21C 디자이너의 역할첨단정보 산업사회 - 21C !인터넷과 컴퓨터를 빼놓고는 설명할 방법이 없는 시대이다.그리고 21C의 이러한 환경 하에서 디자이너의 사회 활동은다른 어느 직업인들보다도 다양하다.하지만 무한 경쟁시대인 지금 서로의 경쟁에서 살아남기 위해선21C의 디자이너는 현재의 체계를 벗어나세계로 자신의 전문성과 자질을 떨칠 수 있도록 첨단 정보산업의이기들을 잘 활용해야 하는 것이 디자이너의 역할로 요구된다...그렇다면 21C의 디자이너에게 있게될 변화들은 무엇이며앞으로 그 변화에 따른 역할에는 무엇이 있을까?♣ 그 변화① 21C 디자이너에게는 더 이상 포트폴리오가 필요없다.21C 디자이너는 자신의 홈페이지 주소 하나만으로 그 무거운포트폴리오를 대신할 수 있다.. 자신의 창의력과 디자인 감각을홈페이지를 통해 증명될 수 있기 때문이다.② 21C의 디자이너는 더 이상 인맥으로 연결되는걸 바라지 않는다.21C의 인터넷 환경 하에서는 모든 디자이너들의 정보가데이터베이스화되어 검색된다.. 어떤 자동차를 디자인한 사람이 누구인지, 또 그 사람이 작업한 작품들은 어떤 것들이 있는지는 인터넷상의데이터베이스를 통해 순식간에 검색될 수 있다. 인터넷이 일반화된21C에는 디자인 능력만이 디자이너를 평가하는 최고의기준이 되기 때문이다.③ 21C 디자이너는 더 이상 국내시장만을 상대로 디자인하지 않는다.인터넷 환경 하에서 디자인은 전 세계를 무대로 판매되며,전 세계로부터 디자인을 의뢰받게 된다.21C 디자이너는 자신의 디자인을 사무실에만 쳐 박아 두지 않는다.어떤 광고제작자가 또는 어떤 편집자가 당신을 필요로할지 모르기 때문이다. 당신이 디자인한 모든 작품은 인터넷을 통해전 세계의 쇼윈도에 전시될 수 있다.♣ 그에 따른 역할① 우선 디자인 발전에 투철한 사명감을 갖자!,② 21C에 핵심이 되는 컴퓨터 메카니즘 등의 첨단 테크놀리지를활용할 줄 아는 과학적인 정신을 가져야한다.③ 현 시대의 디자인들에게 요구되어지는 바는 단순한기계적인 사고에서 벗어나 보다 자유롭게 생각하고 표현하는창조적인 자세가 필요하다.☞ 우리는 이제 막 디자인의 세계에 입문한 수련생들이다..그리고 지금은 21C이다.. 우리들이 이 21C를 이끌어 나가야 하는디자이너인 것이다.무한경쟁시대인 21C - 첨단문명과 사회적 상황들은우리에게 투지와 끈기, 그리고 진취적인 기상과 용기로도전과 혁신을 요구한다..그렇게 하여21C에 꼭 필요로 한 - 인간을 위한 그리고 자연을 위한디자인을 함으로 사회에 공헌하고 우리의 생활을 더욱더 윤택하게만들어야 한다..우리는 디자인을 할때 외관을 꾸미는 데에만 집중되어 다분히 감각적이고 비논리적이며 주관적인 내용으로 일관하고 있었다. 그러한 점은 우리가 얼마나 많은 과오를 범해왔는지 알 수 있는 것이다. Good Design은 만드는 사람, 파는사람, 쓰는사람, 심지어 그 제품을 고치는 사람 모두에게 좋아야 한다는 말이 있다. 그말은 디자이너의 사회적 기여도가 얼마난 큰것인가를 잘 말해주고 있다. 디자이너와 기업의 역활은 상당히 중요하고 한 나라의 경제를 좌우하는 큰 요소로서 작용을 할 것이다.지금까지 우리는 디자이너의 역활과 기업의 역활 및 그에 대한 상호 관계에 대하여 알아보았고 따라서 우리는 아래와 같은 결론을 내릴수 있을 것이다. 우선 디자인 발전에 투철한 사명감이 있는 디자이너가 있어야 하며, 또한 대중들의 인식 변화도 함께 이루어져야 한다. 뿐만 아니라 현 시대의 디자인들에게 요구되어지는 바는 단순한 기계적인 사고에서 벗어나 보다 자유롭게 생각하고 표현하는 창조적인 자세가 필요하다. 또한 디자인이 갑자기 생기는것이 아닌 이상 이에 대한 역사적인 안목도 필요하며, 컴퓨터 메카니즘 등의 첨단 테크놀리지를 활용할 줄 아는 과학적인 정신도 필요하다.
{Ⅰ. 서론미국 Californai의 Oakland시에서 1989년도 월드 시리즈의 세번째 경기가 시작되기 직전에 진도 7.1의 강진으로 발생한 지진파가 시에서 100km 떨어진 Loma Prieta 지역을 강타하여 67명의 인명피해와 심각한 재해를 불러일으켰다. 이때 Nimitz 고속도로중 1.4km가 붕괴되어 십수명의 사상자가 발생하였다. 이층으로 된 고속도로의 붕괴는 명백히 지진파의 충격 때문이었다. 그러나 똑같이 건설한 고속도로중 왜 일정길이의 고속도만 피해를 입고 나머지는 무사하였겠는가? 그것은 바로 진동에 의한 공명현상 때문이다. 당시에 발생한 지진파는 대략 9.0 rad/s에서 최대 진폭을 갖는데, 불행하게도 고속도로의 상판이 갖는 자연진동수와 비슷하였다. 고속도로중 특정부분의 1.4 km만 붕괴된 이유는 헐거운 진흙위에 세워진 이 부분의 진폭이 단단한 바위위에 세워진 나머지 구간보다 다섯배 정도 컸기 때문이다. 이처럼 1차원 운동중 가장 중요한 문제중의 하나이며, 물리현상을 다루는 중요한 수학적 방법을 제시하여 주는 것이 선형조화진동자의 문제이다. 선형 조화진동자는 복원력이 근사적으로 변위에 비례하는 단조화진동 문제를 비롯하여 마찰등이 작용하는 감쇄진동, 외부력에 의한 강제진동 등이 있다. 우리는 여기서 감쇄진동 및 강제진동을 고찰해 보기로 한다.Ⅱ. 본론1. 조화진동자와 공명1) 감쇄 조화진동자질량 m인 진동자에 감쇄력 {-bv가 작용할 때, 계의 운동 방정식은{m { {d }^{2 }x } over { d{t }^{2 } }+b {dx } over {dt } +kx=0(1)으로 주어진다. 이 식을 바꿔쓰면,{{ {d }^{2 }x } over { d{t }^{2 } } +{b } over {m } {dx } over {dt } +{k } over {m }x=0또는 {{ {d }^{2 }x } over {d {t }^{2 } } +2beta {dx } over {dt }+ { omega }`_{0 } ^{2 }x=0(2)이 식에서{beta ={b } over {2m }, {{{{{{{ omega }`_{ 0} ^{ 2} = {k } over {m }}}}}}}(3)(2)식의 해를{x(t)=Aexp{(- beta t)sin( { omega }_{n }t+ phi )(4)으로 가정하자. A와{phi는 초기조건에 의해서 결정되는 상 수이다. 고유진동수{{ omega }_{n }의 표현은 (4)식을 (2)식에 대입해서 아래의 (5)식을 얻을 수 있다.{{ omega }_{ n} =({{omega}`_{ 0} ^{2 }- { beta }^{2 }{{{{)}}}} }^{1/2 }{= { omega }_{0 } {[1- ({ { beta} over {{omega}_{0}}}^{2 })] }^{1/2 }(5) 아래의 그림 1은 (4)식을 시간의 함수로 그린 것이다. 계산을 위해 입력된 값은 x(0)=1 m, v(0)=0 m/s, m=1 kg, b=0.2 kg/m, k=2 N/m,{{{phi = pi /2}}이다.그림 1에서 실선으로 양의 값에서 출발한 그래프는 질점의 위치를 나타낸 것이고, 음의 값에서 출발한 그래프는 속도를 나타낸다.{ 그림 1. 시간의 함수로 그린 질점의 위치와 속도.{그림 2. 질점의 위치와 속도에 대한 시간의 함수그림 2는 질점의 위치와 속도를 시간의 함수로 나타내고 있다. 이 그림에서 위치와 속도의 크기 모두가 시간이 지나면서 평형점을 향하여 점점 감소함을 알 수 있다.{그림 . 시간이 따른 질점의 위치와 속도가 감소하는 3차 원 그래프그림 3은 질점의 위치와 속도가 시간이 지남에 따라서 감소하는 모양을 3차원적으로 보여주고 있다.그림 4는 감쇄계수 b와 시간 t의 함수로 위치의 진폭 A가 변하는 모양을 3차원적으로 보여준다. b값이 클수록 A가 급격하게 감소함을 알 수 있다.{그림 4. 감쇄계수 b와 시간 t의 함수로 위치의 진폭 A가 변하는 모양2) 강제 조화진동자질량 m인 감쇄 조화 진동자에 외부의 조화력이 작용할 때, 계의 운동방정식은 다음과 같이 쓸 수 있다.{m { {d }^{2 }x } over { d{t }^{2 } }+b {dx } over {dt } +kx= { F}_{ 0}exp{[i( omega t+theta)](6)이 식의 해를{x(t)=Aexp{[i( omegat+ { theta }^{' })](7)으로 가정하고, 이것을 (6)식에 대입하면 위상 A의 표현을 얻는다.{A= { { F}_{0 }/ {m }} over { SQRT {( { { omega }`_{ 0} ^{2 }- { omega }^{ 2} })^{2 }+4 { beta }^{ 2} { omega }^{2} } }(8){= { 1} over {SQRT{{ { omega }`_{ 0} ^{2 }[1- {({ omega/ { omega }_{ 0}})^{2}}}]^{2}+4 { beta }^{ 2} {({omega/ { omega }_{ 0} })^{2} }}}( { { F}_{0 } } over {{m { omega }_{ 0}}})공명각진동수{{ omega }_{r}의 표현은{dA/d omega =0의 조건으로부터 얻을 수 있다.{{ omega }_{ r} =({ { omega }`_{0 } ^{2 }-2 { beta }^{2 } })^{1/2 }= { omega }_{0 } {[1-2 {( { beta } over{ { omega }_{0 } }) }^{2 }] }^{ 1/2}(9)(5)식과 (9)식으로부터 고유각진동수와 공명각진동수 사이의 관계식을 구할 수 있다.{{ omega }_{ r}= SQRT { { omega }`_{ n} ^{2 } - { beta }^{2 } }(10)어떤 역학계에 강제조화력이 작용하면 그 역학계는 공명현상에 의해 파괴될 수 있다. 이로 인한 실제 상황은 1940년에 워싱턴주의 타코마 다리(Tacoma Narrows Bridge)에서 일어났다. 이 다리의 고유진동과 이 지역에 부는 바람의 진동에 의한 공명현상으로 인하여 자연적으로 파괴되었던 것이다. 다음의 사진들은 이 다리가 붕괴되는 과정을 보여주고 있다.{ 그림 5. 타코마 다리의 파괴 전 진동모양의 옆모습{ 그림 6. 타코마 다리의 파괴 전 진동모양의 윗모습{ 그림 7. 타코마 다리의 파괴되는 모습이제 강제조화진동자의 입장에서 타코마 다리가 바람에 의해 어떻게 자연적으로 파괴될 수 있었는지 알아보기로 한다. (8)식에서 타코마 다리의 고유진동수 {{ f}_{n } = { omega }_{n } /2 pi{=0.2Hz일 때, {beta = {b } over { 2m}값에 따라 진폭 A가 어떻게 변하는지 살펴보자.그림 8은 {beta =0.05, {{{0.1}}}, {{{0.5}}}세 경우에 대해{omega값에 따라 A의 변화를 보여주고 있다. 계산은 편의상{{ F}_{0 }/ {m{ omega}_{0}}=1 로 놓았다.{beta값이 0.05일 때 0.1이나 0.5에 비해 날카로운 피크를 나타냄을 볼 수 있다. 주목할 것은 주어진{beta값에 대해{omega값이 공명각진동수{{ omega }_{r }값이 되는 점에서 피크의 정점을 이루고 있다는 것이다.{ 그림 8. {beta =0.05, {{{0.1}}}, {{{0.5}}}의 세 경우에 대해{omega값 에 따른 진폭 A의 변화{ 그림 9. {beta와{omega값의 변화에 따른 A의 변화를 나타낸 3차원 그래프{그림 9는{beta와{omega값의 변화에 따른 A의 변화를 3차원적으로 보여준다. 그림 8과 마찬가지로{omega값이{{ omega }_{r }값 부근에서 A는 피크를 나타냄을 알 수 있다.이와 같은 결과들을 토대로 {beta와 {omega값의 변화에 따른 A의 변화를 표로 나타내 보면 다음과 같다.표1을 살펴보면{{ omega }_{n }값이 공명각진동수{{ omega }_{r }값과 같아지는 점에서 A값이 피크의 정점을 이루고 있는 {beta값은 최소가 되고 있다는 것을 알 수 가 있다.{{beta{{ omega }_{0 }{{ omega }_{n }{{ omega }_{ r}A0.51.35251.25661.15291.07630.11.26061.25661.25275.01580.051.25761.25661.255610.0079표 . {beta =0.05, {{{0.1}}}, {{{0.5}}}의 세 경우에 대한 {omega,{{ omega }_{0 }, {{ omega }_{n },{{ omega }_{ r}, A의 값Ⅲ. 결론우리는 시간의 함수로 감쇄 조화진동자와 이에 외부력이 더해지는 강제진동을 고찰해보았다. 여기서 타코마 다리를 붕괴시킨 원인인 공명을 살펴보았다. Mathematica를 이용하여 감쇄 조화진동자와 강제 조화진동자에 관한 미분방정식을 풀고, 강제진동시에 고유진동수와 외부진동수가 일치할 때 일어나는 공명의 진폭을 그래프로 구현하였다. 강제진동시에 공명이 고유진동수{{ omega }_{n }값과 공명각진동수{{ omega }_{r }값이 같아지는 점에서 나타난다는 것을 진폭 A값이 피크의 정점을 이루게 되는 것으로부터 알 수 있었다.
![[자연과학]공명의 위력](https://image4.happycampus.com/Production/thumbnail/2000/06/09/data1026753-0001.jpg)
