자동차의 자율주행기능 실현을 위해서는 기존의 지능형자동차 인식시스템 보다 강인하고 우수한 성능의 주행환경 인식시스템이 요구된다. 특히, 카메라와 레이저레이더 센서는 물체의 특징, 거리 등의 정보를 제공하는 대표적인 주행환경인식 센서로, 이를 이용한 단일센서기반 인식시스템 연구가 활발히 이루어지고 있다. 일반적으로 레이저레이더 센서의 거리정보는 도로의 구조, 차량, 보행자 등의 인식을 위하여 많이 사용되며, 카메라의 영상정보는 차선, 횡단보도, 표지판 등의 주행환경 인지에 사용된다. 하지만, 단일센서기반 인식시스템은 센서의 특성 및 주행환경에 의한 오검출 또는 미검출 발생률이 높기 때문에 자율주행기능 구현에 적합하지 않다. 따라서 단일센서기반의 인식시스템의 한계를 극복하기 위하여 카메라, 레이저레이더, GPS 등을 이용한 정보융합 인식시스템 개발이 필수적이다. 이 연구에서는 영상 및 레이저레이더의 정보융합을 통해 강인한 차선인식, 횡단보도 인식 등을 수행하는 자율주행자동차의 주행환경 인식기술을 개발하였다. 이 연구를 통해 개발된 주행환경 인식기술은 자율주행자동차에 적용되어 다양한 주행시험을 통해 신뢰성 및 안정성이 검증되었다.
The gait instability in the elderly has been associated with age-related deterioration in physical strength and reducing the potential for elderly falls requires regular exercise. In 2005, National Center for Injury Prevention and Control(NCIPC) reported that most elderly falls occur during activities in daily living(ADL). To better reveal biomechanic mechanisms underlying age-related degeneration in gait stability, and to enhance the assessment of falls risk, an accurate quantification of a person's balance maintenance during locomotion is needed. Instantaneous orientation of the line connecting COP and COM can characterize whole body position with respect to the supporting foot during gait and the angle between this line and the vertical line passing through the COP known as a good assessment to detect the elderly gait instability. Therefore the purpose of this study was to investigate a 6-month walking exercise effects in reducing elderly fall risk factors by using COP-COM inclination angles. Twenty-two community-dwelling elderly participated this study. The participants performed a walking exercise(3 times/week, 1 hour/visit) for 6 months. Laboratory kinematics during walking was assessed at months 0, 3 and 6. Significant increased in gait velocity was found among periods(p=.011, $1.25{\pm}.03$, $1.32{\pm}.03$, and $1.39{\pm}.04\;m/s$ in 0-, 3-, and 6-month, respectively). Also, significant differences in anterior and posteriror inclination angles were found among the periods(p<.05; posterior inclination angles: $12.8{\pm}2.2$, $11.0{\pm}2.9$, & $10.9{\pm}1.9$; anterior inclination angles: $13.7{\pm}1.7$, $14.6{\pm}3.2$, & $1.46{\pm}.21$ in 0month, 3month, & 6month, respectively). These findings provide evidence of significant reduced fall risk factors of community-living older adults associated with a systematic walking program.
본 논문은 휴머노이드 로봇에 내재되어 있는 다양한 비선형성을 제어하기 위한 비선형 제어기를 제안에 관한 것이다. 기본적으로 휴머노이드 로봇은 기구적으로 불안정성을 내포하고 있고 기어나 모터 드라이버 등에서 다양한 비선형성을 가지고 있다. 이렇게 로봇 안에 존재하는 백래쉬(Backlash)나 포화(Saturation)와 같은 다양한 종류의 비선형성을 제어하는데 있어서 기존의 퍼지 알고리즘, 외란 관측기, 지능 학습망과 같은 제어 기법으로는 다수의 비선형성을 제어하는 데에는 한계를 지닐 수밖에 없다. 이에 본 논문에서는 스위칭 PE를 이용하여 모터 드라이버에 존재하는 포화에 의한 비선형성을 제거 하였으며 백래쉬에 의해 생기는 비선형성의 영향을 제어하기 위해 듀얼 피드백을 이용하였다. 그리고 시스템의 정확한 데이터를 얻기 위해 제어 알고리즘을 적용하기 이전에 모터 시스템에 대해 유전 알고리즘을 이용하여 시스템 식별을 수행하여 모터 시스템을 정확하게 유도하였으며, 시뮬레이션 과정을 통해 최적의 스위칭 PID 제어 이득값을 얻었다. 이렇게 얻어진 모터 식별값과 스위칭 PE제어 이득값을 시뮬레이션과 제안된 로봇인 ISHURO를 이용한 실험을 통해 이를 검증하였다.
본 연구는 노인들의 낙상 위험 기전을 이해하고 필라테스 재활 운동 원리가 노인들의 균형 능력과 자세 안정화에 긍정적 효과를 기대할 수 있는지 선행 연구 자료를 고찰하였고, 재활 필라테스 운동의 낙상 예방 효과에 대한 문헌적 기초자료를 제시하는데 연구의 목적이 있다. 이에 다음과 같은 결론을 제시하고자 한다. 첫째, 재활 필라테스 운동은 척추와 골반의 안정화를 위한 신체 중심부의 강화 운동이 가능하고, 신경근을 촉진시켜 균형과 관절 안정화에 효과가 있다. 둘째, 노화에 따른 고유수용기 감각 저하와 근골격계 퇴행 질환은 균형 능력 상실과 자세 유지의 불안정성을 높여 운동 기능 수행의 어려움과 보행 장애로 낙상 손상 위험을 높이게 된다. 셋째, 재활 필라테스 운동은 노인들의 코어 근력 향상으로 균형과 반응시간 운동 기능 향상을 기대할 수 있으며, 낙상 예방에 관여되는 신체 불균형 개선과 움직임 안정성에 긍정적 영향을 미쳐 낙상 위험률 감소에 기여할 가능성을 제시할 수 있다. 결론적으로 재활 필라테스가 노인운동 프로그램으로서 신체의 근력 향상, 균형 감각 향상, 코어의 안정화 효과를 나타내 근골격계 퇴행에 따른 낙상 손상의 위험 요인을 감소시키고, 노인성 만성질환에 따른 심각한 활동 장애를 예방할 수 있음을 고찰하였다.
본 연구에서는 단순한 형상의 지하역사를 대상으로 준3차원 침수 흐름 시뮬레이션을 수행하였으며, 우수유입지점 수와 우수 유입량 변화에 따른 침수 흐름 특성 및 침수 위험도를 분석했다. 침수 해석 결과로부터 보행 안정성 평가를 위한 한계유속을 계산하여 미끄러짐 및 전도 사고 발생 가능 영역을 분석했다. 그 결과, 미끄러짐 사고는 침수계단에서 발생할 가능성이 있고 전도 사고는 침수계단과 지하2층 계단 주변에서 발생할 우려가 있었다. 침수 위험도에 대한 세부적 판단을 위해 4단계로 침수 위험도를 평가하는 Flood Hazard Degree (FD)와 3단계로 평가하는 Flood Intensity Factor (FIF)를 적용했다. 그 결과, FD가 FIF에 비해 더 넓은 영역에서 침수 흐름에 의한 위험이 있는 것으로 판단했다. 한계비력, 미끄러짐 및 전도 사고 발생 한계유속, FD, FIF 방법으로 평가한 침수 위험 발생 영역을 비교했을 때 한계비력은 다른 평가 방법에 비해 침수 위험 영역을 과대 산정했고, FIF는 과소산정하는 결과를 나타냈다. 또한 모든 평가 방법을 고려했을 때 우수 유입량이 우수유입지점 수보다 침수 위험도 평가 결과에 지배적 영향을 미쳤다. 또한 동일한 방향으로 침수 흐름을 일으키는 우수 유입 조건 보다 서로 충돌하는 침수 흐름을 일으키는 조건에서 침수 위험도가 증가했다.
목적 : 전방십자인대 손상환자에서 슬괵건을 이용한 관절경적 전방십자인대 재건술을 시행하고 그 임상적 결과를 고찰하고자 한다. 대상 및 방법 : 1996년 3월부터 1997년 3월까지 슬괵건을 이용한 관절경적 전방십자인대 재건술을 시행받고 최단 12개월에서 최장 24개월(평균 16개월)까지 추시가 가능하였던 62례를 대상으로 하였으며 평균 연령은 27세이었다. 임상적 결과는 이학적검사 및 Lysholm Knee score와 Telos 기기를 이용한 술전, 술후 전방전위정도를 측정하여 평가하였다. 결과 : Lysholm Knee score는 술전 평균 57.0점이었으며 술후 추시상 평균 91.8점으로 증가하였다. 62명 전례에서 추시상 운동범위가 정상으로 회복되었고 파행이나 계단을 오르내리는데 어려움이 없었으며 보조기구없이 보행이 가능하였다. Lachman검사는 술전에는 경도(+)의 양성이 24례, 중등도(++)의 양성이 24례, 중도(+++)의 양성이 14례였으며 술후 추시상 48례에서 음성으로 전환되었으며 14례에서 경도의 양성이 관찰되었다. Telos 기기를 이용한 전방전위검사에서 정상 슬관절과의 차이가 20 lb 검사상 술전 평균 13.4mm였으나 술후 추시상 평균 4.7mm로 감소하여 전방전위 안정성이 회복되었으며 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(P<0.05). 슬개골 주위 합병증으로는 슬개골 연발음이 18례(29.5%), 대퇴사두고근의 위축이 23례(36.5%)에서 관찰되었다. 수술중 기술상의 이유로 semifix 나사 삽입을 위한 유도핀의 삽입위치 불량이 2례에서 있었고 술후 semifix 나사의 비정상 위치가 3례에서 관찰되었다. 결론 : 슬괵건을 이용한 관절경적 전방십자인대 재건술은 슬관절의 기능적 안정성을 확보하는데 효과적인 수술방법이나 그 수술방법이 복잡하고 semifix 나사의 삽입위치 불량이나 술후 슬개골 주위의 합병증이 발생할 수 있으므로 유의하여야 할 것으로 생각된다.
목적: 통증을 동반한 유골 골종의 치료는 일반적으로 수술적 절제로 이루어졌으나, 그 침습성으로 인하여 술후 통증 및 일정 동안의 회복 시간이 필요하였다. 최소 침습적인 방법인 경피적 고주파 열치료를 이용한 유골 골종의 치료는 술 후 통증이 적고, 회복이 빠르며, 재발은 수술적 방법과 비슷한 것으로 보고되어 있다. 이에 저자들은 본원에서 시행한 경피적 고주파 열치료의 임상 결과를 보고하고자 한다. 대상 및 방법: 1999년 4월에서 2004년 5월 사이에 삼성서울병원에 내원하여 유골 골종으로 진단된 환자 22명, 22례를 전산화 단층 촬영 도움 하에 경피적 고주파 열치료를 시행하였다. 평균 연령은 26.5(7~55)세였고, 남자가 15명, 여자가 7명이었다. 이 중 2례는 외부에서 치료 받은 후 재발한 경우였다. 병변의 위치는 대퇴골 13, 경골 4, 비골 1, 상완골 1, 장골 1, 좌골 1, 천골 1례였다. 시술 전 3례에서 경피적 생검을 시행하여 확진 하였고, 나머지는 임상양상 및 방사선 소견으로 진단하였다. 전신 또는 척추 마취 하에 전산화 단층 촬영으로 병소의 위치를 확인한 후 고주파 전극을 병소의 중심부에 위치한 후, 섭씨 80에서 90도로 평균 6(3~8)분간 가열하였다. 외래 추시 및 전화 통화로 증상 호전 여부 및 일상 생활 정도를 추적 관찰하였으며, 평균 추시 기간은 30(4~62)개월 이었다. 결과: 추시 중 19례(86%)에서 통증이 소실되었고, 2례에서는 시술 후 각각 5개월, 12개월에 병변이 재발하였으며, 1례에서는 재발의 증거 없이 지속되는 통증이 있었다. 시술 후 4시간 정도 침상 안정 후 바로 보조기 없이 보행이 가능하였으며, 화상으로 인한 근육 손상이 발생한 1례를 제외한 21례 환자들은 합병증 없이 시술 후 평균 1.9일에 퇴원하였다. 재발이 확인된 2례는 다시 고주파 열치료를 시행하여 증상이 모두 소실되었다. 결론: 유골 골종의 치료에 있어서 전산화 단층 촬영 도움 하 경피적 고주파 열치료는 최소 침습적인 방법으로 술후 통증이 적으며, 회복이 빠르고, 안전하면서, 이제까지 보고된 수술적 절제의 결과와 비교할 만한 우수한 성적을 나타내었다.
뒷다리 파행 병력을 보이는 아홉 마리 개가 건국대학교 부속 동물병원과 우성 동물병원에 내원하였다. 신체검사에서 아홉 마리 모두 지속적 디딤 파행, 근위축, 통증을 동반한 전방 밀림 증상을 보였다. 경골 압박 자세를 취한 측면 방사선 사진에서 경골 결절의 전방 밀림 증상을 확인하였다. 손상 된 무릎 관절은 각각 오른쪽 7마리, 왼쪽 2 마리에서 확인 되었으며 전방 십자인대 결손 치료를 위해 TightRope 방법이 실시 되었다. 인대 복원을 위한 봉합사로 polyester와 nylon이 각각 3마리와 6마리에서 사용 되었으며 봉합사 두께는 0.8 mm (n = 2), 0.9 mm (n = 4), 1.1 mm (n = 2), and $1.1mm{\times}2$ 가닥 (n = 1)이 사용 되었다. 평균 (${\pm}SD$) 수술 시간, 수술 전 후 전방 밀림 현상은 각각 $48.3{\pm}8.5$ 분 (35-60 분), $8.6{\pm}1.6$ mm (7-12 mm), $1.2{\pm}1.0$ mm (0-3 mm)로 확인 되었다. 수술 직후 방사선 촬영에서 아홉마리 모두 경골 결절 전방 밀림 현상은 확인 되지 않았다. 여덟 마리에서 수술 후 8주 내 정상 보행을 확인할 수 있었으며 1 마리에서 수술 후 2 주 경골 결절 전방 밀림 현상과 디딤 파행 재발을 확인하였다. 재 수술 과정에서 외과용 단추가 부러진 것을 확인 하였고 tibial wedge osteotomy를 실시 하였다. 수술 시간, 부작용, 관절 안정성, 기능 회복 면에서 전방 십자인대 결손 치료를 위한 TightRope 방법이 효과적임을 확인 하였다.
배경: 하지정맥류의 외래수술을 위한 마취로 Bupivacaine에 fentanyl을 첨가하여 시행한 척추마취가 적당한지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 척추마취를 이용하여 하지정맥류 수술을 받은 30명을 대상으로 하였다. 척추마취제로 bupivacaine 4mg과 fentanyl 25ug을 사용한 군(FB4군)과 bupivacaine 8mg을 사용한 군(B8군)으로 분류하였다. 두 군 간 적정한 마취유지, 수술중 심혈관계 합병증, 감각 및 운동차단회복시간, 수술 후 합병증을 비교 분석하였다. 결과: 마취성공은 두 군 간 통계적으로 차이가 없었다(13 of 15 [FB4군], 15 of 15 [B8군]). 두 군 모두 수술 중 통증 때문에 전신마취로 전환은 없었다. 수술 중 치료가 필요한 심혈관계 합병증은 두 군 모두에서 없었다. Modified Bromage scale로 측정한 척추마취 후 두 시간째 수술측과 비수술측 운동차단정도는 FB4군에서 통계적으로 유의하게 낮았다(p<0.05). 척추마취로부터 감각 및 운동차단회복은 FB4군이 B8군보다 유의하게 빨랐다(p<0.05). 맘대로소변보기는 통계적으로 유의한 차이는 없었으나(6.5시간 대 4.5시간 [p=0.143]) 배뇨 장애로 넬라톤 카테터를 삽입한 경우는 B8군에서는 2예 있었고 FB4군에서는 없었다. 결론: bupivacaine 4mg과 fentanyl 25ug을 이용한 척추마취는 수술 중 심혈관계의 안정성이 유지되고 적당한 감각차단이 이루어지고 수술 후 운동차단 시간을 감소시켜 빠른 보행이 가능하여 하지정맥류 외래수술에 적당한 마취방법이라고 생각된다.
세그웨이를 시작으로 다양한 형태의 퍼스널 모빌리티(PM)가 판매 및 이용되고 있다. PM이 갖춘 편의성으로 인해 급격히 보급되고 있으며, 이와 함께 안전사고도 급증하고 있는 추세이다. 이와 같은 추세에 발맞추어 PM과 관련된 다양한 연구 및 제도가 마련되고 있다. 그러나 안전도 향상을 위한 방안으로는 제품 자체의 기능적 인증분야로 한정되어 있으며, 탑승자의 주행 안전성에 대한 평가기준 및 지표 마련은 이루어진 바 없다. 본 논문에서는 PM의 주행 안전성 평가에 적용 가능한 지표를 검토하였으며, 도출된 지표를 이용하여 3종의 PM과 보행에 대해 안전성 평가를 수행하여 결과를 제시하였다. 타 분야에서 활용되고 있는 지표 중 최종 선정한 지표는 COG(Center of the gravity)와 SM(Stability Metric)이다. COG는 무게중심이 중력 방향에서 벗어난 정도를 평가하는 지표이며 SM은 PM이 움직일 때 발생되는 힘을 내부의 힘, 각운동량, 지면반발력으로 보고 정규화한 값으로 움직이지 않을 때는 0이 되며 음의 값은 전복됨을 의미하므로 PM의 주행안전성 평가에 활용 가능하다. COG의 경우 평균값과 분산값을 기준으로 안전도를 평가하여 결론을 제시하였다. 3종의 PM 중 Scooter의 경우 탑승형태를 입식과 좌식으로 구분하여 시행하였으며, 그 결과 COG의 움직임으로 평가하였을 경우 wheel chair가 평균 6.54mm로 가장 안전하며 kickboard가 가장 불안전한 것으로 분석되었다. SM분석 결과, wheel chair가 가장 안전하며, 좌식 탑승의 형태가 입식보다 안전한 것으로 평가되었다. 이와 같은 분석 방법을 이용하여 향후 보다 다양한 제품군에 대한 주행안전성 평가가 필요할 것으로 판단되며, 운전자 중심 뿐만 아니라 기기 자체에 대한 주행안전성 평가가 함께 이루어져야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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