2010 KAIST를 빛낸 올해의 연구성과를 소개합니다 (3)
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2010 KAIST를 빛낸 올해의 연구성과를 소개합니다 (3)
  • 박진현, 배수정, 양지훈 기자
  • 승인 2010.11.29 02:28
  • 댓글 0
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산업디자인학과, 산업및시스템공학과, 건설및환경공학과

[산업디자인학과] 따뜻한 디자인으로 차가운 세상에 정을 나누다
“나눔의 미학을 담은 사랑의 텀블러, 하티”

▲ 온도를 알려주는 하티 텀블러(좌)와 배 교수팀이 참여한 나눔 프로젝트(우) / 배상민 교수 제공

디자인으로 나눔의 실천을

우리 학교 산업디자인학과 배상민 교수팀의 ‘하티(Heartea)'가 ‘굿 디자인 어워드 2010' 제품 디자인 부문에서 최고 디자인 제품에게 수여하는 지마크(G-mak)를 수상했다. 배 교수팀은 작년에 이어 국제 디자인계에서 다시 한 번 인정받은 것이다. 하티는 감성 대화형 텀블러로, 나눔 프로젝트의 네 번째 상품으로 개발되었다. 나눔 프로젝트는 디자인이 중심이 되어 대중들에게 나눔의 의미를 전달하고 어려운 이웃에게 직접적으로 도움을 줘 사회적 공공 가치를 창출하는 프로젝트이다. 나눔 프로젝트는 비영리 단체인 월드비전이 수혜자를 선택하고 GS 칼텍스가 제조 경비를 공급한다. 또한, 산업디자인학과에서 상품 판매액 전액을 저소득층 어린이의 교육을 위해 기부한다.
 

내부 온도를 알려주는 텀블러, 하티

하티는 Heart와 Tea의 합성어로, 따뜻하고 애정 어린 마음을 전하는 텀블러다. 심장을 나타내는 돌기 부분의 불빛은 내부 음료의 온도를 알려주어 사용자에게 음료를 마시기 위한 적절한 시기를 알려준다.

온도에 따른 불빛의 색은 세가지로 붉은색은 뜨거움(65℃ 이상)을, 주황색은 따뜻함(35℃~65℃)을, 푸른 백색은 차가움(35℃ 이하)을 나타낸다. 커피는 65~75℃에서, 차는 55~65℃, 찬 음료는 4℃ 정도에서 마시기에 가장 좋다.

이를 이용해 사용자는 음료를 마시기에 가장 좋은 시기를 쉽게 알 수 있다. 또한, 부드러운 느낌의 불빛은 사람의 심장 박동처럼 보이게 해 사용자와의 감성적 상호작용을 유도한다.

텀블러의 아래쪽에는 하트 모양의 코인이 있다. 이 코인은 자석의 원리로 건전지 교체부의 덮개 역할을 한다. 뿐만 아니라 친구, 이웃들을 위한 메시지 카드로 사용될 수 있다.


기부문화의 새로운 장을 열다

여타 자선상품과는 달리 하티는 자선활동만을 위해서 기획, 디자인, 생산, 판매가 이루어진다. 소비자들은 세련되고 편리한 텀블러를 구매하는 것과 동시에, 어려운 가정의 학생들을 위해 기부를 하게 된다.

이와 같은 새로운 방식의 자선 프로젝트는 일반 소비자들이 특별하고 어려운 일로 생각하는 현금 기부를 일상적인 소비 행태와 연결해 더 많은 기부를 이끌어 낼 수 있다. 지금까지 총 17억 원의 기부금을 147명의 불우 아동들에게 장학금으로 전달했다.
 


[산업및시스템공학과] 공장 설비의 효율적 운영 방법론 제시해

효율적인 관리가 중요한 시대가 온다

산업및시스템공학과 최병규 교수가 담당하고 있는 가상 제조 시스템(VMS: Virtual Manufacturing System) 연구실은 삼성전자 LCD 사업부와 함께 ‘Smart FAB(Fabr-ication facility, 실리콘 웨이퍼 제조 공장) 구축을 위한 시뮬레이션 기반의 설비 할당 계획 생성 방법론’을 주제로 연구를 진행하고 있다.

최근 반도체와 LCD 등 첨단 전자 산업의 공정이 복잡해지고 생산량이 늘어남에 따라 FAB에 대한 생산 관리 방법은 논쟁거리가 되었다. 특히 생산과정에서 병목 현상이 자주 일어나는 작업의 순서 결정은 FAB 전체 생산성에 영향을 주기 때문에 중요하게 논의되었다.


새로운 FAB 관리 시스템 개발로 작업 시간이 획기적으로 단축된다

가상 제조 시스템 연구실에서 작업의 계획과 통제를 동시에 수행할 수 있도록 설계된 간트차트(Gantt Chart) 개념을 응용해, 작업순서를 생성하는 과정을 시뮬레이션하는 정보시스템을 개발했다.

최 교수팀은 이를 삼성전자 LCD사업부의 특정 생산 설비에 적용하는 연구를 진행하고 있다.

이 시스템이 적용됨에 따라 기존 계획자가 매일 1~2시간씩 생산 계획을 짜는 데 사용하던 시간을 다른 업무에 투자할 수 있게 되었다. 또한, 새로운 계획자가 설비에 투입되어 계획 작성 업무를 습득하는데 보통 6개월 이상이 걸리던 시간을 1개월 남짓으로 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

뿐만 아니라, 주어진 설비의 작업순서를 결정하는 의사결정 과정이 투명하게 드러남에 따라, 작업자들 간의 의사를 조정하는 과정에 큰 도움이 될 것으로 전망된다.

이번 연구는 올해 12월 말까지 진행될 예정이며, 이후에는 이 개념을 반도체와 타이어 등의 다른 산업에 적용하는 연구를 계속해서 진행할 예정이다. 최 교수는 올 초 세계적으로 권위를 인정받고 있는 ‘자주 인용되는 학자, HCR(Highly Cited Researcher)’에 국내에서 세 번째로 선정되었고다. 최 교수는 현재는 시뮬레이션 기반 생산 운영 방법론에 관한 연구를 하고 있다.
 


[건설및환경공학과] 새로 개발된 구조물 건전성 모니터링 시스템
“국내 건설 산업에 새로운 원동력이 될 것”

기존의 구조물 건전성 모니터링은 취약

구조물 건전성 모니터링은 교량, 건물, 원자력 구조물, 항공기, 송유관, 철도 등 다양한 사회기반시설물의 상태를 관찰하고 분석하는 것을 말한다. 계측된 신호를 사용해 구조물의 안전성을 보장하고 효율적인 유지관리 전략을 수립하는 것을 목적으로 한다.

그러나 기존의 구조물 건전성 모니터링은 대부분 구조물의 특정부분에 제한적으로 부착된 센서에서 취득된 신호를 바탕으로 이루어지기 때문에 현실적으로 구조물 전반에 대한 안전성을 신뢰성 있게 검사하기 어렵다. 또한, 실제 사회기반시설과 같은 대형 구조물은 수많은 센서를 설치해야 하므로 이에 따른 설치 및 유지관리 등에 따른 비용이 증대되는 문제점이 있다.


비접촉식 모니터링 시스템을 개발해

건설및환경공학과에서는 올해부터 한국연구재단의 지원으로 기존의 구조물 건전성 모니터링의 문제점을 해결하기 위해 레이저 기반의 비접촉식 모니터링 시스템을 개발하는 연구를 하고 있다.

레이저 스캐닝을 바탕으로 구조물 전체에서 반사되는 초음파를 측정하는 시스템을 구축하고, 측정된 신호를 바탕으로 초음파를 영상화하며, 자동 영상처리 기법을 활용해 구조물 손상 정보를 추출하는 것이 주요 연구 내용이다.

이를 이용하면 구조물 건전성 모니터링의 정확도와 신뢰성 그리고 편리성이 향상될 것이다.


건설 산업의 기술 경쟁력 향상에 기여

전 세계적으로 사회기반시설물의 노후화 때문에, 구조물 건전성 모니터링에 대한 수요가 증가하고 있다. 특히 녹색 에너지에 대한 중요성이 커지면서 원전시설, 천연가스의 파이프라인 등의 녹색에너지 관련 사회기반 시설물의 구조물 건전성 모니터링의 수요가 증가하고 있다.

따라서 현재 개발 중인 레이저 기반의 비접촉식 모니터링 시스템이 성공적으로 보급되면, 건물 보수에서 발생하는 불필요한 비용을 줄일 수 있다. 더불어 건설 산업의 기술 경쟁력도 상승할 것이다.
 


 [연구성과 목차]

· 화학과 김상규 교수팀
· 물리학과 김은성 교수팀
· 생명화학공학과 정희태 교수팀
· 생명과학과 박태관 교수팀
· 신소재공학과 박종욱 교수팀
· 항공우주공학전공 한재홍, 심현철 교수
· 산업디자인학과 배상민 교수팀
· 산업및시스템공학과 최병규 교수팀
· 건설및환경공학과 손훈 교수팀



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