• Title/Summary/Keyword: 기구학적 운동

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유연한 기구의 틈새관절 모델링 및 해석방법에 관한 연구 (Dynamic Modeling and Analysis of Flexible Mechanism With Joint Clearance)

  • 홍지수;김호룡
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권12호
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    • pp.3109-3117
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    • 1994
  • To operate a flexible mechanism in high speed its weight must be reduced as far as the structural strength does not decrease too much, but a light-weighted mechanism causes undesirable elastodynamic responses deteriorating the system performance. Besides, clearance within the connections of mechanisms causes rapid wear, increased noise and vibration. Even if the problems described above must be considered in the initial design stage, there has been no effective design process which takes account of the correlation between dynamic characteristics of flexible mechanism and the clearance effect at the joint. In this study, the generalized elastodynamic governing equations which include dynamic characteristics and boundary conditions of flexible mechanism are derived by variational calculus and solved by using FFM theory. To take the clearance effect at joint into account a new dynamic model is presented and also the method of modified stiffness/damping matrix is proposed to activate the dynamic clearance model, which cooperates with the developed governing equation very easily. As the results of this study, the proposed method(modified stiffness/damping matrix) to calculate clearance effect was proved to be superior to the existing one(force reaction method) in solution convergency and calculation performance. Besides this method can be easily adopted to the complex shape joint without calculation of reaction force direction.

SiC/Co 반응의 계면화학 (Interface chemistry of SiC/Co reaction)

  • 임창성
    • 한국결정성장학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.109-121
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    • 1995
  • SiC/Co 반응커플을 Ar/4 vol% $H_2$분위기하에서 $950^{\circ}C$에서 $1250^{\circ}C$ 범위에서 4시간에서 100시간까지 열처리하였다. $950^{\circ}C$ 이상의 온도에서의 고상반응으로 여러 가지 규소화물과 탄소석출이 형성되었다. 이 반응 zone에 있어서의 전형적인 반응층의 순서는 $SiC/CoSi + C/Co_2Si + C/Co_2Si/Co_2Si + C/{\cdots\cdots}/Co_2Si/Co$이었다. 그리고 탄소 석출거동을 동반한 주기적인 띠구조의 형성기구가 반응운동학과 열역학적인 고찰을 통하여 조사되어졌고 논하여졌다. 이 반응의 zone의 서장은 시간의 함수관계를 가지며 이러한 반응운동학이 반응상수의 측정을 통하여 제시되어진다. 또한 microhardness 측정을 통하여 반응 zone의 기계적인 물성이 조사되어졌다.

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견관절 역행성 인공관절 치환술의 원칙 (Reverse Total Shoulder Arthroplasty: Where we are? "Principles")

  • 노규철;서일우
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • 제14권1호
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    • pp.105-110
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    • 2011
  • 목적: 견관절 역행성 인공관절 치환술의 합병증을 이해하고 이에 대한 최신의 예방 및 치료 방법을 고찰하는 것이 본 논문의 목적이다. 대상 및 방법: 기존의 구속형 인공관절 기구 (구-소켓 관절 혹은 역행성 구형 관절 디자인)는 견갑골의 외측에 회전 중심이 유지되어 제한된 관절 운동과 관절와 기구에 발생한 과도한 회전력으로 인해 조기 해리를 유발하여 실패해왔다. Grammont 역행성 인공관절 기구는 삼각근이 작용하는 새로운 생역학적 환경을 도입하여 회전근개 결손을 보상할 수 있도록 해준다. 결과: 임상적 경험이 생역학 개념에 부응하면 역행성 인공관절은 회전근 개 결손 견관절 환자에서 $90^{\circ}$이상의 능동적 거상을 회복하게 한다. 그러나 외회전은 특히 소원근 지방침윤 내지 결손이 있는 환자들에서는 종종 제한이 남는다. 내회전 역시 역행성 인공관절 후에는 거의 회복되지 않는다. 삼각근에 충분한 긴장을 회복하지 못하면 인공관절 불안성이 초래된다. 결론: 인공관절 치환술 후 재수술에서 그 결과는 예측가능성이 떨어지고, 합병증 및 재치환술 비율이 더 높음을 인지해야만 한다. 합병증을 인지하고 예방하기 위해서는 명확한 정의와 평가 지침을 포함한 표준화된 감시 장치가 필요할 것으로 사료된다.

RCGA 기반의 모델을 이용한 트레일러형 로봇의 후방경로 추종제어 (Backward Path Tracking Control of a Trailer Type Robot Using a RCGS-Based Model)

  • 위용욱;김헌희;하윤수;진강규
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제7권9호
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    • pp.717-722
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    • 2001
  • 최근 국내 수출입 물량의 증가와 더불어 항망 및 물류 처리시설의 자동화에 대한 요구가 절실하다. 특히 제한된 공간 내에서 효율적으로 화물의 적화 및 하역을 해야하는 컨테이너 수송용 트레일러의 경우 후진 및 주차기능이 매우 중요하다. 일반적으로 트레일러 형 차량은 트랙터의 속도와 방향을 제어하여 트레일러의 위치 및 방위를 제어하는 논홀로노믹(Non-holonomic)제어시스템으로서 제어하기가 까다로우며 특히, 후방경로 주행에 있어서는 시스템이 불안정해지지 쉽기 때문에 더욱 더 정교한 제어가 요구되고 있다. 아울러 자립(Self-contained) 이동 시스템의 실제 구현에 있어서는 CPU의 처리능력, 뱃터리 용량 등 여러가지 물리적 제약조건을 고려하여 시스템을 통합하여야 하므로 시스템의 대형화나 알고리즘 복잡성을 줄이는 노력이 필요하다. 제어하는데 있어서 CPU에 부담을 덜어주기 위해 복잡한 알고리즘을 피하면서 광범위한 운전영역에서 큰 무리없이 동작할 수있도록 하는데 역점을 둘 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 선형 모델을 얻고 이를 근거로 후방직선경로를 안전하고 정확히 추종할수 있는 상대 피드백 제어기를 설계하는 무제를 다룬다. 일반적으로 트레일러형 로봇의 후방경로 제어는 몸체의 질량. 관성 등과 같은 동역학적 요소와 길이, 폭등과 같은 운동학적 요소가 동시에 고려되어져야 하지만, 로봇의 병진속도와 회전각속도 제어를 담당하는 하위의 제어기를 미리확보한 것으로 간주하고 운동학적 요소만을 고려하였다. 먼저 로봇의 비선형 기구학적 모델로부터 선형모델의구조를 결정하고, 실제 장치를 Sinusoidal 형태로 주행시키면서 얻어진 입출력 데이터와 실수코딩 유전알고리즘 (Real-coded genetic algorithm: RCGA)을 이용하여 그 파라미터를 추정한다. 이와 같이 추정된 모델에 기초한 상대 피드백 제어기가 극배치법으로 설계되어졌으며, 제안된 방법에 대한 유효성은 실제 실험장치를 통해 검증되어진다.}$/ml와 150 $\mu\textrm{g}$/ml로 hydroxyl radical의 소거 능이 좋은 vitamin C (180 $\mu\textrm{g}$/ml) 보다 뛰어난 소거 활성을 나타내었다. Superoxide radical을 소거하는 효과는 초두구 추출물의 $IC_{50}$/ 값 10 $\mu\textrm{g}$/ml, 빈랑 추출물이 15 $\mu\textrm{g}$/ml을 나타냈고, 이는 기준 물질인 vitamin C (35 $\mu\textrm{g}$/ml)보다 좋은 소거 활성을 보여주었으며, gallic acid 9 $\mu\textrm{g}$/ml과 유사한 효과를 나타내었다. 사람 섬유아세포를 배양하여 hydroxyl radical과 superoxide radical를 발생시킨 후 초두구와 빈랑 추출물의 세포 보호 효과를 실험한 결과 25 $\mu\textrm{g}$/ml의 농도로 처리하였을 때 각각 85% 이상의 우수한 세포 보호 효과를 나타내었다. 초두구로부터는 자유라디칼 소거 활성이 있는 물질을 분리하기 위하여 분획한 후 가장 높은 소거 활성을 보인 에틸아세테이트 층에 대하여 silica column chromatography, preparative TLC를 수행하였다. 초두구로부터 분리된 물질은 HPLC를 이용한 분리에서 phenol성 물질인 gallic acid와 동일한 retention time을 보여줌으로써 초두구로부터 분리된 물질은 gallic acid와 유사한 phenol성 물질이거나 그의 유도체일 것으로 추측된다. 따라서, 초두구와 빈랑 추출물은 피부 노화의 주요인이 되고 있는 lipid radical, hydroxyl radical, superoxide radical을 소거하는 활성이 뛰어나 자유라디칼에 의하여

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맨손체조가 노인의 생리적 지수와 체력에 미치는 효과 (Effects of Exercise Designed on Physiological Variables Physical Functions in the Elderly)

  • 민순;주애란
    • Journal of Korean Biological Nursing Science
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    • 제4권1호
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    • pp.71-83
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    • 2002
  • 본 연구는 낮은 강도의 전신운동으로, 특별한 운동기구를 이용하지 않으면서 동작 실시 동안 신체에 부담을 주지 않고 노인의 건강문제를 예방하는 맨손체조운동을 실시하여 노인의 건강을 증진시킴으로써 노인의 생리적 지수와 체력에 미치는 효과를 규명하고자 시도하였다. 본 연구는 맨손체조를 실시한 원시실험연구로 단일군 사전사후 설계이다. 자료수집 기간은 2002년 3월 5일부터 6월 11일까지 15주간이었다. 대상자는 G시에 있는 일 교회 노인대학에 소속된 노인 23명을 대상으로 하였다. 수집된 자료는 SPSS/PC 프로그램을 이용하여 일반적 특성은 실수와 백분율로, 대상자의 맨손체조 실시 전 후의 생리적 지수, 체력의 차이 검정은 paired t-test로 분석하였다. 본 연구를 통하여 얻어진 연구결과는 다음과 같다. 1) 대상자의 심박동수는 맨손체조 실시 전 80.4회/분이었고 맨손체조 실시 후 75.5회/분으로 감소하였으며, 통계적으로 유의하였다(t=2.316, p=0.030). 2) 대상자의 수축기혈압은 맨손체조 실시 전 129.5mmHg이었으나 맨손체조 실시 후 122.8mmHg로, 이완기혈압은 맨손체조 실시 전 78.9mmHg이었고 맨손체조 실시 후 71.52mmHg로 각각 유의하게 감소하였다(t=2.777, p=0.033, t=2.989, p=0.007). 3) 대상자의 산소포화도는 맨손체조 실시 전 96.4이었고 맨손체조 실시 후 96.8로 증가하였으나, 통계학적으로 유의하지는 않았다(t=-1.096, p=0.285). 4) 대상자의 체력은 맨손체조 실시 전 2.1이었고 맨손체조 실시 후 2.3으로 증가하였으나, 통계적으로 유의하지는 않았다(t=-0.746, p=0.464).

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저항성 운동이 알츠하이머 형질전환 생쥐 뇌의 베타 아밀로이드 대사와 인지기능에 미치는 영향 (The effect of resistance exercise on β-amyloid metabolism and cognitive function in a mouse model of Alzheimer's disease)

  • 장용철;구정훈
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.418-428
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    • 2020
  • 본 연구는 알츠하이머(Alzheimer's disease: AD) 형질전환 생쥐를 대상으로 저항성 운동(resistance exercise: RE)이 해마의 베타 아밀로이드(β-amyloid: Aβ) 단백질 대사, 신경세포사멸 및 인지기능에 미치는 영향을 확인하는데 목적이 있다. AD 비 형질전환 생쥐(non-transgenic: non-tg, n=14)와 형질전환 생쥐(transgenic: Tg, n=14)를 무선 배정하여 비 형질전환 생쥐 대조군 (non-tg-control: NTC, n=7), 비 형질전환 생쥐 저항성 운동군(non-tg-RE: NTRE, n=7), 형질전환 대조군(tg-control: TC, n=7) 및 형질전환 저항성 운동군(tg-RE: TRE, n=7)으로 구분하였다. RE는 특수 제작한 사다리 저항성 운동 기구를 사용하여 점진적으로 set 수를 증가시켜 총 8주간 실시하였다. 운동 후 인지기능 능력을 평가하기 위한 수중미로검사와 Aβ 단백질 대사, 신경세포사멸 지표 및 SIRT1/PGC-1α 단백질 발현 수준을 확인하였다. 수중미로검사 결과 거리와 시간 모두 TC 집단에서 유의하게 증가 되었지만 RE를 실시한 TRE 집단에서 거리와 시간이 감소 되어 인지능력이 개선된 것으로 확인되었다. 또한, TC 집단에서 증가된 Aβ 단백질 발현은 RE를 통해 감소하는 것으로 나타났다. 신경세포사멸 관련 단백질인 Bcl-2/Bax ratio는 TC 집단에서 유의하게 감소되어 신경세포사멸이 증가 된 것으로 나타났지만 RE는 Bcl-2/Bax ratio을 증가시켜 신경세포사멸을 감소시킨 것으로 확인되었다. TC 집단에서 증가된 BACE1 및 ROCK1과 감소된 ADAM10과 RARβ 단백질 발현은 RE를 통해 감소되거나 증가 된 것으로 나타났고, SIRT1/PGC-1α 단백질 발현은 TC 집단에서 감소 되었지만 RE를 통해 증가 된 것으로 나타났다. 따라서 8주간의 RE는 AD의 병리학적 특징인 Aβ 단백질 발현을 감소시키고 관련 생성 기전들을 조절하여(SIRT1/PGC-1α 기전 활성, 아밀로이드 생성기전 억제, 비-아밀로이드 생성기전 활성) 신경세포사멸 억제시키고 결과적으로 인지기능을 개선 시킬 수 있는 효과적인 운동 방법이라고 생각된다.

한국 성인 나트륨 과다섭취군의 남녀별 건강관련 식이행태와 생활양식 특성요인 (Health-related Dietary Behaviors and Lifestyle Factors associated with Sodium Hyperingestion in Korean Adults)

  • 김도우;이무식;나백주;홍지영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.3326-3337
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    • 2013
  • 이 연구는 한국 성인남녀의 나트륨 과다섭취와 관련된 건강관련 식이행태와 생활양식의 특이점을 알아보기 위해 이루어졌다. 이는 2010년 국민건강영양조사의 30~69세 성인을 대상으로 세계보건기구에서 권장하는 1일 나트륨 섭취량(2,000mg/day)을 기준으로 나트륨 섭취군을 권장섭취군과 과다섭취군으로 구분하고, 남녀별 과다 섭취군과 연관된 인구사회학적 특성 및 식행동, 건강관련 요인들을 비교, 분석하였다. 이 연구에서 로지스틱회귀분석에 의한 나트륨 과다섭취군의 위험요인들로는 인구사회학적 특성에서는 독신이거나 가구원수가 적은 여자 계층에서 식행동과 건강관련 행동에서는 아침, 점심, 저녁식사여부와 영양표시 이용이 관련있는 것으로 나타났다. 그리고 남자의 경우는 점심, 저녁 등의 식사여부와 주관적 체형인식의 식이행동만이 관련이 있고 여자의 경우에서는 인구사회학적 특성의 가구원수와 아침, 점심, 저녁 식사여부의 식이행동만이 관련있는 것으로 나타났다. 연구결과에서 남녀의 나트륨 과다섭취 행태가 다른 양상을 보이고 있으므로, 이를 기초로 한국 성인의 고혈압 예방을 위한 지속적인 나트륨 저감운동의 전개시, 나트륨 과다섭취 억제를 위한 성별 적정 영양소 섭취기준 및 나트륨 관련 영양표시 이용이 마련되어 효과적인 나트륨 저감 식생활 개선이 되도록 제언한다.

Mandibular Kinesiograph의 선형충실도 및 계측정확도에 관한 연구 (A Study on the Measurement Accuracy and Linearity of the Mandibular Kinesiograph)

  • 김인권
    • 대한치과의사협회지
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    • 제22권7호통권182호
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    • pp.607-620
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    • 1984
  • Mandibular Kinesiograph (MKG-5R)으로부터 얻어지는 자료의 유효성에 관한 연구를 위하여 비철, 비자석성의 기구를 이용해서 3cm×4cm×5cm의 4차원적 입체공간내에서 수행하였다. Kinesiograph로 부터의 직접 얻어지는 자료(관찰치)와 실제 움직인 거리(실제치)간의 관계를 먼저 보기위해 Scatter plot과 Correlation이 연구됐다. 그러나 최종의 목표는 어떤 형태의 공식을 만들어 이것으로 Kinesiograph관찰치를 이용, 실제치를 알도록 하는 것이었으므로 관찰치의 통계학적 회귀분석이 수행되었다. 통계분석의 결과는 Kinesiograph 관찰치와 실제치 간의 강한 상관관계를 보였다. 그러나 높은 상관계수가 반드시 얻어진 선형모형의 완벽한 예측성을 의미하는 것은 아니다. 이 연구로부터 얻어진 선형모형이 실제치를 모두 완벽하게 예측할수는 없었다. 그 이유로서는 종속변수(실제치)의 불연속성과 관찰치(비종속변수) 상호간의 독랩성 때문이다. 결론적으로 Kinesiograph가 어떤 형태로든 적절한 방법에 의해 수정이 있지 않으면 그 계통자체내에 내재하는 비선형적 특성 때문에 그 이용이 하악운동의 제한된 범위내에만 적용될 수 있다.

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견형 4족 로봇의 위치 이동: 걷기 및 속보 (Locomotion of Dog-like Quadruped Robots: Walk and Trot)

  • 임승철;김광한
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.51-59
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    • 2011
  • 본 논문은 다양한 지면에 적응 가능한 견형 4족 로봇의 위치 이동에 관한 것으로 정 보행과 동 보행의 구현 방법 및 특성을 주로 다루었다. 이를 위하여, 총 12 자유도의 로봇을 자체 제작하였으며, 몸통과 발의 운동궤적을 생체 모방 방식으로 생성한 후 역기구학에 의하여 그에 해당하는 각 다리의 관절각을 해석적으로 구하였다. 이러한 관절각 데이터를 상기 로봇의 ADAMS 모델에 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행한 결과, 계획된 걷기 및 속보 걸음새가 동력학적으로 안정함을 확인하였다. 그러나 그 이전의 속보 패턴의 경우에는 시뮬레이션 결과와는 달리 실험 중 불안정한 거동을 보였다. 그에 따라 원인 분석을 하는 과정 중, 속보와 같은 동 보행의 경우 ZMP보다는 WSM의 개념을 적극적으로 활용하고 보행 주기를 최대한 단축시키는 것이 안정성 확보에 매우 중요함을 발견하였다.

극저기압에 의한 한반도 강설 발달기구 분석 (Analysis of Snowfall Development Mechanism over the Korean Peninsula due to Polar Low)

  • 김진연;민기홍
    • 한국지구과학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.645-661
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    • 2013
  • 본 연구에서는 2010년 12월 27일부터 28일까지 서울을 포함한 수도권 지역에 많은 강설을 일으킨 사례의 종관적, 열역학적 및 역학적 특징을 조사하였다. 이 사례는 극저기압으로 분류할 수 있는 특성을 지녔다. 분석에 사용된 자료는 지상 및 상층 일기도, 강설량, 해수면온도, 위성사진, 연직프로파일 및 미국 국립환경예측센터의 전구 $1^{\circ}{\times}1^{\circ}$ 재분석자료 등이다. 극저기압은 대기 하층에서 양의 경압성이 강하게 나타나며 925 hPa에 온난이류가, 700 hPa에 한랭이류가 있어 조건부 불안정층이 뚜렷하게 보이는 곳에서 형성되는 것으로 사료된다. 극저기압의 발달기구는 대류권계면 접힘에 의한 성층권 공기의 유입과 그에 따른 위치 소용돌이도의 증가로 하층에 수렴과 저기압성 순환의 유발에 기인한다. 이는 눈구름의 발달로 이어져 서울 지역에는 10 cm, 남부지방에는 최고 20 cm까지 적설을 보였다. 강설의 발달기간동안 상층 500 hPa에는 $-45^{\circ}C$의 한랭핵이 존재하였고 단파골과 지상 기압골간의 위상차도 $3-5^{\circ}$를 이루어 극저기압이 온난역의 저기압성 소용돌이도 이류 지역에서 발달할 수 있었다. 발달의 최성기에는 역학적 대류권계면이 700 hpa까지 하강하였고 위치소용돌이도의 증가로 상승기류도 강화되었다. 전반적으로 강설의 발생과 대류권계면의 파상운동과는 깊은 관련을 보였다. 극저기압이 한반도를 통과하는 동안 대류권계면이 하강하는 지점의 동쪽에 소용돌이도와 상승기류가 강화되었고 동시에 많은 습기가 이류되는 곳에서 강설량도 최대로 나타났다.