본 저널은 기계 시스템, 기계 및 메커니즘의 연구 및 설계, 재료 공학 및 제조/가공 기술, 산업 생산 자동화 및 제어 시스템, 그리고 메카트로닉스, 컴퓨터 공학, 로봇 공학과 같은 첨단 기계 공학 분야와 관련된 모든 영역의 국제 학술 회의, 워크숍, 심포지엄의 발표 논문집 및 관련 특별호를 전문적으로 출판합니다.
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본 발명은 차량용 GPS 추적기의 자율적이고 은밀한 작동을 위한 통합 시스템을 제안한다. 이 시스템은 차량 내 네트워크 전력 소비를 최소화하며, 기계적 충격 신호에 의해서만 활성화되도록 설계되었다. 또한, 추적기 내장 배터리의 충전 과정을 효율적으로 관리한다.
제안된 기술은 기존 GPS 모니터링 시스템의 독립 모듈로 활용될 수 있으며, GPS 및 GSM 모니터링 장치에 은닉, 활성화 및 충전 제어 기술을 통합하는 새로운 시스템의 내장형 솔루션으로도 적용 가능하다.
이 유틸리티 모델은 추적 장치의 은밀한 배치와 장기간 자율 작동을 가능하게 하여, 보안 및 추적 효율성을 크게 향상시킨다. 특히, 불필요한 전력 소모를 방지하고 필요 시에만 작동함으로써 시스템의 수명과 신뢰성을 높인다.
본 기술은 차량 도난 방지, 물류 추적, 자산 관리 등 다양한 분야에서 GPS 모니터링 시스템의 성능과 활용성을 극대화하는 데 기여할 것으로 기대된다.
개별적으로 유연한 천연고무 라텍스(NRL) 수분 충전 요소들이 충분한 수량으로 기하학적 구속을 받을 때 집단적으로 강성을 띠게 되는 현상을 명명하고 정량화했다. 본 연구는 이러한 전이 현상을 재밍 전이 프레임워크와 깁슨-애쉬비(Gibson-Ashby) 밀폐형 셀룰러 고체 이론을 활용하여 분석했다.
적응형 매트릭스 생태계(AME) 내 육각형 블록 집합체에 깁슨-애쉬비 이론을 확장 적용하여, 공학 규모의 수분 충전 NRL 구조물에서 탄성 셀 간 결합이 발생하는 새로운 현상을 규명했다. 10개 층, 1,000개 블록으로 구성된 피라미드에 전산 유역 셀 모델인 Hex 구조 등가 분석(sea)을 적용했다.
내부 블록은 깊이에 무관하게 최대 4.905 kPa의 압력 차이를 경험하며, 이는 동일 깊이의 비구속 요소 대비 12배 감소한 수치다. 모든 내부 위치에서 안전 지수는 10 이상으로 나타났다. 가파른 경사 구성(테라스 비율 0, 수직면)에서는 주변 인장 구속이 임계 압력 차이를 9배 추가 감소시켜, 결합 안전 지수를 0.397에서 0.035로 낮췄다.
3단계 깁슨-애쉬비 강화 모델은 누적 강성 기여도를 정량화했다: 빈 NRL 셀룰러 고체(1단계, 기준); 수분 충전 비압축성 코어(2단계, 1.5배 증가); Bio-Grip 결합 및 구속으로 형성된 AME 매트릭스(3단계, 응력 12배 감소, 총 170배 증가). 이는 셀룰러 고체 이론에 대한 새로운 기여로, 공학 규모의 수분 충전 NRL 구조물에 깁슨-애쉬비 프레임워크를 적용한 선행 연구는 없었다. 이 구속 원리는 이전 연구 시리즈인 ‘Infrastructure That Feels/Heals/Strengthens/Learns/Judges/Fortifies Hexalogy’에서 전제했던 집단적으로 안정적인 기판의 존재를 증명한다.
본 연구는 유전적으로 최소화된 박테리아 JCVI-syn3A의 약 100분 세포 주기를 4차원(공간 및 시간)으로 시뮬레이션하는 전세포 공간-운동 모델을 제시한다. 모든 유전 정보 처리 과정, 대사 네트워크, 성장 및 세포 분열을 포함하여 완전한 세포 주기를 모델링하였다.
하이브리드 전산 방법을 통합하여 형태학적 변환의 동역학을 모델링하였다. 세포 성장은 지질 및 막 단백질 삽입에 의해 구동되며, 형광 이미징 데이터로 제약하였다. 염색체 복제 및 분리는 SMC(응축 단백질) 및 토포아이소머라아제 단백질과 유사한 필수 염색체 구조 유지 단백질에 의해 제어되며, 복제 속도는 대사 과정의 dNTP 풀에 반응하도록 설정하였다.
모델은 DNA 시퀀싱에서 측정된 기점-말단 비율을 포착하고, 배가 시간, mRNA 반감기, 단백질 분포, 리보솜 수와 같은 다른 실험 측정값을 재현한다. 확률론적 특성으로 인해 각 복제된 세포는 고유하며, 딸세포로의 분할 평균 행동뿐만 아니라 세포 간 이질성도 예측한다.
이 모델은 최소 유전체 세포의 복잡한 생명 현상을 통합적으로 이해하고 예측하는 데 중요한 기반을 제공하며, 향후 생명 시스템의 전산 모델링 연구에 기여할 것으로 기대된다.
경량 난삭 고엔트로피 합금(LRHEA)은 낮은 밀도, 뛰어난 강도, 탁월한 고온 안정성을 겸비하여 항공우주 및 첨단 산업 분야에서 유망한 구조 재료로 주목받고 있습니다. 그러나 LRHEA 설계는 방대한 조성 공간, 복잡한 다목적 성능 절충, 그리고 기존의 시행착오적 실험 방식의 비효율성으로 인해 어려움을 겪고 있습니다.
최근 머신러닝(ML)은 고차원 데이터 분석과 조성-가공-미세구조-특성 간의 숨겨진 상관관계 규명 능력을 바탕으로 LRHEA 설계 분야에서 혁신적인 도구로 부상했습니다. 본 총설은 경험적 매개변수, 상평형도 계산, 제일원리 시뮬레이션 등 기존 설계 전략과 ML 기반 설계 프레임워크를 체계적으로 검토하며, 전통적 지식과 데이터 기반 방법론의 연계를 강조합니다.
ML의 응용은 조성 최적화, 메커니즘 해석, 원자 스케일 시뮬레이션 세 가지 핵심 영역에서 비약적인 발전을 이루었습니다. 목표 지향적 ML 모델은 합금 설계 공간을 효율적으로 탐색하며, 원자 시뮬레이션과 통합된 해석 가능한 알고리즘은 강화 및 인성 메커니즘에 대한 근본적인 통찰력을 제공합니다.
본 연구는 데이터 희소성, 모델 전이성, 물리적 해석 가능성과 관련된 현재의 과제를 제시합니다. 향후 고처리량 실험, 다중 스케일 시뮬레이션, 인공지능의 심층적 통합을 통해 차세대 LRHEA를 위한 강력하고 체계적이며 가속화된 설계 패러다임이 구축될 것으로 전망합니다.
레이저 적층 제조는 산업 생산에 혁신을 가져왔지만, 기존의 가우시안 레이저는 높은 열 구배, 기공 형성, 거친 결정립 등의 한계를 지닙니다. 이러한 문제점들은 제조된 부품의 품질과 성능을 저하시키는 주요 원인으로 작용합니다.
본 총설은 이러한 한계를 극복하기 위한 세 가지 첨단 전략, 즉 빔 형상화, 레이저 진동, 그리고 다중장 보조 기술을 체계적으로 분석합니다. 빔 형상화는 에너지 분포를 재조정하여 용융 풀을 재형성하고 키홀을 안정화하며, 레이저 진동은 빔 경로 조정을 통해 용융 풀을 주기적으로 변화시킵니다. 다중장 보조 기술은 보조 물리장을 도입하여 용융 풀의 유동성을 향상시킵니다.
각 기술은 용융 풀 안정성, 결정립 미세화, 결함 억제 측면에서 상당한 개선을 가져옵니다. 이러한 전략들은 기존 레이저 적층 제조 공정의 고질적인 문제들을 효과적으로 해결하며, 공정 효율성과 최종 제품의 품질을 향상시키는 데 기여합니다.
이 포괄적인 레이저 개선 전략 검토는 현재의 기술 동향, 당면 과제, 그리고 미래 전망에 대한 심층적인 통찰을 제공합니다. 이는 차세대 적층 제조 기술 개발의 기반을 마련하고, 관련 연구 및 산업 발전에 중요한 지침이 될 것입니다.
고성능 재활용 에너지 흡수 소재는 산업 응용 분야에서 큰 잠재력을 가지지만, 높은 성능과 재활용성을 동시에 달성하는 것은 상충되는 특성으로 인해 오랜 난제였습니다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하고자 고체-액체 이중 상태 기계적 메타물질을 제안합니다.
이 메타물질은 액체 금속이 고체 상태일 때 견고한 기계적 특성을 보이며, 소성 변형을 통해 높은 에너지 흡수 성능을 발휘합니다. 가열에 의한 고체-액체 상전이를 통해 변형된 상태가 초기 상태로 완전히 회복되어 재활용성을 보장합니다. 이 메타물질은 적층 제조된 속이 빈 탄성 격자 구조에 액체 금속을 주입하여 제작할 수 있습니다.
갈륨, 필드 메탈, 우드 메탈 등 다양한 액체 금속으로 제조된 고체-액체 이중 상태 기계적 메타물질의 기계적 특성을 실험, 이론 분석, 수치 시뮬레이션을 통해 종합적으로 분석했습니다. 그 결과, 제안된 메타물질은 비에너지 흡수(SEA) 측면에서 기존에 보고된 모든 재활용 에너지 흡수 소재를 크게 능가하는 성능을 보였습니다.
이러한 고체-액체 상전이 기반의 혁신은 재활용 에너지 흡수의 한계를 재정의하며, 견고하고 재활용 가능한 소재의 완전한 제품군을 개발할 수 있는 길을 열었습니다.
천연 수소는 낮은 농도와 불량한 저류층 특성으로 인해 효율적인 개발을 위해 파쇄와 같은 저류층 자극 기술이 필수적입니다. 그러나 저류층 내 경질 코어와 같은 불완전성은 파쇄 작업 중 균열 거동에 큰 영향을 미치지만, 이에 대한 시뮬레이션 및 실험 연구는 부족한 실정입니다.
본 연구에서는 송료 분지 천연 수소 저류층 내 경질 코어가 균열 전파에 미치는 영향과 메커니즘을 수치적으로 시뮬레이션했습니다. 또한, 균열 전파 거동에 영향을 미치는 다양한 요인들을 분석했습니다.
연구 결과, 경질 코어의 존재는 균열 전파 모드를 '직선형'에서 '경로 최적화(장애물 회피)' 패턴으로 변화시켜 전파 효율을 감소시키는 것으로 나타났습니다. 균질한 저류층과 비교했을 때 최종 균열 길이는 12.63% 감소했지만, 최종 균열 폭은 18.49% 증가했습니다. 또한, 경질 코어 강도와 누출 계수가 높을수록 균열 전파 효율이 현저히 감소하여 넓고 짧은 균열 형성을 촉진했습니다.
이 연구는 불완전성을 포함하는 천연 수소 저류층의 자극 및 효율적인 개발을 지원하는 예비 이론적 프레임워크를 제공합니다.
본 논문은 리튬이온 배터리 재활용 분야의 주요 도전 과제와 기회에 대한 비판적 분석 및 관점을 제시한다. 기술적 한계, 경제적 제약, 그리고 규제 분절화 문제를 심층적으로 검토한다.
이러한 문제점들을 극복하기 위한 방법론으로 직접 재활용, 초음파 보조 침출, 바이오 침출과 같은 신흥 기술의 잠재력을 탐색한다. 또한, 배터리의 2차 수명 활용, 친환경 설계 통합, 그리고 정책 혁신이 순환적이고 지속 가능하며 탄력적인 배터리 가치 사슬을 발전시키는 데 기여할 수 있음을 강조한다.
연구 결과는 리튬이온 배터리 재활용의 복잡성을 이해하고, 미래 지향적인 해결책을 모색하는 데 중요한 통찰을 제공한다. 특히, 기술적 진보와 정책적 지원이 결합될 때 재활용 효율성을 극대화할 수 있음을 시사한다.
본 연구는 지속 가능한 배터리 생태계 구축을 위한 전략적 방향을 제시하며, 관련 분야의 연구자와 정책 입안자들에게 실질적인 지침을 제공할 것으로 기대된다.
삼중 주기 최소 곡면(TPMS)은 매끄러운 표면, 복잡하게 연결된 구조, 정밀한 기하학적 제어 덕분에 격자 구조 설계에 매우 효과적인 접근 방식으로 부상했습니다. 그러나 다중 스케일 설계 최적화의 계산 복잡성, 무결점 격자 아키텍처 구현의 제조 한계, 다기능 응용을 위한 공정-구조-특성 관계에 대한 불완전한 이해라는 세 가지 주요 과제로 인해 금속 TPMS 격자 구조의 잠재력은 충분히 탐구되지 못했습니다.
이 연구는 이러한 간극을 해소하기 위해 금속 TPMS 격자 구조의 설계, 제조, 특성 및 응용 분야를 포괄적으로 분석합니다. 먼저, 특정 요구 사항에 맞춰 디지털 TPMS 모델을 생성하는 기하학적 설계 방법을 소개합니다. 이어서, 적층 제조 기술이 구조적 설계 제약을 완화하고 고품질의 정밀한 제조를 가능하게 하는 방식을 강조하며, 이러한 구조를 제작하는 데 사용되는 적층 제조 기술을 요약합니다.
다음으로, 적층 제조된 금속 TPMS 격자 구조의 다양한 특성과 다학제적 응용 분야에 대해 상세히 설명합니다. 이 분야의 최신 발전을 종합하여 기존의 한계를 논의하고 미래 연구 방향에 대한 통찰력을 제공합니다.
본 연구는 금속 TPMS 격자 구조의 다기능적 잠재력을 최대한 활용하기 위한 포괄적인 프레임워크를 제시하며, 향후 연구 및 개발을 위한 중요한 기반을 마련합니다.
항공기 엔진 터빈 디스크용 니켈 기반 초합금에서 이중 특성을 구현하기 위해 경사 변형(GSD)과 세레이션 열처리(SHT)를 조합하여 톱니형 결정립계(GBs)로 강화된 경사 미세조직을 성공적으로 형성했습니다. 본 연구는 미세조직 진화, 기저 메커니즘, 그리고 핵심 영향 요인에 중점을 두었습니다.
GSD 중에는 동적 재결정이 미세립 및 전이 영역의 미세조직 진화를 주도했으며, 다양한 핵 생성 메커니즘이 활성화되었습니다. 소성 변형은 미세립 영역에서 γ′ 상 용해를 촉진하여 최종적으로 형태학적 변형을 유도했습니다.
후속 SHT 동안, 이전 GSD로 생성된 경사 미세조직 내에 톱니형 GBs가 형성되었으며, 이는 결정립 크기 구배를 방해하지 않으면서 크리프 저항성을 향상시켰습니다. γ′ 결정립계 입자와 관련된 두 가지 메커니즘이 GBs의 톱니 형성 과정을 제어했습니다. 미세립 영역에서는 결정립계 접합부의 강력한 인장 효과로 인해 톱니의 진폭과 파장이 조립 영역보다 작았습니다.
톱니 형성 과정은 GBs의 고유한 특성에 크게 의존했습니다. 30~59°의 불일치 각도를 갖는 무작위 고각 결정립계(HAGBs)는 높은 이동성과 γ′ 결정립계 입자의 가속된 석출로 인해 SHT 동안 더 쉽게 톱니형으로 변했습니다. 반면, 낮은 ∑ HAGBs와 저각 GBs는 톱니 형성에 취약했으며, 특히 ∑3 쌍정 결정립계에서는 극히 낮은 이동성과 γ′ 결정립계 입자의 부재로 인해 톱니 형성이 완전히 억제되었습니다. 이 연구는 항공기 엔진 부품의 성능 향상에 기여할 수 있는 미세조직 제어 전략을 제시합니다.
생성형 AI(GAI)가 디자인 분야에 통합되면서, 전통적인 디자인 관행에 의미 있게 접목하여 협업적 디자인 프로세스를 발전시키는 방안에 대한 연구가 활발합니다. 본 연구는 인간-AI 협업 디자인 프로세스(HAI-CDP) 모델을 제안하고, 비교 실험 설계를 통해 디자이너의 창의성에 미치는 영향을 평가했습니다.
연구 결과, HAI-CDP가 전통적인 디자인 프로세스보다 창의적 성과를 크게 향상시키는 것으로 나타났습니다. 특히 초보 디자이너에게는 아이디어 생성 촉진에, 숙련된 디자이너에게는 창의적 결과물의 품질과 정교함을 높이는 데 주로 기여했습니다.
이러한 발견은 HAI-CDP가 창의적 참여의 진입 장벽을 낮추는 동시에, 디자인 경험이 창의적 결과물을 형성하는 중요한 요소임을 재확인시켜 줍니다. 본 연구는 인간-AI 협업이 디자인 분야에서 창의성을 증진시키는 효과적인 방법론임을 제시하며, 향후 디자인 교육 및 실무에 대한 시사점을 제공합니다.
튜블러 종이접기 구조에서 영감을 받은 메타물질 및 메타구조는 기하학, 주름 역학, 자극 반응 물리 현상의 결합을 통해 독특한 기계적, 기능적 특성을 제공합니다. 이는 높은 공간 효율성, 전개 및 재구성 가능성, 복잡한 형상으로의 통합 능력, 강성 및 강도 조절, 구성적 프로그래밍, 변형 모드 결합, 높은 비에너지 흡수, 다중 안정성, 그리고 프로그래밍 가능한 동적 거동을 포함합니다. 이러한 특성들은 기계, 로봇 공학, 우주, 전자 장치, 통신, 생체의학 및 건축 분야에서 다양하게 응용될 수 있습니다.
지난 10년간 복잡한 주름 구조를 구현하는 계산 및 제조 역량이 비약적으로 발전했으며, 전기장, 자기장, 온도, 빛, 제어된 화학 반응, 공압 작동과 같은 자극 반응 물리 현상과 접힘 구동 역학을 결합하여 온디맨드 프로그래밍이 가능해졌습니다. 이로 인해 종이접기 기반 기계 메타물질 분야는 자연 발생 물질이나 전통적인 구조에서는 달성하기 어려운 전례 없는 다중 물리적 및 다기능적 특성을 실현할 잠재력으로 인해 폭넓은 주목을 받고 있습니다.
본 논문은 튜블러 종이접기 메타물질의 기계적 및 다중 물리적 특성 변조에 관한 관련 문헌의 발전 사항을 검토합니다. 다양한 스케일에 걸쳐 혁신적인 응용 분야에서의 광범위한 잠재력을 강조하며, 동시에 새로운 경향, 도전 과제 및 잠재적인 미래 연구 방향을 비판적으로 분석합니다.
기존 석출경화 합금은 초고강도와 우수한 연성을 동시에 달성하기 어려웠습니다. 이는 전위 운동에 대한 저항이 제한적이고, 활주면 연화에 취약하기 때문입니다. 본 연구는 다성분 석출물을 도입하여 반위상 경계(APB) 에너지를 크게 높임으로써 이러한 한계를 극복하고자 했습니다.
모델 Ni₃Al형(L1₂) 석출경화 면심입방(FCC) NiCo 기반 합금에서, 석출물 내 Al 아격자 위치에 여러 원소를 통합하여 역위치 결함을 줄이고 규칙도를 향상시켰습니다. 이 과정으로 초고 APB 에너지(~308 ± 14 mJ/m²)를 갖는 다성분 석출물이 형성되어 합금 강도를 크게 높였습니다.
특히, 매우 높은 APB 에너지는 변형 메커니즘을 전위 전단에서 적층 결함 전단으로 전환시켜 활주면 연화를 방지했습니다. 그 결과, 합금은 1616 ± 9 MPa의 인장 항복 강도, 2155 ± 22 MPa의 극한 인장 강도, 그리고 10.1 ± 0.3%의 균일 연신율을 달성했습니다.
이 연구는 고성능 구조 재료 개발에 새로운 방향을 제시하며, 향후 항공우주 및 자동차 산업 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 초고강도-고연성 합금 설계의 기반을 마련했습니다.
금속 적층 제조(AM) 기술은 급속 응고 특성을 통해 합금의 조성 범위를 확장하고, 물리화학적 성능을 향상시켜 고성능 산업 응용 분야에 기여하며 시제품 제작을 넘어 산업 생산으로 발전했습니다. 그러나 항공우주 및 자동차 분야에서 고강도 알루미늄(Al) 합금에 대한 수요가 증가함에도 불구하고, 기존 고강도 단조 Al 합금은 AM 기술로 가공하기 어렵다는 문제가 있습니다.
이러한 한계를 극복하기 위해 유텍틱 미세구조를 가진 Al 합금이 AM에 적합한 대안으로 주목받고 있습니다. 유텍틱 합금은 대량의 강화상을 제공하면서도 급속 응고 시 우수한 가공성을 보장하여, AM 공정에서 야기되는 야금학적 문제를 해결하고 프린팅 가능성과 성능 간의 시너지를 달성할 수 있습니다.
본 연구는 유텍틱 Al 합금의 AM 공정 적용에 대한 포괄적인 검토를 제공합니다. 유텍틱 이론 및 미세구조 진화, 상온 및 고온에서의 정적 기계적 특성, 장기 서비스 거동(크리프, 피로, 부식), 강화 메커니즘, 그리고 맞춤형 설계 전략을 상세히 다룹니다.
이 검토는 새로운 Al 합금 개발에 대한 통찰력을 제공하고, 경량 엔지니어링 재료의 높은 요구사항을 충족시키기 위해 AM 커뮤니티의 관심을 유도하는 것을 목표로 합니다.
격자 구조는 뛰어난 강도-무게비, 에너지 흡수 특성, 구조 효율성 덕분에 항공우주, 생체 의학, 기계 설계 분야에서 혁신적인 소재로 주목받고 있습니다. 본 총설은 격자 구조의 분류, 기계적 거동, 최적화 방법론에 초점을 맞춰 최신 연구 동향을 체계적으로 분석합니다.
응력 분포, 변형 능력, 에너지 흡수, 전산 모델링의 과제를 비판적으로 분석하고, 제조 결함이 구조적 무결성에 미치는 영향을 강조합니다. 하이브리드 적층 제조, 계층적 격자 구조, 모델링 및 시뮬레이션, 자기 치유 및 실시간 모니터링이 가능한 스마트 적응형 재료의 최신 발전을 탐구합니다.
인공지능을 활용한 예측 전산 모델 개선, 확장 가능한 제조 기술, 열, 음향, 충격 저항 특성을 통합하는 다기능 격자 시스템의 필요성을 포함한 주요 연구 격차를 식별합니다. 미래 연구 방향은 비용 효율적인 재료 개발, 지속 가능성 고려 사항, 다중 길이 스케일에 걸친 실험적 검증 강화를 강조합니다.
이 연구는 향상된 기계적 성능, 확장성, 산업 적용 가능성을 위한 생체모방 격자 구조 최적화를 목표로 하는 미래 연구를 위한 포괄적인 기반을 제공합니다.
리튬이온 배터리(LIB) 재활용 기술은 회수 효율 향상과 공급망 복잡성 증가로 빠르게 발전하고 있습니다. 기존 전과정 평가(LCA) 연구들은 이러한 산업 변화를 간과하고, 물 소비, 독성, 자원 고갈 잠재력 등 중요한 환경 영향 범주를 충분히 고려하지 못했습니다. 또한, 현재의 배터리 폐기물 구성, 최종 양극재 출력, 재활용 단계의 지리적 위치를 반영한 재활용 방법 평가는 미흡했습니다.
본 연구는 북미, 유럽, 중국에서 기존 습식 야금(CHR), 단축 습식 야금(THR), 건식 야금(PR) 재활용 방법을 비교 분석했습니다. 각 방법의 재활용 효율성과 새로운 NMC811 양극 활물질(CAM) 생산에 필요한 추가 1차 재료를 고려하여 환경 영향을 평가했습니다.
분석 결과, 침출 및 재료 추출 과정이 재활용의 환경 발자국에 가장 크게 기여하는 것으로 나타났습니다. 특히, THR 방식은 금속 추출 단계를 생략함으로써 가장 낮은 탄소 발자국, 물 소비, 독성 영향을 보였습니다. 지리적 위치의 중요성도 확인되었는데, 북미에서 재활용 및 제조할 경우 중국 대비 NMC811 CAM의 탄소 발자국은 16%, 담수 독성은 30% 감소했습니다.
이 연구는 재활용 및 생산 위치의 신중한 선택이 현대 전기차 NMC811 배터리 팩의 환경 영향을 크게 줄일 수 있음을 보여줍니다. 이는 정책 입안자와 산업계가 지속 가능한 배터리 수명 주기를 설계하는 데 중요한 통찰력을 제공할 것입니다.
여성은 위협과 부당한 대우로부터 자유로울 권리가 있으며, 안전한 환경은 개인의 잠재력 발휘와 사회 기여에 필수적입니다. 신체적, 정서적, 환경적 안전은 스트레스 관리, 정서적 안정, 신체 건강 등 전반적인 웰빙에 큰 영향을 미칩니다. 본 연구는 여성 안전 증진을 위한 포괄적인 IoT 기반 시스템인 '신경 자극기를 포함한 여성 안전 시스템'을 제안합니다.
이 시스템은 Arduino Uno 마이크로컨트롤러를 기반으로 하며, 비상 상황을 위한 SOS 버튼, 환경 모니터링을 위한 온도 센서, 건강 추적을 위한 맥박 산소 측정기, 청각 경고를 위한 부저, 외부 장치 제어를 위한 릴레이, 촉각 피드백을 위한 5V DC 진동 모터, 그리고 이동성을 위한 충전식 배터리를 통합합니다. 특히, 비상시 신경 자극기는 통제된 진동을 발생시켜 주변의 주의를 끌어 보안을 강화합니다.
지속적인 GPS 모니터링은 정확한 위치 정보를 제공하며, 부저는 사용자 및 주변 사람들에게 잠재적 위험을 경고합니다. 원격 장비 제어를 위한 릴레이는 시스템의 다용성을 높이고, SOS 버튼은 GPS 위치 공유와 같은 비상 조치를 실행합니다. 충전식 배터리는 시스템의 지속적인 작동을 보장하여 여성 안전 보호에 대한 신뢰성과 효율성을 높입니다.
본 연구는 하지(Hajj) 순례 관련 키워드를 인코딩한 무칩 RFID 태그의 새로운 적용 방안을 제시한다. '알-사파', '알-마르와', '알-타와프', '비다야트 알 사이', '비다야트 알 타와프'와 같은 주요 하지 키워드를 새긴 무칩 RFID 태그는 눈에 띄지 않고, 비용 효율적이며, 내구성이 뛰어나고, 가볍게 설계 및 제작되었다. 각 키워드는 66mm x 66mm x 0.1mm 크기의 유연한 Kapton 기판에 구리 재료를 사용하여 에칭되었다.
CST 소프트웨어를 사용하여 1~10GHz 범위에서 후방 산란 레이더 단면적(RCS)의 주파수 변화를 관찰하여 각 태그의 공진 특성을 분석했다. 각 태그의 RCS는 서로 다른 전류 분포로 인해 고유한 전자기 코딩 서명을 제공한다. 이는 하지와 같은 대규모 군중의 이동을 처리하고 관리하기 위한 태그의 쉽고 저렴하며 내구성 있는 배포를 가능하게 한다.
제작된 태그의 RCS 결과는 시뮬레이션 결과와 매우 잘 일치한다. 제안된 무칩 RFID 기술과 하지 관련 키워드의 통합은 사물 인터넷(IoT) 기반의 통합 길 찾기 시스템을 사용하여 향상된 군중 관리와 함께 순례 경험을 개선할 수 있다.
나아가 이는 역사적, 문화적 유산 보존에도 기여할 수 있다.
