• 제목/요약/키워드: 안정된 보행

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교량 보도부 브라켓 단면의 최적화를 위한 실험적 연구 (An Experimental Study on Sidewalk on the Bridge Bracket Section to Optimize)

  • 박성락;오홍섭;남기욱
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.158-158
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    • 2011
  • 통상 교량구조물은 차도부와 보도부 및 그 부속시설로서 난간 및 연석부 등으로 구성되는데, 자동차 전용도로의 경우 보도부가 설치되지 않게 되고, 국내의 국도 및 지방도상의 많은 교량이 차도부와 보도부의 별도의 구분이 없이 보행자가 연석부 위로 통행하거나 여의치 않을 경우 난간에 기대어 통행하는 경우가 일반적이어서 안전사고의 위험에 직접 노출되는 경우가 많다. 이에 국토해양부에서는 최근 "도로의 구조 및 시설기준에 관한 규칙"을 개정하여 국내의 보행자 관련 교통사고로 인한 사망자가 전체 교통사고 사망자의 약 절반을 차지하는 실정을 고려하여 보행자의 안전한 통행로 확보를 통해 보행공간의 근본적인 개선이 불가피한 실정임을 시사 하였다. 이에 국내에서는 교량 보도부의 확장에 대한 관심이 높은 실정이며, 현재 보도부 확장에 대한 시공이 활발하게 이뤄지고 있다. 그러나 기존 교량에 보도부를 신설 혹은 확장함에 있어서 보도부 부재의 설치 간격 및 필요한 앵커볼트의 수량 및 부재의 성능 평가에 대한 기준이 명확하게 이뤄지지 않은 상태에서 설치되어져 왔었다. 기존에 시공되던 H-형강의 브라켓 단면의 경우 브라켓 단면의 중량이 커서 안정성 및 시공성이 떨어지며 과다한 앵커볼트의 체결 및 브라켓 단면의 과다설계로 인한 공사기간 및 비용의 증대를 가져오는 문제점이 있었다. 이에 본 연구에서는 교량 보도부의 확장 및 신설에 있어서 보도부 부재의 설치간격의 적정성 및 브라켓의 최적화를 위한 브라켓의 성능평가 시험을 수행하였다. 브라켓의 성능평가 시험은 1차 2차 3차 시험으로 나누어 진행되었으며, 1차시험은 H-형강의 브라켓단면을 원형강관으로서의 대체 가능성을 확인하였고, 2차 시험에서는 원형강관의 브라켓 단면의 앵커볼트수량의 최적화에 대한 시험을 수행하였으며, 3차 시험은 최적화된 브라켓 단면에 프리스트레싱의 도입으로 반력 및 인발력의 감소효과를 확인하는 연구를 수행하였다. 본 연구의 수행결과 기존의 설계 및 시공방법이 과다 설계가 이뤄졌음을 판단하였고, 브라켓 단면의 최적화를 통하여 기존 시공방법에 비해 시공성, 안전성, 경제성을 높일수 있을 것으로 판단된다.

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횡단경사면에서 지능형 보행보조로봇의 직진성 향상 방안 연구 (The Study of Methods for Improve the Linearity of the Walking Assistant Robot to Move on Lateral Slopes)

  • 이원영;엄수홍;장문석;권오상;이응혁
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권1호
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    • pp.261-268
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    • 2013
  • 본 논문은 지능형 보행보조로봇이 횡단경사면주행에 있어 직진성 향상 알고리즘을 제안한다. 보행보조로봇은 횡단경사면주행시 로봇의 무게와 경사도에 의해 발생되어지는 회전모멘트의 영향을 받아 경로 이탈을 하게 된다. 이를 보정하기 위해 사용자가 입력하는 목표 회전각속도와 로봇의 회전각속도와의 비교를 통해 각 구동축에 가중치를 인가하는 알고리즘을 적용하였다. 제안한 보정 제어기를 실\제 보행보조로봇에 적용한 결과 횡단경사면 이동시 Yaw 축 이탈거리는 무보정 실험의 경우 발산하지만 Yaw 보정 알고리즘을 적용하였을 경우에는 이탈거리가 최대 20cm 이내로 안정적인 주행을 하는 것을 확인할 수 있었으며, 이탈거리 변화율 또한 300cm 이후 안정화되어 더 이상의 변화가 발생하지 않는 것을 확인할 수 있었다.

보행 과정에서 발생하는 복합 근육 활성의 양성 및 음성 공변 메커니즘 (Positive and Negative Covariation Mechanism of Multiple Muscle Activities During Human Walking)

  • 김유신;홍영기
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.173-184
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    • 2018
  • 보행 과정에서 여러 근육이 동시에 수축하는 운동 모듈 또는 근육 시너지는 매우 중요한 중추신경계 운동조절 메커니즘이다. 본 연구는 걷는 동안 근육 간 양성 및 음성 공변 패턴을 이해하는 것을 목표로 한다. 본 연구에서는 트레드밀 보행 시 발생하는 다리 근육 활성을 근전도 검사를 통해 측정하였다. 동시 수축근육 그룹, 즉 운동 모듈을 확인하기 위해 우리는 양쪽 4 개의 다리 근육(전경골근, 내측 비복근, 대퇴직근, 내측 슬괵근)에서 근전도 데이터를 수집하였고, 이를 바탕으로 비음수행렬분해 및 주성분 분석을 수행하였다. 이후 근육 또는 운동 모듈 간의 다양한 조합으로부터 공변이 값을 계산하였고, 이원배치분산분석을 이용하여 각 조합들에서 발생하는 공변이 패턴을 비교하였다. 그 결과, 다양한 조합 사이에 유의미한 공변이 값의 차이가 발견되었다(p < 0.05). 같은 운동 모듈로 정의된 특정 근육 사이에서 발생하는 근 활성은 양성공변이를 보여주었으나 운동 모듈 사이에서는 음성 공변이를 보여주었다. 모든 근육 조합들 사이에서는 음성 공변이가 발생하였다. 운동 모듈 사이에서 안정적으로 발생하는 음성 공변이는 운동 모듈이 복잡한 운동 조정의 제어 단위(control unit) 일 수 있음을 암시하고 있다.

보존방안 수립을 위한 청송 신성리 공룡발자국 화석지의 손상도 진단 및 물성평가 (Deterioration Diagnosis and Evaluation of Physical Properties in the Dinosaur Footprint Fossils in Cheongsong Sinseongri, Korea, for the Conservation Plans)

  • 양혜리;이찬희;박준형
    • 자원환경지질
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    • 제54권3호
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    • pp.311-330
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    • 2021
  • 청송 신성리 공룡발자국 화석지에는 최소한 수각류 보행렬 11개, 용각류 보행렬 3개 및 조각류 보행렬 1개 이상 존재하여, 국내 다른 공룡발자국 화석지에 비해 수각류 보행렬의 밀집도가 높다. 공룡발자국의 모암은 미사암과 이암의 암상을 보이나 전체적으로 열변질을 받아 혼펠스화되어 있다. 이 화석지의 표면에는 다양한 방향의 절리가 나타나며 미세균열과 박락을 제외하면 모든 손상요인에서 낮은 점유율을 보였다. 초음파 속도 측정 결과, 화석지의 암석은 비교적 건전한 물성을 보여 안정적인 것으로 평가되었다. 공룡발자국 화석의 손상형태에 따라 보존처리 유형을 세분하면, 균열의 진전을 제어할 수 있는 강화처리가 필요한 발자국화석이 절반 이상의 비율을 보였다. 또한 발자국의 가시화를 위해 도포한 흰색 페인트가 열화되면서 암편 탈락을 유발하여 오히려 화석의 손상을 촉진하는 것으로 나타나, 이를 대체할 방안이 검토되어야 할 것이다.

지하철 통근통행시간이 역세권의 공간범위에 미치는 영향분석 (Relevance between Subway Commuting Travel Time and Spatial Extent of the Catchment Areas)

  • 이승일;장세진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권1D호
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    • pp.119-127
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    • 2008
  • 최근 들어 시설투자를 통하여 대중교통중심의 교통체계로 전환을 시도하는 지방자치단체가 점차 늘어나고 있다. 그러나 장기적으로 지속적인 대중교통수송분담율의 제고를 위하여 대중교통 역세권의 토지이용체계를 대중교통중심으로 전환하는 것이 중요하다. 본 연구의 목적은 도시공간구조를 고려하여 서울 수도권 지하철 역세권에 대하여 역 주변에 거주하는 잠재적 이용자를 최대한 수용할 수 있도록 역세권의 공간범위를 설정하는 방안을 모색하는데 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 2002년 서울시에서 수행한 가구통행실태조사의 통행자료를 이용하여 지하철통행시간과 보행접근시간의 상관관계를 분석하였다. 그 결과 역세권의 공간적 범위를 결정하는 보행접근시간은 지하철통행시간과 밀접한 관계를 가지나 공간적 위계에 따라 다르다는 것을 발견하였고, 지하철통근자의 개인속성도 공간구조적 특성과 함께 보행접근시간에 차별적으로 영향을 미침을 확인하였다. 본 연구의 결과를 대중교통중심의 개발정책에 반영할 경우 지하철의 안정적인 이용률 제고에 기여할 것으로 기대한다.

팽이기초 메카니즘을 융합한 신개념 신발 개발 연구 (Development of advanced technology shoes combined conical top foundation mechanism)

  • 김연덕;이지현;김상환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.724-731
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    • 2016
  • 본 연구는 지반공학이론과 생체공학이론을 융합시켜 지반과 발의 상호거동에 대하여 학제간 융합 메카니즘을 개발하는 연구이다. 지반공학 분야에서 널리 적용되고 있는 팽이기초(Conical top foundation)의 메카니즘을 이용하여 단단한 지반 및 연약한 지반에서의 안전하고 편안한 보행이 가능하게 하는 신개념 신발을 개발하였다. 새롭게 개발된 신발에 대한 검증을 위하여 실험적으로 확인하였다. 실험을 수행하기 위하여 이 연구에서 개발된 융합이론에 따라 신개념 신발을 설계하고 시제품을 제작하였다. 또한 연약한 지반과 단단한 지반으로 구분하여 인공지반을 조성하고 보행 시 일반적인 기존신발과 신개념 신발의 족저압에 대하여 특수한 측정 장비를 이용하여 측정하였다. 실험 결과로 부터 신개념 신발의 실질적인 거동과 이론적인 예측이 매우 일치한다는 것을 확인하였다. 따라서 융합 메카니즘이 적용된 신개념 신발의 경우 강도와 강성이 불규칙적인 지반의 경우에도 위치별로 팽이원추부에 의하여 지반의 특성에 따라 상호거동에 의한 평형상태로 유지하도록 보행 시 하중전이가 발생하여 인체공학적으로 발바닥에 가해지는 압력이 균등해져서 안정된 보행을 할 수 있다는 것을 확인하였다. 또한 본 연구는 향후 새로운 형태의 다양한 학제간 융합 메카니즘을 개발하는데 유용하게 이용될 것으로 기대 된다.

족하수 환자의 보행보조를 위한 피드백 제어형 전기자극기 개발 (Development of Closed-loop Control Type FES System for Restoration of Gait in Patients with Foot Drop)

  • 정호춘;임승관;이상세;진달복;박병림
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.183-190
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    • 1999
  • 본 논문은 족하수 환자를 대강으로 휴대가 간편하고 사용이 편리한 피드백 제어형 전기자극기를 제안하는 데 그 목적이 있다. 이 시스템은 교통사고, 산업재해, 뇌졸중 등으로 인하여 하지마비를 동반한 환자에서 마비된 하지근의 위축 및 괴사를 방지하고 혈액순환을 증가시킬 뿐만아니라 보행을 보조하여 안정된 활동을 가능케 한다 피드백 제어형 전기자극기는 환자가 오랜 시간 보행시 전극의 임피던스 변화나 근피로에 의해 족하수증이 다시 발생하게 되면 관절각의 변화가 관절각 센서에 의해 검출되고 이때의 오차는 PID 제어에 의한 자극전압의 변화를 가져와 설정된 위치에 발목이 도달하도륵 자극레벨이 자동 조절된다. 자극조건은 자극주파수 40 Hz, 자극펄스 0.2 ms, 30∼80 V이다. 족하수 환자 5명을 대상으로 42일 동안 첫째 1주일 동안에는 하루에 15분을 자극하고, 다음 주기는 1주일 단위로 하루에 30분, 60분, 70분, 120분씩 점차적으로 시간을 증가하면서 자극하였다. 이때 근력은 27.7%가 향상되었고, 근 피로도는 22.9%가 감소되었다. 이런 결과를 종합할 때 피드백 제어형 전기자극기는 족하수 환자의 보행기능 및 운동기능을 회복하는 데 효과적이라 하겠다.

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타격방식을 적용한 보행형 구기자 수확장치 개발 (Development of Walk Type Harvest Equipment for Lycium Chinense Mill Using The Hit Method)

  • 이승기;한재웅;김웅;전명진
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.90-90
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    • 2017
  • 생력화를 위한 구기자의 수확 기계화는 열악한 수확작업환경을 쾌적한 작업환경으로 개선하고 노동력 감소, 생산비 절감을 할 수 있다. 관행 손 수확과 진동 고리형 수확기 방법보다 높은 작업 능률 향상으로 영농규모의 확대 촉진 및 안정적인 영농 구조를 구축하여 재배농가의 생산비를 절감하여 경쟁력을 높일 수 있으며, 기존 인력에 의존하였던 수확작업을 기계화함으로서 전업농 및 대단위 경작이 가능하게 함으로서 국내에서 생산한 양질의 구기자를 국민에게 안정적으로 제공할 수 있다. 따라서, 본 연구는 구기자 수확작업의 생력화를 위하여 개발 보급된 수목형의 재배법 특성을 분석하고 이를 토대로 타격장치를 적용한 보행형 구기자 수확기를 개발하는데 목적이 있다. 수목형 구기자나무의 분지에 착과되어 있는 숙과를 주행하면서 탈과 할 수 있는 탈과 장치를 제작하기 위하여 타격형 탈과 장치를 3D 모델링 작업(Inventor V.11, Autodesk, USA) 후 시작기를 제작, 구기자 수확 시작기는 주행부, 타격장치, 집과부, 분지유인부로 구성하였다. 구기자 수확 시작기의 최대 높이는 형태학적 특성을 토대로 타격봉의 높이를 900 mm 이하로 제한하였으며, 조향장치의 높이는 800 mm로 하였다. 주행부는 구기자 재식 조사결과를 이용하여 고랑 폭 1,500 mm 이하에서 자유롭게 전 후진 이동이 가능하고 경사로 등을 주행 시에도 안전성을 높이기 위해 자동브레이크 기능이 있으며 타격장치의 타격 봉은 알루미늄 재질로 지름 100 mm, 길이 400 mm로 설계 제작하였으며, 구기자 분지 타격 시 분지와 타격 봉이 수직 상태로 타격이 가능하도록 제작, 집과장치는 포장의 두둑, 고랑은 일괄 표준화가 되어 있지않아 청양구기자시험장에서 측정한 재배법을 바탕으로 설계된 수집부 프레임의 적용범위는 폭 450 mm, 길이 720 mm, 높이 1,500 mm를 집과 범위로 하여 설계 제작하였다. 타격 방식을 적용한 구기자 수확기 성능평가 결과 조숙기에 30초 이상의 탈과 시 87.5 % 이상 탈과는 어려울 것으로 판단되었으며, 성숙기에는 타격시간에 관계없이 92 %의 매우 우수한 탈과율이 나타났다. 성숙기의 주행속도 48 m/h 일 때 탈과율과 집과율은 89 %, 92 %로 나타났다.단위작업시간당 최대 수확 능력은 관행작업 2.9 kg/hr, 진동고리형 수확기 5.2 kg/hr, 타격방식을 적용한 구기자 수확기는 최소 7.6 kg/hr, 최대 24.1 kg/hr로 관행작업과 비교하여 주행속도와 시기별 최소 2.6배, 최대 8.3배의 작업 성능 차이가 나타났다. 재배양식에서는 기계화 수목형이 적합한 것으로 나타났고, 타격방식을 적용한 보행형 구기자 수확기를 이용하여 수형별 시간대별 수확성능을 시험한 결과 우수한 결과가 나타났다. 이에 따라 구기자 재배 농가에 기계화수목형 재배법을 보급하고 타격방식을 적용한 구기자 수확기를 이용하면 작업환경 개선과 노동력, 인건비 절감을 통한 영농규모의 확대 촉진 및 안정적인 영농 구조로 구기자 경쟁력 제고를 할 수 있을 것으로 판단되어진다.

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대학생의 라이프케어에서 시력 차이가 균형과 보행능력에 미치는 영향 (Effect of Visual Difference on Balance and Walking Capacity in Life Care of College Students)

  • 윤영제
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.191-197
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    • 2021
  • 본 연구는 대학생의 라이프케어에서 시력 차이가 균형 및 보행능력에 미치는 영향을 연구하였다. 본 연구는 G 광역시에 소재의 H 대학교에 재학 중인 45명을 대상으로 안경과 콘택트렌즈를 착용하지 않는 대조군(n=22)과 안경과 콘택트렌즈를 착용하는 실험군(n=23)으로 나누어 실시하였다. 대상자는 안경과 콘택트렌즈를 착용하지 않은 상태에서 logMAR 차트로 시력을 측정하고, BIOrescue로 균형능력을 평가하였으며, G-Walk로 보행능력을 평가하였다. 본 연구의 결과는 시력 측정에서 대조군보다 실험군은 통계적으로 유의하게 시력이 낮았다(p<.01). 정적 균형능력은 오른발의 무게중심 이동이 대조군보다 실험군이 통계학적으로 유의하게 증가하였으며(p<.05), 동적 균형능력은 대조군보다 실험군에서 안정성 한계가 통계적으로 유의하게 감소하였다(p<.05). 보행능력은 한발짝 거리와 한걸음 거리는 대조군보다 실험군의 오른발에서 통계적으로 유의하게 짧았으며(p<.05), 흔듦기는 대조군보다 실험군의 오른발에서 통계적으로 유의하게 감소하였다(p<.05). 본 연구의 결과를 종합해 보면, 대학생의 라이프케어에서 시력 차이는 균형과 보행능력의 감소시키는 것을 알 수 있었다. 따라서 대학생의 라이프케어에서 시력이 낮은 대학생의 넘어짐과 부딪침을 예방하기 위해 안경 및 콘택트렌즈를 통한 시력 교정이 필요할 것으로 생각된다.

사각보행로보트의 걸음새 제어를 위한 정적 안정도 해석 (Static Stability Analysis for Gait Control of a Quardruped Walking Robot)

  • 임준홍;서일홍;임미섭
    • 대한전기학회논문지
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    • 제38권12호
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    • pp.1014-1021
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    • 1989
  • The problem of controlling static gaits for a quadruped walking robot is investigated. A theoretical approach to gait study is proposed in which the static stability margins for periodic gaits are expressed in terms of the kinematic gait formula. The effects fo the stride length on static stability are analyzed and the relations between static stability and initial body configurations are examined. It is shown that the moving velocity can be increased to some extent without affecting stability margins for a given initial body configuration. Computer simulations are performed to verify the analysis.

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