본 논문에서는 작은 여성 승객의 충돌해석을 위한 유한요소 모델링에 대하여 Part I 의 분절된 강체 모델에 이어 소개하고 있다. 추가로 모델링 된 상세한 팔, 다리 및 내부 요소들이 분절된 강체 모델에 합체되어 충돌 상해 즉 골절 또는 탈골 등을 예측하게 된다. 이러한 사지 및 내부 요소들의 거동 특성은 확보된 사체 실험 결과와 비교, 검증하였다. 따라서 본 논문에서 제안하고 있는 작은 여성 인체 모델은 충돌 상해 기구학의 조사 및 현존하는 충돌 더미의 생체 충실도를 보완하는데 활용될 수 있다.
일상생활에서 활용 가능한 다양한 종류의 생체 신호 획득 및 분석 방법이 연구되고 있다. 기존의 생체 신호 분석 방법은 표준화된 임계치를 사용하여 해석한 결과를 제공하며 신호 측정 당시의 상황이 고려되지 않아 잡음 혹은 외부 환경의 영향을 받기 쉬운 단점이 있다. 본 논문에서는 생체 신호뿐만 아니라 기타 정황정보를 기반으로 하여 개인화된 신호를 분석하기 위한 모델(Personalized Decision Making method, PDM)을 제안한다. 개인화된 신호 해석 모델은 사용자의 맥락 정보, 사용자의 맥락 정보, 사용자의 나이, 성별, 현재의 몸 및 정신 상태, 음식 및 카페인의 섭취 여부, 측정 시간 및 측정 요일 등을 기반으로 각 맥락 간의 연관 관계를 나타내고, 이상적인 사용자의 생체 신호 예측치를 베이즈 정리를 기반으로 획득한다. 개인화된 해석 모델(ACM)을 통해 표준 임계치를 적용한 해석에 비해 인식의 정확도를 높일 수 있으며, 다양한 측정시의 조건을 알면 현재 사용자의 건강상태를 개인화된 분석과 유사한 정확도로 예측이 가능하다. 제안한 방법은 현재 관측된 관측치의 분포를 모르더라도, 현재 사용자의 상태를 맥락정보를 기반으로 하여 예측할 수 있으므로, 일반적인 데이터 모델을 기반으로 개개인에 맞는 얼굴 표정을 인식하는 연구 등에 활용이 가능하다.
인체 근골격 시스템에 대한 다물체 동역학 모델을 이용한 동작중의 인체 내부의 생체역학 분석 및 평가 기술에 대하여 기술하였다. 의료영상과 사체실험 결과를 기본으로 하는 인체 다물체 동역학 모델과 3차원 동작분석 시스템을 이용한 인체 동작분석기술을 이용하여 생체내 발생하는 관절기구학, 관절모멘트 관절접촉력 및 근력을 예측하는 기술을 보행과 팔굽혀펴기 두 동작에 적용하였다. 본 연구에서 개발한 인체 다물체 동역학 모델링 기술과 3차원 동작분석기술은 다양한 동작을 수행하는 생체의 분석 및 평가 기술로 활용성이 높을 것으로 생각한다.
본 연구는 생체역학 모델에 기반한 상지훈련을 통해서 강직성 사지마비(spastic quadriplegia) 아동의 균형능력과 상지기능의 변화를 알아보고자 하였다. 매 회기마다 앉은 자세 및 선 자세에서 기능적 팔 뻗기 검사를 실시하였고, 초기와 마지막 회기에 아동 균형척도(Pediatric Berg Balance Scale)와 3차원 동작분석 시스템(CMS-70P, Zebris Medizintechnik Gmbh, Germany)을 사용하여 움직임을 측정하였다. 1주간 기초선 측정 후, 4주간 매 40분씩 12회기 동안 생체역학적 모델에 기반한 상지훈련을 실시한 결과, 기능적 팔 뻗기 검사에서 모든 측정값이 기초선 평균의 +2SD(standard deviation)를 벗어났다. 동작 분석 시스템 상에서 수행 시간, 최고 속도, 최고 속도 도달 시간, 움직임 단위 수가 향상되었고, 아동 균형 척도 검사결과가 향상되었다. 따라서, 생체역학 모델에 기반한 상지훈련은 상지기능 향상뿐만 아니라 균형 향상에도 긍정적 도움이 될 것으로 사료되며, 연구 결과의 일반화를 위해서 대상자와 과제를 다양화한 추후 연구가 필요할 것이다.
뇌전도(EEG), 심전도(ECG) 와 같은 생체 전기신호는 카오스적 특성을 가지고 있으므로, 신호특성 분석에 비선형 도구를 사용하므로 의미있는 정보를 얻을 수 있다. 분석하는 데에는 주파수 특성, 변이 특성과 같은 생체시스템의 상태를 검증하는 방법이 주로 이용되어 왔다. 이에 본 연구에서는 심장 맥파의 RR 간격의 값을 획득하여 비선형 분석하는 도구로 Hurst Exponent 값의 변화를 모델화 하여 두 개의 비교대상 집단을 대상으로 차별성을 검출하는데 그 목적이 있다.
인공 면역 시스템을 사용한 정보통신시스템의 기억구조의 바이러스 침투경로를 확인하고 이를 대처하는 면역체계의 임파구를 T임파구와 B임파구라 할때 바이러스가 경유된 기억 구조를 기존의 정보 공유체제에서 전송 경유체계로 구성하여 바이러스의 침투 경유사항을 스스로 느낄 수 있게끔 항원체계를 구축한다. 항원 시스템은 항체 구조를 사용하여 항체 구조 내에 존재하는 임파구와 생체면역 체계를 형성하는 항원 시스템간의 혈청 시스템 구조를 형성하는데 혈액 구조내부의 항원 임파구와 항체 임파구를 조직하여 생체 내부에서 생체바이러스를 퇴치하는 방법으로 정보공유 및 전송시스템의 기억구조의 바이러스를 퇴치하게 된다.
청각기관에서 소리가 전달되어지는 과정에 대한 이론적인 전기/기계적 모델이 이루어진다면 이명환자의 분류 및 전기자극을 이용한 치료방법의 선택에 크게 기여할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 기존 청각기관의 모델에 대한 장단점을 파악하여 이를 보완하는 실제의 시스템에 가장 근접한 모델을 수립하고, 청각시스템의 변화를 객관적으로 관찰할 수 있는 이론적인 배경을 수립하고자 하였다. 즉, 유모세포의 상면을 질량을 가진 성분으로 가정하고 그러한 질량의 경도와 제동을 위한 소자들을 첨가하여 새롭게 청각 모델을 수립하였다. 그리고 수립된 모델을 수학적으로 해석하여 전달함수의 영점이 극점보다 작게 나타남으로써 신경 조율 데이터를 이용한 기존의 연구와 일치함을 확인할 수 있었고, 제동주파수와 극점 주파수의 관계에 대한 가정들이 정당화됨을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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