아이디어 종합슬라이드식 책상, 대부분 대학교 책상을 보면 책상이 너무 작아 책을 한두개 놓으면 꽉 차게 된다. 책상을 슬라이드식으로 넓어지는 책상을 만들면 어떨까? - 김연성비즈니스 모델로 사업 계획 자체를 특허로 해서 광고 내용을 다 제대로 얻게 하기 위해서 광고에 바코드를 넣고, 그 광고의 정보를 얻고 싶으면 스마트폰으로 바코드를 사진으로 찍으면 그 자리에서 바로 그 상품에 대해 더 자세한 정보를 얻을 수 있는 상품 - 이병훈핸드폰 마우스. 스마트폰의 유행과 컴퓨터의 소형화로 넷북이 유행하는 시대이다. 넷북 사용자들은 터치패드의 불편함을 느껴 마우스를 가지고 다니는데 그 또한 불편함이 발생하게 된다. 누구나 항시 소지하고 다니는 핸드폰에 마우스 기능을 넣으면 어떨까? - 김학철운동화끈 쪼임이. 군대에서 사용하는 전투화끈 쪼임이를 이용해서 운동화에 적용시켜보면 어떨까? 아이들은 신발끈이 풀려도 제대로 묶지 않고 그냥 뛰어 놀다가 끈을 밟고 다치는 경우가 생기고 노인들은 신발끈을 묶는데 어려움을 느낀다. 더불어 젊은 세대들에게는 신발끈 쪼임이의 디자인을 중요시하게 만들어서 남녀노소나 누구나 사용할 수 있도록 특허를 하면 어떨까? - 김용섭일 시토의 주제토의 결과3/18특허? VS 공모전특허로 결정( 광범위하고 참신한 아이디어가 중요)3/25 ~ 4/8다양한 아이디어 제출 및 토의(맞춤 이어폰, 조립식 신발, 실버 웹산업 등)신발끈 조임이로 결정( 포괄적 이용가능 및 실용성 극대화)4/27 ~ 5/13신발끈 조임이를 각종 사고기법에 적용하고 관련 특허 검색관련 특허가 많아 신발끈 조임이를 포기(다른 원리를 이용하거나 활용범위변경)5/13다른 아이디어 토의(비즈니스 모델, 망 냄비, 슬라이드 책상 등)핸드폰 마우스로 채택(미래지향적이고 실용성이 좋음)5/13 ~ 5/27핸드폰 마우스에 초점을 맞추어 사고기법 적용, 설문조사, 사업계획안 등을 제작특허출원보다 창업아이템으로 활용하는 것이 수익 창출 면에서 유리하다고 판단5/29 ~ 5/30전반전인 ppt자료 구성 및아보기 위해 100명을 대상으로 설문조사를 하였다.설문조사 결과 1번 문항인 ‘노트북/넷북 등을 가지고 다닐 때 마우스를 갖고 다닙니까?’라는 질문에서 ‘예’라고 답한 사람은 총 63명(63%) 이었고, ‘아니오’ 라고 답한 사람은 총 37명(37%) 이었다. 또한 1번 문항에서 ‘예’라고 답한 사람을 대상으로 한 1-①에서 마우스를 가지고 다니는 이유는 ‘다른 장치보다 사용하기 편해서’라는 보기가 38명(60%)로 가장 많았고, ‘데스크탑을 썼을 때의 마우스가 익숙해서’ 라는 보기가 15명(24%), ‘기타’가 7명(11%), ‘게임을 하기 위해’라는 보기가 3명(5%)순으로 그 뒤를 이었다. 그리고 1번 문항에서 ‘아니오’라고 답한 사람을 대상으로 한 1-②에서 마우스를 가지고 다니지 않는 이유는 ‘따로 가지고 다니기 불편해서’라는 보기가 27명(73%)이었고, ‘다른 장치가 더 편해서’라는 보기가 7명(19%), ‘기타’가 3명(8%)순으로 그 뒤를 이었다. 그리고 2번 문항인 가장 편하다고 생각하는 입력장치를 묻는 문항에서는 ‘마우스‘가 84명(84%), ’터치패드‘가 13명 (13%), ’볼패드‘가 2명(2%), ’조이스틱’이 1명(1%)의 순으로 나타났다.설문 조사를 토대로 넷북이나 노트북을 사용하는 사람들은 마우스를 가장 편한 입력장치라고 생각한다는 것을 알 수 있었으며, 마우스가 편해서 가지고 다니는 사람이 많지만, 따로 가지고 다니기 불편해서 마우스를 가지고 다니지 않는 사람도 많다는 것을 알 수 있었다. 이것으로 우리 조는 마우스 지참의 편의성에 대해서 생각해 보게 되었다.미디어를 통한 정보 수집, 관찰컴퓨터 주변기기에 대한 소비자들의 취향이 점차 고급스러워지고 있는 것으로 나타났다. 2년간 주요 컴퓨터 주변기기 평균구매가격이 약 60% 오른 것으로 나타났다. 실제 평균 마우스 구매가 상승률을 살펴보면 2007년 6월 평균구매가는 약 7,453원이었지만 2009년 5월에는 18,985원으로 2.5배 증가한 것으로 나타났다.위 그래프는 현재 국 끌 수 있는 상품으로 작용할 수 있을 것이다.2. 정보 탐색 및 평가1) 패턴컴퓨터 마우스는 핸드폰과 비슷한 모양, 크기를 가지고 있다.- 마우스의 특징 : 마우스를 움직여서 컴퓨터의 자료를 선택한다.- 핸드폰의 특징 : 마우스와 크기가 비슷하다.또한 터치폰인 경우 손이 마우스자체의 기능을 대신하고 있다.마우스와 핸드폰의 공통적 특징을 보고 패턴화 한 결과 비슷한 모양, 크기에 자료를 클릭 할 수 있다는 특징이 있었다.+2) 유추크기가 같은 두 물체가 그 각자의 기능을 유지하면서 합쳐진 물체인 포크와 숟가락을 base로 잡고, 유추하여 핸드폰마우스라는 target을 얻게 되었다.또한, 핸드폰이 마우스화 되기 위한 버튼target을 얻기 위해 닌텐도나 psp를 잡았을 때 자연스럽게 손가락이 닿는 부분에 위치한 버튼을 base로 잡았다. 터치폰으로도 어플리케이션 프로그램을 통해 만들 수 있으나 반응 속도나 손에 감각이 익숙하지 않아 직접 핸드폰 위쪽에 자연스럽에 버튼을 위치 시켰다.마우스 휠의 기능은 다양한 기능을 가지고 있다. 대부분 문서 작성, 검색에 휠을 많이 사용하는데 우리는 익숙해져 있다. 그래서 우리는 핸드폰에 휠의 위치를 생각하던 중에 라이터의 불을 킬 경우 엄지손가락으로 불을 키는게 손에 익숙하다. 그것을 유추를 통해 우리는 핸드폰의 왼쪽 옆면에 휠을 달아서 엄지손가락으로 휠을 조정할 수 있는 창의적인 아이디어를 도출하였다.마우스의 광 센서를 생각하던 중 핸드폰의 후레쉬의 기능에서 광 센서를 생각해 이를 핸드폰 마우스 뒷면에 광 센서를 장착하는 아이디어를 생각하게 되어 핸드폰 마우스의 광 센서 문제를 해결하였다.3) 정보탐색핸드폰과 마우스를 결합하기로 결정한 우리 조는 이와 비슷한 제품정보를 조사하였다. 그러나 이 제품들은 여러 문제점들을 가지고 있었다. 첫 번째로, 디자인이 투박해 현대 핸드폰 의 모습과 동 떨어져 있음을 알 수 있었다. 두 번째로 현대 핸드폰의 여러 가지 기능을 수행할 수 없다. 세 번째로 유선방식을 채택하고 있어 휴대전화로서의이다.-버그로 인해 기능이 정지할 가능성이 높아진다.-휴대폰 배터리가 없을 땐 사용이 불가능하다.-단점을 감안하더라도 장점이 더 큰 것 같다.-나도 사용하고 싶다.-휴대폰에 마우스를 넣는 방법을 채택한다.5) Fishbone6) Scamper1.Substitude- 마우스를 핸드폰 마우스로2.Combine- 마우스와 핸드폰3.Adapt- 전화 기능이 있는 마우스4.Modify- 마우스 버튼과 휠이 있는 핸드폰 형태5.Put to other uses- 발표나 수업에 사용하는 리모콘6.Eliminate- 무선 마우스 수신기나 선이 없는 블루투스를 사용한 마우스7.Rearrange- 휠을 엄지손가락으로 돌릴 수 있도록 함7) Triz① 물리적모순♥ 넷북이나 노트북등 휴대용PC를 사용할 때 마우스를 들고 다녀야 하지만 가지고 다니는 것이 불편하여 들고 다니지 않게 된다.시간적 분리를 이용해 해결 - 평소(시간1)에는 핸드폰 마우스를 핸드폰으로 사용하고 컴퓨터를 사용할 때(시간2)에는 마우스로 사용한다.♥ 미관상 핸드폰에 흠집이 나면 안되지만 사용하면서 흠집이 날 수 밖에 없다공간적 분리를 이용해 해결 - 핸드폰을 사용할 때에는 케이스를 부착해 흠집을 안 나게 해야 하며 핸드폰을 사용하지 않을 때에는 케이스를 없앤다② 기술적 모순개선하려는 특성악화 되려하는 특성40가지 발명원리33-사용(작동)의 편의성13-물체 구성 요소의 안정성32-색상변화35-모수변화38-연한 껍질이나 얇은 막기술적 모순을 통해 발명 원리(해결 방안)로 30- 연한 껍질이나 얇은 막 을 사용하여 문제를 해결하였다. 안전성을 위해 핸드폰 뒷면에 얇은 스티커(필름)를 붙이는 형식으로 핸드폰을 보호하고 필름이 헤어졌다 싶으면 새것으로 바꾸어 붙이는 방식으로 해결하였다.개선하려는 특성악화 되려하는 특성40가지 발명원리33-사용(작동)의 편의성34-유지보수의 편의성12-높이유지16-대체수단1-분할32-색상변화기술적 모순을 통해 발명 원리(해결 방안)로 12 - 대체수단을 사용하여 문제를 해결하였다. 유지보수 불편하다거나 마우스가 고장나서 사용하지 못하게 되는 경우는 사라질 것이다. 또한 더 나아가 핸드폰 마우스 뿐만 아니라 프레젠테이션 리모콘으로도 그 활용범위를 넓힐 수 있을 것이다. 간단한 레이저 포인터와 기존 버튼을 이용하여 말이다.그 결과 핸드폰 마우스를 이용하여 창업을 계획하였다. 핸드폰 마우스를 이용한 사업계획에 있어서 가장 중요한 사회적 요인은 포터블 컴퓨터 보급률이고, 또한 사람들에게 불편함의 공감대를 얻어내는 것이다. 그 부분에 대해 설문조사와 인터넷을 이용한 시장조사결과를 점검하여 성공 가능성을 일정 부분 확인할 수 있었다. 그래서 우리는 핸드폰 마우스 창업을 결정하고 발표 과제를 진행할 수 있었다.4.창업방안1. Value Proposition : 가치 제안☆ 왜 고객이 우리 제품을 사는가?2. Revenue Model : 수익 모델☆ 어떻게 돈을 벌 것인가?3. Marketing Opportunity : 시장 기회☆ 우리가 서비스하려고 하는 Market Place는 무엇이며, 규모는 어느 정도인가?- 규모 : 현재 마우스 시장+현재 핸드폰 시장 +기타 입력장치 시장4. Competitive Environment : 경쟁 환경☆ 우리가 의도하는 Market Place 를 누가 점유하고 있는가?- 점유 시장 : 현재의 마우스시장+핸드폰시장 +기타 입력장치 판매 시장5. Competitive Advantage : 경쟁 우위☆ 우리의 Market place에 특별한 우위요소가 있는가?6. Market Strategy : 시장 전략☆ 우리의 제품과 서비스를 우리의 목표고객에서 어떻게 어필할 것인가5. 조별 모임 활동 내역3/18(목)주제 : 공모전 VS 특허- 공모전부천 기념품 디자인 공모전-김학철공모전(문광부, 지식경제부, 발명 진흥회) 미리 신청, 준비후 신청-주현욱- 특허이어폰(귀모양에 맞춤형 이어폰)-김원지냉장고(웰빙 시대에 맞게 인터넷을 연결해서 음식 관리)-이병훈노트북(슬라이드식으로 노트북 화면 높이를 조절)-김연성아이디어 확실히 찾아오고,본다.
실험 2. 전류 - 전압 결과보고서1. 실험의 개요? 목적- 전압-전류 변환기, 전류-전압 변환기, 전류 증폭기에 대해 알아본다.? 실험 기기- ±15V 전원- VOM - 2대- 저항 : 1kΩ, 10kΩ - 각 2개- 가변저항 : 1kΩ- OP-AMP : 741C2. 전압-전류변환기의 특성(Vin=1.119V, Iout=1.119mA) 입력전압(0.998V) 출력전류(1.135mA)(Vin=4.054V, Iout=4.053mA) 입력전압(3.98V) 출력전류(4.0mA)(Vin=6.000V, Iout=6.000mA) 입력전압(5.98V) 출력전류(6.3mA)(Vin=7.943V, Iout=7.943mA) 입력전압(7.98V) 출력전류(8.3mA)Vin(V)[이론값]Vin(V)[실제값]Iout(mA)[이론값]Iout(mA)[실제값]10.9980.9981.13543.983.984.065.985.986.387.987.988.3※ 실험결과 해석 및 고찰전압-전류변환기의 회로는 위의 시뮬레이션과 같게 구성하였고 실제로 어려움이 따르는 부분은 가변저항의 사용이었다. 처음엔 전압을 주는 곳이랑 그라운드로 접지해야할 핀을 헷갈리는 바람에 한동안 값이 제대로 측정되지 않았었다. 또한 가변저항을 조절하는 과정에서도 섬세한 조작이 필요했고 가변저항은 브레드보드의 탓인지 계속 고정이 되지 않아 손으로 잡고서 실험을 해야 했던 것도 실험에 어려움이 조금 있었다. 위의 전압-전류변환기의 원리는 먼저 전압을 건 가변저항에 의해 입력전압이 조절되며 그 입력전압(1, 4, 6, 8V)이 가상접지되어 출력전류를 결정짓게 되는데 비반전 입력단자의 전압이 입력전압이 되므로 그라운드로 곧장 가는 출력전류와의 식을 구하면식이 나오는데 이를 위 실험결과에 대입시켜보면 약간의 오차가 있고 거의 만족하고 있음을 알 수 있다.입력전압의 이론값은 1, 4, 6, 8V이 되어야 하지만 실제 실험에서는 가변저항을 100%완벽하게 조절할 수 없기 때문에 위와같이 약간의 오차를 가지고 있는 입력값을 가지고 실험하게 되었다. 또한 출력값 또한 식을 완전히 만족하지는 못하고 있는데 이는 입출력관계식을 결정짓는 R의 값이 정확이 1kΩ이 아니라는 것, ideal OP-AMP가 아니라는 점 등등에서 그 원인을 찾을 수 있다. 하지만 위의 회로에서 우리가 원하는 전압-전류 변환은 성공적으로 이루어 졌다고 볼 수 있다.2. 전류-전압변환기의 특성(Iin=0.09934mA, Vout=-992.7mV) 입력전류(0.097mA) 출력전압(0.987V)(Iin=0.3904mA, Vout=-3.903mV) 입력전류(0.432mA) 출력전압(4.05V)(Iin=0.6098mA, Vout=-6.097mV) 입력전류(0.593mA) 출력전압(5.89V)(Iin=0.8074mA, Vout=-8.074mV) 입력전류(0.800mA) 출력전압(7.98V)Iin(mA)[이론값]Iin(mA)[실제값]Vout(V)[이론값]Vout(V)[실제값]0.10.097-0.970.9870.40.432-4.324.050.60.593-5.935.890.80.800-8.007.98※ 실험결과 해석 및 고찰전류-전압 변환기의 특성을 이해하기 위해서 위의 회로를 실제로 구성하여 실험해 보았다. 역시 전압-전류 변환기의 실험을 할때와 비슷한 이유로 입력을 정확하게 넣지 못하였다. 이번 전류-전압 변환기의 회로는 반전입력단자 노드에 비반전입력단자의 0V가 가상접지되어 그 점에서의 KCL을 적용시켜보면 Iin과 Vout/R의 합이 영이되는 것을 알 수 있다. 이를 식으로 정리하면이렇게 되는데 여기서 마이너스값은 반전입력단자의 전압이 0V가 되면서 전류가 출력단에서 반대로 흐르기 때문이다. 위의 실험결과를 이 식에 대입하면 거의 만족하고 있음을 알 수 있다. 이 실험 또한 어느정도의 오차를 빗겨가지 못했는데 위의 실험과 비슷한 이유로 그럴 것이다. 또한 나중에 적분기 회로를 구상할 때 느끼게 되었는데 bread board에서도 전도가 100%가 되지 않기 때문이라는 이유도 추가할 수 있을 것이다. 결과적으로 전류-전압 변환기의 목적인 입력 전류에 값을 가변저항으로 조절하고 이에 따른 출력전압을 얻어내는 목적을 달성하였다.또한 가변저항으로 입력을 조절하는데 있어서 입력 전압을 조절하는 경우보다 입력 전류를 조절하는 것이 조금 더 어려웠다. 이는 전류의 특성상 더 반응에 민감하다는 말이 될 수 있을 것이다.이번 실험에서 약간 주의해야 될 점은 입력전류가 1.5mA 이상의 값이 되면 OP-AMP의 바이어스 전압 때문에 전압의 절대값이 더 이상 올라가지 않고 14.xxxx 값에서 머물게 된다. 처음 실험했을때 이와같은 현상이 생겨서 순간적으로 회로에 이상이 있나하고 생각한 일이 있어 써본다.마지막으로 출력결과는 모두 음수가 되어야하는데 실험과정에 있어서 실수로 멀티미터의 +,- 를 반대로 잡고 재는 바람에 결과사진은 모두 양수가 되어 있다. 실제로는 위에 표에서 적은 이론값처럼 마이너스의 값이 나와야 한다. 그래도 실수를 제하기위해 절대값을 씌워서 결과를 해석하면 문제가 없다.3. 전류증폭기의 특성(Iin=0.1009mA, Iout=-1.109mV) 입력전류(0.097mA) 출력전류(1.109mA)(Iin=0.3991mA, Iout=-4.389mV) 입력전류(0.432mA) 출력전류(4.7mA)(Iin=0.6090mA, Iout=-6.698mV) 입력전류(0.601mA) 출력전류(6.9mA)(Iin=0.7999mA, Iout=-8.798mV) 입력전류(0.823mA) 출력전류(9.0mA)Iin(mA)[이론값]Iin(mA)[실제값]Iout(V)[이론값]Vout(V)[실제값]0.10.097-1.071.1090.40.432-4.754.70.60.601-6.616.90.80.800-8.809.0※ 실험결과 해석 및 고찰이번엔 전압을 증폭하는 것이 아니고 전류를 증폭시키는 전류증폭기 회로를 구성해 보았다. 앞에서와 마찬가지로 입력은 가변저항에 저항을 하나 달아 가변저항의 값으로 입력전류를 조절하였고, 이를 반전입력단자에 연결하여 출력전류를 증폭시켰다. 위 회로의 원리는 역시 반전입력단자의 0V가 가상접지되어 입력전류가 출력단과 연결된 쪽으로 흐르게 되고 전류는 병렬로 연결된 저항 2개를 만나 그 저항의 비에 따라 증폭되는 원리이다. 이를 반전입력단자의 노드에서 KCL과 전류분배법칙을 이용하여 식을 구해보면
1. 실험 개요? 실험의 목적- 연산증폭기의 이득에 영향을 미치는 부궤환 루프의 영향을 실험적으로 이해한다.- 반전 증폭기와 비반전 증폭기의 사용을 익힌다.? 실험 기구- DC power supply- Function generator- Oscilloscope- 저항 : 10K, 2K, 3.3K, 5.1K, 20K, 30K 각 1개- 연산증폭기 741C2. 741C 연산증폭기의 spec 및 이용방법① 741 연산증폭기의 specsupply voltage±18VInternal Power Dissipation500mWDifferentail Input Voltage±30VInput Voltage±15VVoltage Offset Null/V-±0.5VOperating Temperature Range0~70℃Storage Temperature Range-65~150℃Lead Temperature, Solder, 60sec.300℃Output Short CircuitIndefinite② 741 연산증폭기의 이용방법8-pin의 경우 1, 5번 pin에 입력 offset 전압을 가함으로써 offset nulling을 할 수 있으며, 2번 pin은 반전입력단자이며 3번 pin은 비반전 입력단자이다. pin 7, 8번은 각각 +바이어스와 -바이어스 단자이며 여기에 걸리는 전압의 크기에 따라 출력의 saturation전압이 결정된다. 마지막으로 6번 pin은 출력단자이다.3. 부궤환 증폭기의 종류별 동작특성 파악① 부궤환 증폭기 type-1 : 반전 증폭기○ 시뮬레이션 결과두가지 경우 다 반전이 일어나고 있다. 왼쪽 시뮬레이션은 Rf, Rr을 같게 하여 진폭이 같은 반전파형이고, 오른쪽 시뮬레이션은 Rf를 Rr의 두배로 하여 2배 진폭이 커진 반전파형임을 알 수 있다. 두가지 경우 모두 위의 식을 만족하고 있음을 알 수 있다.② 부궤환 증폭기 type-2 : 비반전 증폭기○ 시뮬레이션 결과두가지 경우 다 비반전이 되고 있으며, 위의 식을 기준으로하여 왼쪽 회로의 경우 Rf와 Rr이 같아서 출력이 입력의 두 배의 파형을 나타내고 있으며, 오른쪽 회로의 경우 Rf값이 Rr의 값에 비해 극단적으로 작아 입력과 출력이 거의 동일함을 보여주고 있다. 두가지 경우 모두 위의 식을 만족하고 있음을 보여준다.③ 부궤환 증폭기 type-3 : 비반전 전압플로워OPAMP에서 G = 1 로 설계하는 것이다. 다시 말해서 출력에서 반전입력으로 바로 연결하면 gain = 1이 된다. 즉 입력신호에 대해 아무런 전압이득을 갖지 않고 입력전압을 그대로 가져간다.입력 임피던스는 비반전 증폭기와 같이 매우 크며 출력임피던스는 매우 작다. 즉 어떤 입력신호를 부하에 가기 전에 완충시키는 작용을 하는 것이다.○ 시뮬레이션 결과위의 결과를 보면 거의 완벽하게 일치하는 입력과 출력의 파형을 볼 수 있다.④ 부궤환 증폭기 type-4 : 연산 증폭기를 이용한 가산기○ 시뮬레이션 결과위의 실험 결과 입력 전압 V1, V2를 2V로 놓은 회로의 출력과 4V로 놓은 회로의 출력이 거의 정확히 두 배 차이남을 볼 수 있다. 이는 출력전압 V1과 V2가 가산 된다는 것을 증명하고 있다.또한 입력전압을 2V로 두고 Rf를 2배로 올린 왼쪽 회로의 경우 역시 출력파형의 진폭이 두배로 증가하였음을 볼 수 있고, Rf값은 그대로 두고 R1과 R2값을 2배로 올린 오른쪽 회로의 경우 출력파형의 진폭이 반으로 감소하였음을 알 수 있다. 위의 시뮬레이션 출력결과는 모두 위의 식을 만족시키고 있음을 알 수 있다.