 혁신저항에 미치는 영향을 분석하고, 혁신저항이 수용의도에 미치는 영향을 실증적으로 검증하는 것이다. 또한, 혁신저항과 수용의도 관계에서 기술 친화적인 가젯러빙 성향을 가진 소비자가 혁신저항을 어떤식으로 완화하고 수용의도를 높이는지에 대한 이해를 제공한다. 설문조사는 호텔 서비스를 이용 가능한 일반 소비자들을 대상으로 진행하여 다양한 연령대와 직업군을 확보하여 표본을 확보하였다. 연구결과는 서비스 로봇의 혁신특성 중 상대적 이점과 개선된 제품은 소비자들의 혁신저항을 감소시키는 긍정적인 영향을 확인하였고, 복잡성이나 인지된 위험은 혁신저항을 증가시키는 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 혁신저항은 수용의도에 부정적인 영향을 미치는 것으로 확인하여 혁신저항이 높을수록 수용의도가 감소하는 경향을 보였다. 소비자들이 혁신적 기술에 대한 불안감이나 이해 부족으로 서비스 로봇을 수용하는 어려움을 경험할 수 있다는 것을 시사한다. 가젯러빙 성향이 높은 소비자들은 다른 소비자들에 비해 혁신저항을 낮추고 수용의도를 높이는 경향을 보였다. 가젯러빙이 높은 소비자들이 새로운 기술, 혁신적인 제품을 긍정적으로 수용하는 성향을 가지고 있다. 따라서, 높은 가젯러빙 성향을 가진 소비자를 대상으로 마케팅 전략 및 제품 홍보를 진행하여 서비스 로봇의 수용을 장려할 수 있는 실질적인 시사점을 제공한다. 본 연구는 서비스 로봇의 도입과 수용 확산을 위해서 혁신저항을 줄이는 전략을 제시한다. 호텔 산업에서 서비스를 제공하는 로봇의 성공적인 도입을 위해서 사용자 신뢰를 증진시키는 것이 중요하다. 더블어 서비스 로봇의 상대적 이점과 개선된 제품 특성을 부가시키고 기술적 개선을 진행하여 호텔 서비스 로봇의 복잡성과 위험 요소를 최소화하는 것이 필요하다. 소비자들이 서비스 로봇을 사용하면서 느끼는 불안감을 줄이기 위해 사용자 친화적인 디자인과 기술적 신뢰성을 높여야 한다. 마지막으로 본 연구는 호텔 서비스 로봇의 도입과 확산을 위한 정책적 방향을 제안하는 결정적인 기초자료를 제공하여 심리적 및 사회적 요인을 참고한 후속 연구의 필요성을 강조한다. The conclusion of this study, which empirically analyzed the effect of service robots' innovation characteristics on consumers' innovation resistance and acceptance intention in the hotel industry, examined the moderating effect of Gadget-loving, an individual's technology-friendly tendency, in the relationship between innovation resistance and acceptance intention. The study of hotel service robots makes an important academic contribution from the perspective of applying the innovation characteristics and innovation resistance theory centered on the existing manufacturing industry to the service industry while laying the foundation for research in the current early stages. The purpose of this study is to empirically verify the effect of innovation resistance on acceptance intention by analyzing the effect of relative advantages, improved products, complexity, and risk perception on consumers' innovation resistance among the innovation characteristics of hotel service robots. By analyzing how it affects the relationship between innovation resistance and acceptance intention of consumers with technology-friendly tendencies, it provides an understanding of how consumers with technology-friendly gadget-loving tendencies ease innovation resistance and increase acceptance intention. The survey was conducted for general consumers who were not related to hotel service experience and secured a wide range of age groups and occupational groups to secure a sample. The research results confirmed the relative advantages among the innovation characteristics of service robots and the positive effect of improving consumers' innovation resistance, and complexity or risk perception had a negative effect of increasing innovation resistance. Innovation resistance confirmed the negative effect on acceptance intention, and the greater the innovation resistance, the lower the acceptance intention. This suggests that consumers may experience difficulty in accepting service robots due to anxiety or lack of understanding about innovative technologies. Consumers with high gadget-loving tend to lower innovation resistance and increase acceptance intention compared to other consumers. Consumers with high gadget-loving tend to accept new technologies and innovative products positively. Therefore, it provides practical implications that it can play an important role in encouraging the acceptance of service robots by promoting marketing strategies and products to consumers with gadget-loving tendencies. This study proposes a strategy to reduce innovation resistance for the introduction and acceptance of service robots. It is important to increase user trust for the successful introduction of robots that provide services in the hotel industry. In addition, it is necessary to minimize complexity and risk factors by adding the relative advantages and improved product characteristics of service robots and conducting technical improvements. It is necessary to increase user-friendly design and technical reliability by reducing the anxiety that consumers feel while using service robots. Finally, this study emphasizes the need for follow-up studies that refer to psychological and social factors by providing decisive basic data suggesting policy directions for the introduction and spread of hotel service robots.