• 제목/요약/키워드: 동적 운동

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VPMM 시험을 통한 선수부에 프로펠러를 갖는 수중운동체의 조종성능 추정 (Estimation of Maneuverability of Underwater Vehicles with Ahead Propeller by the Vertical Planar Motion Mechanism Test)

  • 신명섭;김동휘;김야긴;황종현;백형민;김성재;박상준;최영명;박홍래;김은수
    • 한국항해항만학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.168-178
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    • 2022
  • 본 연구에서는 선수부에 프로펠러를 갖는 수중운동체의 연직면 조종성능을 추정하기 위해 저항시험, 연직면 사항시험, VPMM 시험을 부산대학교 예인수조에서 수행하였다. 연직면 사항시험은 대각도에서 발생하는 횡교차력 성분을 고려하기 위해 -40도에서 40도 범위 내에서 수행하였다. 프로펠러의 회전 상태는 특정 rpm으로 회전하는 경우와 예인속도에 맞춰 자연스럽게 프로펠러가 회전하는 경우로 나눠 시험을 수행하였다. 구속모형 시험을 통해 수중운동체의 연직면 조종 유체력 미계수를 추정하였으며 최종적으로 동유체력 미계수를 기반으로 연직면 동적 안정성지수를 산정하고 프로펠러 회전 상태가 동적 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 본 시험 결과는 전방에 프로펠러를 갖는 수중운동체의 조종시험 참고자료로서 활용될 것으로 기대된다.

시지각을 이용한 발의 감각되먹임 적용이 편마비 환자의 운동기능에 미치는 영향 (Effectiveness of Sensory-Feedback Ankle Training on Motor Functions in Hemiparetic Patients)

  • 서동권;이동엽
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 2부
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    • pp.595-598
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 뇌졸중으로 인한 만성 편마비 환자를 대상으로 발에 시지각 자극을 적용하여 균형과 보행에 관한 운동기능에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 6개월 이상 된 편마비 환자 16명이 연구에 참여하였고, 무작위로 실험군(EG) 10명과 대조군(CG) 10명으로 구분하였다. 두 군 모두 기본적인 물리치료를 적용하였고 실험군은 정적균형도구인 Tetrax Multiple System을 이용하여 발목에 감각되먹임 시지각 자극을 매회 30분, 4주간 주 3회 실시하였다. 운동 중재 전과 후의 운동기능에 해당하는 균형(TUG), 보행(DGI)을 측적하여 본 연구의 효과를 비교하였다. 실험군에서 정적 균형, TUG, 그리고 동적 균형지수(DGI) 지수는 중재 전후 통계적으로 유의한 차이를 나타냈고(p<.05), 실험, 대조군간 전후의 변화율에서도 유의한 차이가 나타났다(p<.05). 대조군에서는 DGI 만 중재 전후 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 순수하게 유산소 운동만을 실시하였다. 통계처리 방법으로 전 후 차이를 검증하기 위하여 대응표본 t 검정을 실시하였고 대조군과의 차이 검증을 위하여 독립표본 t 검정을 실시하였다. 모든 통계적 유의수준은 0.05로 하였다. 본 연구에서는 편마비 환자에게 흥미를 촉진하고 운동 기능 회복의 효과를 강화할 수 있는 감각 되먹임이 동반된 시지각 자극을 적용하여 균형 및 보행기능의 향상을 얻을 수 있었고, 차후 연구는 장기간의 추적 관찰 연구가 지속되어야 하고 발목 뿐만 아니라 다른 관절에서의 비교연구가 필요할 것이다.

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인공수근관절과 의수를 개발하기 위한 최적설계법과 유한요소법에 의한 수근관절의 역학적해석 (Force Analysis of Wrist Joint to Develop Wrist Implant and Mechanical Hand Using Optimization Technique and Finite Element Method)

  • Jung-Soo Han
    • 한국안전학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.178-184
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    • 1997
  • 외력의 작용에 의해 발생되는 인체 내부의 내응력에 대한 이해가 중요하게 됨에 따라, 인간의 생체모델에서 근력이나 관절내에서의 응력분포를 밝히기 위한 다수의 수학적 모델이 소개되어져 왔다. 그러나 고체모델이나 인공손목관절의 개발에 무엇보다도 중요한 실제에 가까운 3차원적인 수학적 모델의 개발은 지금까지 성공적이지 못하였다. 본 연구에서는 인체의 손목관절에서 원위 요골과 척골로 구성되어진 3차원 수학적 모델과, 정교하게 재구성되어진 2차원의 유한요소법을 이용한 수학적 모델을 완성함에 있다. 본 연구에서는 동적운동시의 손목관절에서 근력과 원위 요골과 척골로 전달되어지는 힘과 관절내의 응력분포를 수학적 모델을 통하여, 정확하게 예측할 수 있는 가능성을 보여 주었다. 본 연구에서 추출되어진 결과는 동적운동 시 (반복운동), 손목관절을 이루고 있는 원위 요골과 척골에 상당히 많은 양의 힘이 전달되어 짐을 밝히었으며, 이것은 반복운동에 의하여 손목관절에 종종 발생하는 누적성질환과 깊은 연계성을 갖고 있음을 보여 주고 있다.

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규칙파상에서 부유체의 움직임 (Motion of Buoyant Objects on Regular Waves)

  • 방갑선;조성현
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.170-177
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    • 2007
  • 부유체가 등장하는 콘텐츠에서 부유체의 길이, 너비, 무게, 속도 등의 속성과 파도의 파장과 방향 등 파도 특성의 변화를 동적으로 표현할 수 있다면 콘텐츠 개발에 도움이 될 것이다. 따라서 본 논문에서는 조선해양공학에서 사용하는 부유체의 운동방정식을 이용하여 부유체의 상하운동이 부유체의 속성과 파도의 특성 변화에 따라서 어떻게 변화하는지 실험을 통하여 검증하였다. 본 논문의 연구 결과는 조선해양공학에 깊은 지식이 없더라도 콘텐츠 개발자가 부유체가 등장하는 콘텐츠를 개발하는데 도움이 될 것이다. 본 논문에서 부유체의 속도 및 파도의 파장과 방향이 동적으로 변할지 라도 실시간으로 부유체의 움직임을 계산을 할 수 있음을 보여주었다 향후에는 불규칙 파도에서 부유체가 어떻게 움직이는지 연구하고 이를 계산하는 부유체엔진을 개발하고자 한다.

낮은 원호아치의 좌굴거동에 대한 연구 (A Study on Buckling Behavior of Shallow Circular Arches)

  • 김연태;허택녕;오순택
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.87-94
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    • 1998
  • 동하중을 받는 낮은 원호아치의 좌굴거동을 지지조건을 달리하여 해석하여 거동상의 차이를 비교, 분석하였다. 형상의 비선형성은 Lagrangian 운동좌표를 고려하여 해석하였으며, 동적운동방정식의 해를 구하기 위해 유한요소법을 사용하였다. 동적운동방정식의 시간적분은 Newmark해법을 채택하였고, 각 시간단계에서의 비선형거동에 따른 반복계산은 Newton-Raphson방식을 이용하였다. 아치의 좌굴거동해석에는 Humphreys 등이 사용한 좌굴기준 및 무차원 매개변수를 이용하였다. 단, Humphreys 등과는 달리 비대칭구조물의 좌굴판단시에도 적용할 수 있도록 수평변위를 반영한 처짐비식을 제안하였고, 이를 프로그램화하여 모형해석에 적용하였다. 모형해석을 통하여 낮은 아치의 지지조건에 따른 좌굴해석을 수행하여 양단힌지아치가 양단고정아치보다 좌굴전.후 큰 처짐비를 보여 좌굴강성면에서 상대적으로 불리한 구조라고 판단된다. 그 밖에 같은 형상매개변수를 갖는 아치는 지지조건에 관계없이 같은 하중매개변수를 재하할 경우, 같은 시간매개변수에서 처짐비를 기준으로 같은 거동을 함을 알았다. 따라서 좌굴현상도 같은 하중매개변수에서 나타남을 확인하였다.

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수평 양방향 지반운동이 작용하는 직사각형 액체저장탱크의 지진응답 특성 (Characteristics of Earthquake Responses of a Rectangular Liquid Storage Tanks Subjected to Bi-directional Horizontal Ground Motions)

  • 이진호;이세혁
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.45-53
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    • 2020
  • 액체저장탱크의 지진 거동은 유체-구조물 상호작용에 의해 복잡하게 나타나므로, 이 시스템의 지진응답과 피해를 정확하게 예측하기 위해서는 이를 엄밀히 고려하여야 한다. 이 연구에서는 유체-구조물 상호작용을 엄밀히 고려하여 양방향 수평 지반운동이 작용하는 직사각형 액체저장탱크의 지진응답 해석을 수행하고 그 응답 특성을 분석하고자 한다. 이를 위해 지진하중 작용 시 발생하는 유체 동수압을 유한요소 기법을 사용하여 산정하고, 이 동수압을 구조물의 유한 요소에 작용하여 전체 시스템의 동적 거동을 모사한다. 예제 직사각형 액체저장탱크의 지진응답 해석을 통하여 대상 시스템의 동적 거동은 양방향 수평 지반운동이 작용하는 방위각에 의해 유의미한 영향을 받음을 확인할 수 있다. 그러므로 직사각형 액체저장탱크의 내진설계를 수행하거나 내진성능을 검토할 때는 이러한 특성을 고려하여야 할 것이다.

DAFUL 프로그램을 이용한 슬림형 핸드폰 수평 선형 진동모터의 동적 해석 (Dynamic analysis of horizontal linear vibrating motor using DAFUL program)

  • 최창환;김진호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.5323-5329
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    • 2013
  • 스마트폰의 슬림화를 위한 방법으로 스마트폰의 두께 방향이 아닌 너비 방향으로 진동하는 수평 선형 진동 모터를 여러 회사에서 현재 개발 중이다. 진동 모터 개발과정 중 수학적 모델링을 이용한 방법은 진동을 예측하기 위한 효율적인 방법 중 하나이다. 하지만 실제 수평 선형 진동모터에서는 Lorentz Force에 의한 수평 힘과 진동자 내의 자석과 브라켓 사이에 작용하는 자력에 인한 인력과 진동자 중력에 의한 수직 힘이 발생하여 진동자는 수평 선형 운동이 아닌 비틀림 운동을 하게 된다. 즉, 진동자에 수평 힘만 고려되어져 이상적인 운동으로 가정하는 수학적 모델링은 해석 오차의 발생 원인 중 하나이다. 따라서, 본 논문은 상용 동역학 해석 프로그램인 "DAFUL"을 이용한 진동 모터의 동적해석을 제시한다. 이 해석 프로그램은 진동자에 작용하는 수평, 수직 힘을 모두 고려할 수 있어 실제 진동모터의 움직임에 가까운 운동을 구현하여 수학적 모델링이 가지는 한계를 극복할 수 있다. 또한 "DAFUL"을 이용하여 해석 결과를 검증하기 위해 실험을 행하였고, 각각의 데이터를 비교 및 분석하여 결과를 확인하였다.

PSD 설치에 따른 도시철도차량의 동적 거동 분석 (Kinematic Envelope Analysis of the Urban Transit EMU based on PSD Installation)

  • 정종덕;온정근;편장식;박장곤;이종우
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.447-453
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    • 2013
  • 기 현재 많은 역사 내에 PSD(Platform Screen Door)가 설치되어 있고, 이러한 PSD의 안전성이 중요시 되고 있다. 특히 운행중인 도시철도차량과의 간섭은 가장 중요한 부분으로 PSD와 차량의 충돌은 차량 및 승강장에 위치한 승객의 안전을 위협하기 때문이다. 곡선구간에 위치한 승강장을 차량이 진입할 때에 차량의 병진운동과 회전운동을 하기 때문에 PSD와 충분한 간격을 가지고 있어야 한다. 차량의 병진운동과 회전운동은 레일상태, 차량한계, 차량속도 등에 의해 영향을 받는다. 본 연구에서는 도시철도차량, 레일, 기타 매개변수들과 같이 차량의 움직임에 영향을 미치는 요소들을 고려한 도시철도차량의 동적 해석방법을 제시하고자 한다.

대파고 파랑중에서의 선체장도 해석에 관한 연주 - 선종에 따른 강도, 응답특성비교 - (A Strength Analysis of the Hull Gilder among the Rough Sea according to Ship Types)

  • 김사수;신구균;손성완;김재홍
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.153-168
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    • 1993
  • 파랑중을 항해하는 선박의 선체강도에 있어 선체에 작용하는 파랑하중을 정확히 추정하는 것은 매우 중요하다. 파랑하중 추정에 있어서 현재 널리 쓰이고 있는 선형스트립 이론은 배의 운동이 작은 낮은 파고에 의한 선체의 강체운동 응답에 기인한 파랑하중 계산법이다. 그러나, 대파고 파랑중에서 특히 슬래밍이 발생하게 되면 선체는 탄성체로서의 응답특성을 가지게 된다. 따라서 이런 경우 선체운동뿐만 아니라 탄성체 운동을 고려한 파랑하중 선체강도 해석법이 요구된다. 이미 본 연구자들은 이러한 배경으로 비선형 유체력이 선체에 작용할 때 선체변위로부터 파랑하중을 계산하여 선체강도를 평가하는 방법을 제안한 바 있다. 본 논문에서는 이러한 동적강도 해석법을 세가지 선종에 적용시켜 계통적인 수치계산을 수행하여 강체응답 및 파랑하중 특성을 비교, 고찰함으로써 파랑중 선체동적강도법의 기초자료를 제시하고자 한다.

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딥러닝 기반 운동 자세 교정 시스템의 성능 (Performance of Exercise Posture Correction System Based on Deep Learning)

  • 황병선;김정호;이예람;경찬욱;선준호;선영규;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.177-183
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    • 2022
  • 최근 COVID-19로 인해 홈 트레이닝의 관심도가 증가하고 있다. 이에 따라 HAR(human activity recognition) 기술을 홈 트레이닝에 적용한 연구가 진행되고 있다. 기존 HAR 분야의 논문에서는 동적인 자세보다는 앉기, 일어서기와 같은 정적인 자세들을 분석한다. 본 논문은 동적인 운동 자세를 분석하여 사용자의 운동 자세 정확도를 보여주는 딥러닝 모델을 제안한다. AI hub의 피트니스 이미지를 blaze pose를 사용하여 사람의 자세 데이터를 분석한다. 3개의 딥러닝 모델: RNN(recurrnet neural networks), LSTM(long short-term memory networks), CNN(convolution neural networks)에 대하여 실험을 진행한다. RNN, LSTM, CNN 모델의 f1-score는 각각 0.49, 0.87, 0.98로 CNN 모델이 가장 적합하다는 것을 확인하였다. 이후 연구로는, 다양한 학습 데이터를 사용하여 더 많은 운동 자세를 분석할 예정이다.