• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.793-798
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• 2010

본 논문에서는 소비 에너지 분석을 통한 이족보행로봇의 저전력 보행 보정 기법을 제안하였다. 먼저 이족 로봇의 보행 기본자세의 각 축별 소비 에너지를 분석하여 소비 에너지를 절감하는 기본 보행 자세를 구현하였다. 이족 로봇의 보행 기본자세를 무릎 구부리는 자세로 정하여 소비에너지를 줄이고, 무게중심을 낮추어 자세 안정성을 향상하였다. 이족로봇의 보행시 모터 전류를 측정하여 좌우 다리의 소비 전력을 분석하고, 이를 바탕으로 좌우 에너지 불균형을 제거하도록 보행 자세를 보정하였다. 보행 기본자세의 좌우 소비 전력을 고르게 분포시키게 자세를 보정함으로서 전체 소비 에너지를 감소시키고, 로봇의 좌우 자세 균형을 맞추어 보행시 안정성을 향상하였다. 제안한 소비 에너지 분석을 통한 저전력 보행 구현 방법은 임베디드시스템 기반의 소형 이족 로봇을 실제 제작하여 보행 실험을 통해 성능을 검증하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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• pp.14-14
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• 2003

• 기계저널
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• 제52권4호
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• pp.50-54
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• 2012

이 글에서는 인체의 보행 메커니즘의 역학적 분석에 대한 최근 연구동향을 간략히 소개하고 보행 시 에너지 효율에 관한 역학적 분석 사례를 공유함으로써 보행의 모방을 통한 새로운 보행보조 시스템 개발에서의 기계공학적 보행 분석 접근방법의 잠재력을 엿보고자 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.204-207
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• 2005

4족 보행로봇은 에너지원을 본체에 부착하고 다녀야 하기 때문에 산업용 로봇에서 크게 고려되지 않았던 에너지 효율이 중요한 문제로 부각되었고 이에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 현재까지 4족 보행로봇 에너지 효율에 관한 연구의 대부분은 수학적 모델링, 동역학적 해석 또는 시뮬레이션으로 주기(Period)당 에너지 소모량을 근거로 효율을 평가하였다. 실험적 결과에 의한 연구는 아직 부족하며 로봇은 단순히 한주기를 보행하는 것이 아니라 연속적으로 보행하는 것이기 때문에 한주기를 기준으로 효율을 평가하는 것은 적합하지 않을 수도 있다. 본 논문에서는 실험 로봇인 TITAN-VIII을 보폭이 0.1, 0.2, 0.3[m]일 때 주기를 1.0, 1.5, 2.0, 3.0[sec]로 변경하면서 12가지 경우에 대해서 2[m]를 Trot 보행 시키면서 에너지 소모량을 측정하고 실험적 결과를 근거로 에너지 효율관계를 분석하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 춘계학술발표대회
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• pp.51-54
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• 2021

본 논문은 차량과 보행자 간 충돌 사고를 예측하는 V2P(Vehicle to Pedestrian) 서비스에서 보행자 휴대기기의 데이터 전송 시점을 동적으로 계산함으로써 불필요한 통신을 감소시켜 에너지 효율을 향상시키는 것을 목적으로 하며, MEC(Mobile Edge Computing) 기반 V2P 서비스를 제안하였다. V2P 서비스에서는 보행자와 차량 간 충돌 가능성을 예측하기 위하여 두 객체의 실시간 GPS 데이터가 요구된다. 이때 보편적으로 보행자에 비해 차량의 이동속도가 더 빠르기 때문에 보행자가 빠르게 이동해 들어오는 주변 차량에 발견될 수 있기 위해서는 자신의 위치에는 의미 있는 변화가 발생하지 않았더라도 차량 이동속도에 맞춘 빠른 주기로 차량 혹은 중앙 클라우드 서버로 자신의 데이터를 송신해야만 한다. 이 과정에서 보행자 휴대폰의 에너지가 급속하게 소모된다. 따라서 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위하여 MEC 서버를 배치한 V2P 서비스를 제안하였고, 보행자가 본인의 상태 정보를 활용하여 효율적인 다음 데이터 전송 시점을 계산할 수 있는 동적시점계산 알고리즘을 제안하였다.

• 대한교통학회지
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• 제18권5호
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• pp.17-29
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• 2000

본 연구는 지하횡단보도 이용시 계단에서 나타나는 보행자 특성에 관한 연구로써, 교차로에서 횡단보도와 지하보도에서 보행자의 편의성을 정량화한 것이다. 지하보도 계단에서의 보행자특성에 관한 연구, 즉 속도, 밀도와 보행자교통량에 관한 연구는 비디오촬영을 통하여 수집한 자료를 분석하였다. 지하보도나 횡단보도 횡단시 이동 거리, 소요시간, 소요에너지는 보행자특성 분석에서 나온 결과와 직접 시설을 조사한 자료를 이용하여 비교하였다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 지하보도 계단에서 보행자 속도는 상향이동시의 평균속도는 37.7m/분(또는 0.67m/초)이고, 하향이동시의 평균속도는 46.7m/분(또는 0.77m/초)으로 나타났다. 둘째, 평균 이동거리는 단순횡단의 경우 지하보도는 119m이고, 횡단보도는 78m이다. 대각횡단의 경우 지하 보도는 161m이고, 횡단보도는 111m이다. 평균 소요시간은 단순횡단의 경우 지하보도는 125.6초이고, 횡단보도는 111.3초로 나타났다. 대각횡단의 경우 지하보도는 162.3초이고, 횡단보도는 178.8초로 나타났다. 평균 소요에너지는 단순횡단의 경우 지하보도는 20.2kcal이고, 횡단보도는 4.7kcal이다. 대각횡단의 경우 지하보도는 23.5kcal이고, 횡단보도는 6.6kcal이다. 단순횡단시 지하보도가 횡단보도보다 이동거리는 평균 1.5배 더 길고, 시간은 평균 1.2배 더 소요되고, 에너지는 평균 4.5배가 더 소요된다. 대각횡단시 이동거리는 평균 1.5배 더 길고, 소요시간은 비슷하고, 에너지는 평균 3.5배 더 소요되었다. 본 연구는 기존의 교차로나 가로구간에 지하보도만 설치되어 있는 지점에 횡단보도의 설치여부에 관한 정책결정을 하는데 도움이 될 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.1266-1273
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• 2013

본 연구에서는 double rocker sole을 채용한 기능성(complex function double rocker sole; CDR) 신발과 negative-heel rocker sole(NR)을 채용한 신발의 보행 중 에너지 소비량을 비교하여 보행시 에너지 사용을 증가시킬 수 있는 기능성 신발에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다. 이를 위해 2011년 3~8월까지 40~50대 중년여성 11명을 대상으로 inbody 4.0 (Biospace, Korea)로 체성분 검사와 Vmax ST(SensorMedics, USA)로 운동부하 심폐기능 검사를 실시한 후, 분당 보행에너지 소비량(walking energy cost per time; WECt)과 심박수 운동강도(Heart rate intensity; HRi)를 산출하였다. 연구 결과, CDR신발은 NR신발에 비하여 심박수 운동강도의 통계적 유의차 없이 분당 보행에너지 소비량과 총 칼로리 소비량이 높게 나타나, CDR신발은 동일한 운동 조건 속에서 자각적 운동강도를 증가시키지 않고 운동량을 증가시킬 수 있으므로 에너지소모량을 높이고자 하는 사람에게 적합할 것으로 생각된다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2007년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제17권 제1호
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• pp.113-116
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• 2007

본 논문은 인간의 보행에 대한 에너지 분석을 통해 biped robot의 설계 단계에서 최적의 보행제어인자를 추출하기 위한 연구이다. 에너지 효율이 높은 보행인자 값을 얻기 위해 인간의 보행영상을 획득하고, 획득된 영상을 5-link biped robot model로 근사화하여 dynamics와 energy를 분석한다. 또한 link의 길이 비율과 link의 무게, link의 관성의 변화를 통해 5-link로 근사화된 인간의 보행 효율과 기구적 요소 사이의 민감도를 판단할 수 있다. 인간과 자유도가 다른 biped robot이 인간과 같은 보행을 위하여 설계단계에서 고려되어야할 중요한 기구적 요소가 이러한 민감도를 통해 구해진다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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• pp.12-12
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• 2003

• 감성과학
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• 제6권4호
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• pp.25-32
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• 2003

본 논문은 "풋 스캐너"와 "족압분석 시스템"을 이용하여 획득한 측정 데이터에서 새로운 보행분석 평가 방법을 제안하였다. 기존의 많은 연구자들에 의해서 보행시 발바닥의 육안적 검사와 압력분포의 분석 방법이 많이 논의되었다. 또한 연구자들은 압력곡선, 압력중심 궤적과 압력중심에서의 속도에 관해서 관심을 가져왔다. 그러나 이런 실험결과들은 실험환경과 피험자의 조건에 의해 의존된다. 결론적으로 우리는 이런 문제를 해결하기 위해 특별한 에너지 변수 등을 고려해야만 한다. 운동 에너지와 충격량 변수는 보행 분석에 활용될 수 있으며, 본 논문의 결과는 8명의 피험자들의 실험을 통하여 새로운 변수의 유용성을 확인하였다. 새로운 변수의 유용성을 확인하였다.