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창의적설계실습 개인과제 우산건조기

과 목 :과 제 명 :담당교수 :학 과 :조 :조 원 :제 출 일 : 2009/10/07목 차1.Abstraction & clarifying Objectives-Objectives Tree Method2. Function Analysis Method-Block Diagram(부분 기능 분해)3. 적합한 작용 구조 선정-Performance specification List-part QFD4. 완성된 설계안 평가-Pugh's Method5. Hand sketch1. Abstraction & clarifying Objectives요구되는 기능과 근본적 제한 조건의 관점에서 설계요구사항을 분석하는 일이 필요하다.개인적 선호 및 낮은 점수가 부여된 항목들의 삭제를 이끌어 낼 수 있다.근본적으로 해결해 나아가야 할 방향과는 다른 관점의 요구사항에 대해서 생략을 실행한다.앞서 작성되었던 QFD에 의해Design RequirementCustomer Requirement우산 건조기의 모양Customer importance개별합계디자인 다양9327가격 저렴3412모든 우산 크기 가능9545빠른 건조9545탈부착 용이339작동시간 10초 이하9545이동이 편리9545건조시키고 들어올 때 정체가 되면 안 됨9545보관 편리133청소 편리133관리 편리3412설치 장소 깨끗하게339300 우산 건조기의 모양(QFD 분석)Design RequirementCustomer Requirement다양한 우산과의 호환성Customer importance개별합계친환경적 소재 사용133모든 우산 크기 가능9545손상 방지9436녹 방지339무취133빠른 건조9545사용자 힘이 들지 않는 건조 과정9436소음 적음133방수 처리155이동이 편리155건조시키고 들어올 때 정체가 되면 안 됨155사용편리3412설치 간편3412보관 편리133설치 면적 작음133관리 편리144유지비 최소3412241 다양한 우산과의 호환성(QFD 분석)1위 - 우산 건조기의 모양 2위 - 다양한 우산과의 호환성이 분석 자료를 토대로 추상화를 시켜보면모든 우산의 크기 가능우산의 손상 방지빠른 건조사용자의 힘이 들지 않는 건조과정작동시간 10초 이하이동이 편리건조시키고 들어올 때 정체가 되면 안됨앞서 추출된 내용들을 일반화 시켜 정리하면다양한 우산과의 호환성사용자의 힘이 들지 않는 건조과정빠른 건조문제 정식화의 체계적 확대1. 우산을 접고 우산 건조기에 넣는다.2. 우산을 그대로 우산 건조기에 넣는다.3. 우산을 그대로 건조시킨다.4. 우산을 그대로 건조시키면서 이동한다.-Objectives Tree MethodQFD와 Abstraction & clarifying Objectives를 통해 추상화된 아이디어를 Objectives Tree Method를 통해 기능적 요소를 생각하여 정리 하였다. 호환성 속도성 편리성의 세가지 요소로 나누어서 Objectives Tree의 구성을 시작 하여 단계적으로 Objectives Tree를 완성시켜 나갔다. 최종적으로 여러 가지 기능적 요소들이 산출될 수 있었다.2. Function Analysis Method-Block Diagram(부분 기능 분해)앞서 설계한 목표에 대해 input인 젖은 우산과 output인 건조된 우산을 설정하고 기능들을 세분화 하여 Block Diagram안에 구성 시켰고, 또다른 input output인 여러 요소를 덧붙어 Block Diagram을 완성 시켰다.3. 적합한 작용 구조 선정작용 원리의 탐색부분기능을 행의 항목으로 잡고, 가능한 해결원칙을 열의 항목으로 잡아 작용원리를 탐색하였다.작용 원리의 조합정립된 기능구조를 통한 작용원리를 조합하여 기능들을 좀 더 한눈에 알 수 있도록 정리 하였다.적합한 작용 구조의 선정변이 1 : 1.1-2.1-2.2-2.3-3.1-5.1-5.2변이 2 : 1.2-2.1-4.1-5.2변이 3 : 1.3-3.2-4.3-5.1변이 4 : 4.1-3.2-3.3-4.3-5.2-Performance specification ListTH Darmstadt요구사항목록우산 건조기1쪽개정필요희망요구사항담당필요필요필요필요필요희망희망희망필요필요희망희망필요필요희망필요필요필요필요희망필요필요필요1. 외부에너지2. 어디서나 쉽게 설치 가능3. 용이한 조작4. 물배출구 연결5. 속도 조절 기능6. 소음 65db 이하7. 소비 전력 2,000 watts 이하8. 음이온 발생9. 모터 출력 최고 32000 RPM 이상10. 온도 : 열풍기 풍온 50이상11. 연결구 접촉에 의한 화상 방지12. 추가비용적을때 화상 방지구 설치13. 자동 조작 인식 기능14. 우산 반자동 인식 기능15. 제품 수명 1,000,000회 이상16. 온풍기 설정 온도 쉽게 파악17. 출입이 잦은 공공기관에 설치18. 상표 쉽게 인지 가능19. 쉬운 부품 교체 및 보수20. 최대 생산 (월 200개)21. 부드럽고 쉽게 청소 가능한 형태22. 사용자 안전을 위한 유선형 디자인23. 개발시작 시점으로부터의 일정개념 설계 구체 설계 상세 설계 시제품2 6 9 12 개월후요구사항 목록을 정리하여 한눈에 보기 쉽도록 Performance specification List를 이용하였다. 안전 규칙, 연결 부품 표준, 인체 공학적 요인등에 대한 새로운 자료를 고려하여 좀더 상세한 요구사항 리스트를 구성하였다.-part QFD기계적 요소와 요구사항을 part QFD를 통하여 부품별 특성을 결정 지었다.4. 완성된 설계안 평가-Pugh's Method우산 건조기가중치V1V2V3V4크기2-+-S건조성5+SSS청소의 용이성2S+--수리의 용이성3SS+S건조시 이동성5+---사용자의 요구 힘4++S-무게1-+SS자유도4+S+-적은 소음3--+-안전성4S-+S총 점12-32-18Pugh's Method의 고려 컨셉 목록은 위의 작용 원리의 선정에서 선정 되었던 컨셉을 기반으로 실행 되었다. 그 결과 레일 형식의 브러쉬와 온 선풍기를 이용한 V1이 가장 높은 평가를 받았고, 이것을 기초로 최종 설계안을 들어갔다.5. Hand sketch

공학/기술| 2009.11.08| 13페이지| 1,000원| 조회(2,103)

우산건조기, 창설, 창의적설계실습, 개인과제, 창설과제

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(경상대)우주와 지구 레포트 (UNFCCC협약,교토의정서)

가상강좌 우주와 지구(동계) 과제물2007011019오현정 1992년 5월 채택된 “유엔기후변화협약”(UNFCCC)은 기후변화(Climate change)의 원인인 온실가스 규제를 위한 구체적인 국가 간의 행동을 다루고 있습니다. 다음에 대해 알아봅시다.① UNFCCC는 서문과 총 26조 부칙2항으로 구성되어 있습니다. 서문에는 이 협약이 상기(recall)시키는 과거의 환경(또는 기후) 관련 회의, 협약 및 의정서를 열거하고 있습니다. 열거된 회의(협약, 또는 의정서)의 제목과 일시, 장소를 알아봅시다. (예: 인간환경회의, 1972년 6월 16일 스톡홀름)1) United Nations Climate Change Conference at its fourteenth session / Twenty-ninth sessions of the Subsidiary Bodies, CMP 4, AWG-LCA 3 and AWG-KP 6(미국 기후 변화 14번째 입회 회의)일시: 2008년 12월 2~13일장소: Pozna? , Poland2) Accra Climate Change Talks - AWG-LCA 3 and AWG-KP 6( Accra 기후 변화 토의)일시: 2008년 8월 21~27일장소: Accra, Ghana3) Bonn Climate Change Talks -Twenty-Eight Sessions of the Subsidiary Bodies, AWG-LCA 2 and AWG-KP 5(Bohn 기후 변화 토의)일시: 2008년 6월 2~13일장소: Bonn, Germany4) Bangkok Climate Change Talks - AWG-LCA 1 and AWG-KP 5(방콕 기후 변화 토의)일시: 2008년 3월 31일부터 4월 4일까지장소: Bangkok, Thailand5) United Nations Climate Change Conference at its thirteenth session / Twenty-seventh sessions of the Subsidiary Bodies, CMP 3 and AWG 4(미국 기후 변화 회의 13번째 입회 / 27번째 보조의 모임 입회)일시:2007년 12월 3~14일장소: Bali, Indonesia6) Vienna Climate Change Talks 2007 - AWG 4 and the Dialogue 4(Vienna 기후 변화 토의 2007)일시: 2007년 8월 27~31일장소: Vienna, Austria7) Twenty-Sixth Sessions of the Subsidiary Bodies and AWG 3(보조의 모임 26번째 입회)일시: 2007년 5월 7~18일장소: Bonn, Germany8) United Nations Climate Change Conference at its twelfth session / Twenty-fifth sessions of the Subsidiary Bodies and CMP 2(미국 기후 변화 회의 12번째 입회 / 25번째 보조의 모임 입회)일시: 2006년 11월 6~17일장소: Nairobi, Kenya② 이 협약에는 기후변화의 원인인 온실가스 배출의 주범으로 선진국을 언급하고 있습니다. 그러나 이 협약의 부칙에서 국가를 나열하고 배출을 억제하자는 정도로 그치고 있습니다. 그러나 1998년 채택된 교토의정서에는 온실가스 방출을 기준년도까지 나라별(우리나라는 포함되지 않음)로 구체적으로 감축(또는 제한)하자고 되어 있습니다. 부칙2에 있는 나라별 규제수치를 보고 어떤 특징이 있는지 생각해 봅시다.Party Quantified emission limitation or reduction commitment(방출 양의 감소나 제한에 대한 의무)(percentage of base year or period)Australia 108Austria 92Belgium 92Bulgaria* 92Canada 94Croatia* 95Czech Republic* 92Denmark 92Estonia* 92European Community92Finland 92France 92Germany 92Greece 92Hungary* 94Iceland 110Ireland 92Italy 92Japan 94Latvia* 92Liechtenstein 92Lithuania* 92Luxembourg 92Monaco 92Netherlands 92New Zealand 100Norway 101Poland* 94Portugal 92Romania* 92Russian Federation* 100Slovakia* 92Slovenia* 92Spain 92Sweden 92Switzerland 92Ukraine* 100United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland 92United States of America 93* Countries that are undergoing the process of transition to a market economy.(시장 경제의 과도기 과정을 겪고 있는 나라)위에서 보이는 수치는 현재 그 나라의 수치를 100%라 놓고 도달해야 할 온실 가스 배출량을 나타낸 것이다. 교토 의정서에는 총 39개국의 가스 배출 감소량을 제시 하고 있었으며 39개국 중 감소 시켜야할 나라는 총 32개국으로 심각한 수준이었다.③ 교토의정서(부칙1)에 언급된 온실가스의 종류를 밝히시오.Greenhouse gases (온실 가스들)Carbon dioxide (CO2)Methane (CH4)Nitrous oxide (N2O)Hydrofluorocarbons (HFCs)erfluorocarbons (PFCs)Sulphur hexafluoride (SF6)④ 이 협약의 핵심인 온실가스(특히 CO2) 규제는 나라별로 이해가 서로 달라 국제 협약 중 잘 지켜지지 않는 협약이기도 합니다. 따라서 가능한 한 전 세계의 많은 국가의 참여와 협조를 얻기 위해 여러 국제기구(기관, 또는 회의)가 관여하고 있습니다. 어떤 단체들이 있는지 알아봅시다.Issues relating to IPCC Reports: Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC);(IPCC에 관하여 문제점은 보고한다: 기후 변화 (IPCC)에 정부간 위원회;)Issues relating to research and systematic observation: secretariat of the Global Climate Observing System (GCOS);(연구와 체계적인 관측에 관련된 문제점: 세계적인 기후의 총무과 체계 (GCOS) 관찰;)Methodologies relating to fuel used for international transportation: International Civil Aviation Organization (ICAO) and the International Maritime Organization (IMO);(국제적인 수송에 사용되는 연료에 관련된 방법론: 국제 민간 항공 기구 (ICAO) 및 국제 해사 기구 (IMO);)Issues relating to Land use, land-use change and forestry (LULUCF): IPCC, the Food and Agriculture Organization (FAO), the United Nations Forum on Forests (UNFF), and the Collaborative Partnership on Forests (CPF);(토지 이용, 토지 이용 변화 및 임업 (LULUCF)에 관련된 문제점: IPCC, 식량 농업 기구 (FAO), 숲 (UNFF)에 국제 연합 공개토론, 및 숲 (CPF)에 협조적인 공동체 정신;)Issues relating to hydrofluorocarbons and perfluorocarbons: secretariat of the Montreal Protocol;(hydrofluorocarbons와 perfluorocarbons에 관하여 문제점: 몬트리얼의 정서의 총무과;)Issues relating to vulnerability and adaptation, technology transfer, capacity building and Article 6 of the Convention include cooperation with the United Nations Environment Programme (UNEP), the United Nations Development Programme (UNDP), the United Nations Industrial Development Organization (UNIDO), World Health Organization (WHO), World Meteorological Organization (WMO), The World Conservation Union (IUCN) and others.(인습의 취약성 및 적응, 기술 이전, 수용량 건물 및 사설 6에 관련된 문제점은 국제 연합 환경 프로그램 (UNEP), 유엔 개발 계획 (UNDP), 유엔 산업 개발 기구 (UNIDO), 세계 보건 기구 (WHO), 세계 기상 기구 (WMO), 세계 보존 조합 (IUCN) 및 다른 사람을 가진 협력을 포함한다.)⑤ 여러분이 방문한 웹사이트의 주소를 밝히시오.

자연과학| 2009.04.11| 6페이지| 1,000원| 조회(1,600)

교토의정서, 경상대, 우주와지구, UNFCCC

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(일반물리학실험)역학적에너지 보존 (결과)

1.결과m=6.1gtimes(s)x좌표(cm)y좌표0.000-105.29561.8340.034-104.70361.2410.067-103.51760.6490.100-101.73959.8590.134-100.55458.4760.167-98.18356.5000.200-96.40555.5120.234-93.24553.7340.267-90.67652.3520.300-87.71350.1780.334-83.67247.8080.367-80.00845.4370.400-75.66242.6710.434-71.31639.9060.467-66.37736.7450.500-61.24133.3860.534-55.70929.8310.567-49.78326.2750.600-43.65922.1260.634-36.94218.3720.667-30.42314.2060.700-23.5089.0870.734-16.3965.3340.767-9.0870.3950.800-0.790-3.753그림 피사체(6.1g)의 x-y그래프그림 피사체(6.1g)의 시간에 따른 x축 그래프그림 피사체(6.1g)의 시간에 따른 y축 그래프m=27.1gtimes(s)x좌표y좌표0.000-107.90568.4330.033-107.70768.2340.067-106.51767.6390.100-105.52566.8460.133-104.33566.0530.167-102.15365.0610.200-100.36863.0770.233-97.98762.0850.267-95.01259.9040.300-92.23558.3170.333-88.66555.9360.367-84.89653.3580.400-80.53250.7790.433-76.36748.0020.467-71.40844.8280.500-66.25041.6550.533-60.30037.8860.567-54.54734.1170.600-47.80329.7530.633-41.05925.5880.667-34.51321.4220.700-26.77816.8600.733-19.24012.2980.767-11.3067.3390.800-2.9752.579그림 피사체(27.1g)의 x-y그래프그림 피사체(27.1g)의 시간에따른 x축 그래프그림 피사체(27.1g)의 시간에 따른 y축 그래프2. 결과 해석m=6.1gm=27.1g최고점의 위치에너지:최하점의 속도(계산값):최하점의 속도(측정값)=절대 오차백분율 오차최고점의 위치에너지최하점의 속도 (계산값)최하점의 속도 (측정값)=절대 오차백분율 오차역학적 에너지는 한 시스템 내에 외부로부터 힘이 들어오지 않는 한 항상 보존된다. 따라서 역학적 에너지가 위치에너지와 운동에너지로 나눠지게 된다면 이상적인 상황에서는 위치에너지가 운동에너지로 전환될 때 혹은 운동에너지가 위치에너지로 전환될 때 운동에너지의 변화된 값은 위치에너지의 변화된 값과 같다. 즉, 운동에너지의 변화된 값과 위치에너지의 변화된 값이 같기 때문에 역학적 에너지는 항상 일정하다. 본 실험에서는 질량이 다른 두 물체의 운동을 관찰하고 결과 값을 도출해내는 식으로 실험이 진행 되었다. 먼저 구슬을 최고점에 위치시키고 굴려서 최하점에 도달했을 때까지를 I-CA를 이용 촬영하여 시간별 위치를 측정하였다. 원래 최하점에 도달과 동시에 롤러 코스터처럼 생긴 구간을 측정하려하였으나 마찰이 심해져 측정 상 오류가 많아지기에 조교님의 지시로 그 구간은 제외 하기로 하였다. 측정치는 시간별 X,Y좌표가 나왔고 이걸 통해 역학적 에너지를 분석하고 측정치와 계산값의 오차를 도출하는데 중점을 두고 해석을 시도 하였다. 우선 최고점의 높이가 시작점의 Y축 값이므로를 이용 그지점의 위치에너지를 구할 수 있었고, 그지점의 운동이 없으므로 운동에너지를 ‘0’이라 볼 수 있으므로 총 역학적 에너지라는 결론이 나온다. 따라서 최고점의 위치에너지를 구하게 되면 그 구슬의 총 역학적 에너지가 도출 된다. 여기서 구한 위치에너지가 최하점 도달시 전부다 운동에너지로된다는 사실에 입각하여를 통하여 최하점 속도의 계산값을 도출해 낼 수 있었다. 속도 식에 질량이 없다는 사실을 또 한번 확인할 수 있어서 두 번에 걸친 실험의 결과가 비슷할 것이라는 예상을 할 수 있었다. 통념적으로 알려진 갈릴레오 갈릴레이의 피사의 사탑 실험이 이와 비슷하다. 똑같은 위치의 질량이 다른 두 구슬을 피사의 사탑 꼭대기에서 떨어뜨렸더니 동시에 지면에 도착했다는 그 실험을 식으로 확인 할 수 있는 것이다.측정값의 속도는 촤하점 도달하기 바로전과 도착했을 시의 시간차와 x변화량 y변화량을 통해 속도를 계산했다.) 분자 부분은 속도를 비스듬하게 내려온다고 생각하고 피타고라스 정리에 의해 저런 식이 도출 되었다. 계산값과 측정값의 절대 오차는 6.1g이, 27.1g이가 나왔다. 이러한 오차가 나오는데 영향을 주는 요소에 대해 알아보자.오차의 원인1) 구슬을 굴러 내려올 때의 공기 저항구슬이 굴러 내려올 때 생기는 공기의 유동성은 구슬의 움직임에 반하여 구슬이 궤도를 따라 내려갈 때에 지장을 준다. 중력 가속도에 의해 구슬의 속도가 증가함에 따라 공기의 저항력도 커지게 된다. 유체역학에서 종단 속도 공식을 살펴보면v가 증가함에 따라 가속도가 줄어듬 을 알 수 있다. 이와 같이 공기 저항에 의해 구슬의 움직임이 느려지면서 최하점에서의 속도가 달라지게 된다.2) 구슬과 실험 장치의 마찰력그림 빗면에서의 힘의 작용설치된 궤도와 구슬간의 마찰력이 구슬의 진행속도를 느리게 한 것 같다. 구슬이 궤도 상에서 움직이는 한 아래의 그림에 의해 중력의 작용으로 구슬이 궤도를 따라 아래쪽으로 움직이게 된다. 이때 중력에 의해의 마찰력이 운동에 반하는 방향으로 생기게 된다. 이런 마찰력은 재질에 따라 달라지는데 그 값은이며 궤도를 만져보니 마찰 계수 자체는 낮긴 하지만 준재할만한 재질이었다. 더욱더 매끈하거나 공기부상을 통한 궤도였다면 확실히 마찰력을 줄일 수 있을 것이다.3) I-CA의 부정확성I-CA카메라 자체가 프레임이 조밀하지 못하다보니 정확하게 하단점에 도달 했을시의 프레임을 잡아내지 못해서 생기는 오차가 존재한다. 위의 측정치에서도 보면 Y축의 수치가 0이 되는 지점이 나타나지 않는데 이것 때문에 오차가 더욱더 크게 발생하는 것 같다. 더욱더 정밀한 카메라를 통해 촬영을 하고 분석을 한다면 오차의 범위가 더욱더 줄어들 것 같다.4)피사체를 놓는 위치의 부정확함위에서 피사체를 굴릴 때 최대한 높은 곳에서 굴린다고는 하지만 실험자가 손으로 놓기 때문에 부정확 할 수 밖에 없는 것 같다. 컴퓨터로 정확하게 위치시키는 장치를 구현하여 설치 하거나 시작 지점을 표시해여 실험 했더라면 더욱더 정밀한 실험이 될 것 같다.

공학/기술| 2009.04.11| 5페이지| 1,000원| 조회(683)

물리실험, 일반물리학실험, 역학적에너지보존, 물실, 역학적에너지의보존

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