Human-Product Integration CAD System

세계화, 국제화의 영향으로 인한 기업간 경쟁 확대와 생활수준의 향상으로 인해 소비자들의 제품 품질에 대한 요구 기준이 높아지고 있다. 이러한 시장 환경에서 경쟁력 있는 제품을 생산하기 위해서는 제품 개발 단계에서 소비자의 요구를 수용할 수 있도록 설계 방법을 전환하는 것이 필요하게 되었다. 그리고 최근의 여가 활동의 증대로 인한 스포츠 산업의 발전, 의학 발전에 따른 노령화 사회, 자동차 등과 같은 제품에 대한 안전 요구 증대 등의 이유로 인해 제품의 인간 중심 설계의 중요성이 크게 부각되었다. 그러나 현재 대부분의 CAD 시스템들은 인간공학적 설계 기능을 지원하고 있지 않으며, 기존의 인간공학에 대한 연구들은 제품 설계를 고려하지 않은 인체 모델 중심의 해석에만 국한되고 있어 인간 중심의 제품 개발을 위한 CAD 시스템에 대한 연구가 필요하다.

 

인간 중심적 제품개발을 위한 CAD 시스템을 위해서는 CAD 시스템에 적합한 인체 모델의 생성과 제품과 인체모델을 연계하기 위한 기술이 필요하다. 이를 위해 디지털 인체모델의 구성, 파라메트릭 인체 모델링 기술 개발, 인체와 제품의 디지털 모델을 동일한 시스템에서 모델링하고 이들의 상호 관계의 영향을 제품설계에 반영하는 방법에 관한 연구를 수행한다. 또한 제품개발의 초기단계에서 제품이 사용자에게 미치는 영향을 고려하면서 설계를 수정 할 수 있도록 인체모델과 제품모델이 통합된 환경 하에서 정-동역학 시뮬레이션을 가능하게 하는 기술과 인체의 운동제어에 관한 연구를 수행한다.

 

 

동역학 시뮬레이션 라이브러리인 RoboticsLab 상에서 시뮬레이션이 가능한 근육 모델을 개발하였으며, 이를 기존 연구를 통해서 개발한 SolidWorks API 기반의 인체-제품 통합 모델링 기능과 통합하여 CAD 상에서 근골격계 인체모델을 이용한 시뮬레이션이 가능하도록 통합하는 연구를 진행하고 있다.

 

 

사용자가 해석 목적에 따라 인체 모델의 해상도 수준을 조절할 수 있는 다중해상도 인체 모델 및 다중해상도 근육 모델을 개발하였으며, 중추신경계로부터 근육으로 전달되는 신경 신호에 대한 muscle synergy 이론을 바탕으로 synergy based muscle model을 개발 중에 있다.

 

 

또 인체-제품 통합 모델에 대한 해석으로써 인체의 보행 동작 및 운동 동작, 제품 사용시의 동작 등에 대한 다양한 해석을 수행하고 있다.

 

 


Younguk Kim

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