Finding sufficient supplies of clean energy for future is one of the society's most important challenges according to technologies. Alternative renewable energy source such as sun energy can be substituted for exceeding human energy need. The main factor affect to solar performance is a collective intensity. To enhance intensity, suitable equipment is a solar tracker. This paper presents design and evaluation of 1 layer polar motion control system for solar tracker suitable for building integrated system. To evaluation of tracking accuracy and adaptability, solar tracker with 64 links is implemented. In experimental results, the accuracy of tracking has under ${\pm}0.0287^{\circ}$ and the thickness has under 140mm.
본 연구는 슬관전 신전 직전에 수행된 선행 슬관절 굴곡이 슬관절 신전근의 최대 근력발생 및 근육 활성도(activation)에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실시되었다. 16명의 정상인이 Cybex II 등속운동기구에서 3가지 다른 운동 속도($100^{\circ}/s$, $200^{\circ}/s$, $300^{\circ}/s$)와 2가지 다른 근육 활성 조건(선행부하가 없는 조건과 선행부하 조건)에서 슬관절의 최대 신전을 수행하였다. 연구대상자들에게 선행부하 없는 조건에서는 $90^{\circ}$ 슬관절 굴곡 상태에서 $0^{\circ}$까지 최대 신전을 수행하도록 하였고, 선행부하 조건에서는 구심성 슬와부 근육의 구심성 수축으로 $0^{\circ}$에서 $110^{\circ}$까지 굴곡한 후, 다시 $0^{\circ}$까지 최대 신전을 하도록 요구하였다. 종속변인으로는 내측광근과 외측광근의 최대 근전도와 최대 신전근력을 측정하였다. 실험 결과 최대 근전도와 최대 근력 모두 선행부하 조건에서 높게 나타났으며, 운동 속도가 증가함에 따라 최대 근력은 감소하는 전형적인 최대 근력-운동속도 상관법칙이 본 실험에서도 나타났다. 또한 운동속도와 전환속도 간의 간섭이 없는 것으로 나타나, 슬관절 신전근에 선행부하(preloading)를 가하는 것이 최대 근력-운동속도 상관법칙(force-velocity relation)에 영향을 미치지 못하는 것으로 해석되었다. 선행부하로 인해 증가된 최대 근력 및 근 활성도의 증가는 주로 신경촉진에 의한 것으로 해석된다.
Purpose: The purpose of this study is to compare the effects of board training and complex training on ankle stability in taekwondo college students with a history of ankle sprain. Methods: Twenty-seven taekwondo college students were randomly assigned into a board training (BTG, n=9), complex training (CTG, n=9), or control groups (CG, n=9). BTG carried out disk and trampoline training 3 times a week for 8 weeks. CTG carried out resistive and plyometric training 3 times a week for 8 weeks. All subjects completed ankle stability test for static and dynamic balance in anterior/posterior and medial/lateral stability with New Balance System (BIODEX Medical System, USA). Results: There were no significant differences between three groups in ankle stability. Those who participated in BTG significantly improved static balance of left foot in anterior/posterior stability, and dynamic balance of both feet in mediolateral stability, but there were no change in CTG. Conclusion: Board training is more improved ankle stability in taekwondo college students with a history of ankle sprain than complex training.
동유체력 미계수는 수중운동체의 조종성능을 예측하기 위해 정확히 추정되어져야 하며 추정 방법의 일환으로 다양한 모형시험이 수행되어오고 있다. 수중운동체는 횡동요 모멘트 변화에 민감하므로 관련 동유체력 미계수를 추정하는 작업은 정확히 수행되어져야 한다. 본 연구에서는 횡동요 운동과 관련한 동유체력 미계수를 간단하게 추정할 수 있는 순수 횡동요 장비를 새롭게 설계하였다. 횡동요 운동은 간단한 기계적 메커니즘을 통하여 구현하였으며, 메커니즘의 원리와 적용과정 그리고 설계한 장비의 system identification에 대해 기술하였다. 또한 순수 횡동요 시험의 해석방법을 제시하고 설계한 장비에 대해 반복시험을 거쳐 결과의 재현성을 확인하였다.
본 연구에서는 공압인공근육을 구동부로 가지는 내부형 연속체로봇의 기구학을 제시한다. 연속체로봇 단일마디는 세 개 인공근육의 병렬구조로 구성되며, 각 인공근육은 가해지는 공기압력에 의해서 독립적으로 수축하여 근육의 한쪽이 부착된 기준 마디절에 대해서 근육의 다른쪽이 연결된 원격의 마디절의 공간상 운동이 발생한다. 인공근육의 굽힘형상을 고려하여 원격 마디절 중심에서의 방위와 위치를 예측하는 기구식을 유도하였으며, 단일 마디를 여러 층으로 적층하였을 때 로봇 말단장치에서의 방위와 위치도 변환행렬의 곱으로 제시한다. 그리고 인공근육의 길이/압력 변화에 따른 말단장치에서의 속도를 계산하는 자코비안 행렬을 구동부의 위치배열을 고려하여 유도하였고 실제 실험을 통해서 제시한 기구식의 유효성을 검증하였다.
본 연구는 8주간의 누리다 볼 운동이 중년 남성들의 등속성 근기능, 척추 정렬 및 동적 균형 능력에 미치는 영향을 규명하는데 있다. 본 연구의 대상자는 중년 남성(n=16)을 공 운동 그룹(BE, n=8)과 비교 그룹(CON, n=8)으로 구분하였으며 BE 그룹은 하루 30분, 주 3회, 총 8주간 누리다 볼 운동을 실시하여 등속성 슬관절 및 체간의 근 기능, 척추 정렬 및 동적 균형 능력을 측정하였다. 측정된 모든 변인들은 평균과 표준편차를 산출하고, Shapiro-Wilk test를 이용하여 정규성 검증을 확인하였다. 이후 집단 간의 차이를 확인하기 위해서 독립(Independant) t-test 방법과 대응(Paired) t-test 방법을 이용하여 분석하였다. 본 연구의 결과, 등속성 슬관절 및 체간 근 기능은 CON 그룹과 비교하여 BE 그룹에서 좌측과 우측의 슬관절 신전근의 피크파워(%BW, 60°/sec, p<.001, respectively), 좌측과 우측 슬관절 신전근의 평균파워(%BW, 60°/sec, p<.05, p<.001, respectively), 우측 슬관절 굴골근의 피크파워(%BW, 180/sec, p<.05) 및 우측 슬관절 신전근의 평균파워(%BW, 180°/sec, p<.05)가 유의하게 증가하는 것으로 나타났다. 등속성 체간의 근 기능 변화량은 CON 그룹과 비교하여 BE 그룹에서 신전근의 피크토크(%BW, 180/sec, p<.05)가 유의하게 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 누리다 볼 운동은 몸통 앞뒤 기울기를 감소시켜 척추 정렬을 일부 개선한 것으로 나타났다(p<0.05). 마지막으로 CON 집단과 비교하여 BE 집단에서 동적 균형 능력은 6 단계의 전체균형지수(p<0.01), 전후균형지수(p<0.05) 및 1단계의 전체균형지수(p<0.05)를 유의하게 감소시켰다. 따라서 연구를 종합해 보면 누리다 볼 운동은 중년 남성들에게 있어 등속성 근 기능, 척추 정렬 및 동적 균형 능력과 같은 건강 관련 체력을 향상 시킬 수 있는 효과적인 운동 기구라고 사료되며, 향후 운동의 형태(강도, 빈도 등)를 다양하게 적용한 후속 연구가 필요할 것이다.
일상적인 걷기활동과 신체활동은 노인들이 건강한 삶을 유지하는데 필수적인 활동으로, 걷기활동을 지원하고 참여를 촉진할 수 있는 물리적 환경의 제공의 중요성이 점점 커지고 있다. 본 연구는 도시 노인의 걷기활동의 참여 실태를 파악하고, 노인들의 걷기운동 수행과 관련성이 있는 개인적, 물리적 환경요인을 파악하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 수도권 지역의 60세 이상 노인을 대상으로 한 심층면접을 통하여, 일주일 동안의 이동목적이나 운동목적의 걷기활동 참여빈도와 시간을 측정하였으며, 행동변화 단계모델을 바탕으로 보다 정확한 걷기운동 수행 현황을 고찰하였다. 또한 공원 접근성, 보행로 시설, 교통시설 등 물리적 환경에 대한 인식과 만족도 및 평소 걷기활동에 장애가 되는 물리적인 요인들을 조사하였다. 분석결과, 과반수가 넘는 노인들이 규칙적인 걷기운동을 실천하고 있었으며, 행동변화 단계에 있어서는 6개월 이상 걷기운동을 지속하는 유지단계의 노인들 비율도 높았다. 걷기 운동장소로 선호되고 있는 곳은 도보권 내의 공원이나 산책로, 아파트 단지 등이 많았으며, 유료시설의 체육시설이나 실내 운동기구 이용은 상대적으로 낮았다. 또한 걷기운동 빈도에 유의적인 영향을 미치는 물리적 환경 요인으로는 공원접근성, 교통안전, 신호등, 가로등이 있었으며, 소득이 상대적으로 적은 노인들은 걷기운동에 대한 선호도가 보다 높은 것으로 파악되었다. 노인들은 교통안전에 대한 만족도를 매우 낮게 평가하였고, 교통사고에 대한 우려가 걷기활동에 있어 큰 장애가 되고 있는 것으로 조사되어, 노인시설을 중심으로 한 안전한 노인보행환경 개선이 시급한 것으로 나타났다. 본 연구는 도시 노인들의 일상적인 걷기활동 지원 및 증진을 위한 근린환경의 제공, 노인들의 걷기활동 지원 프로그램 마련에 필요한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.
본 논문에서는 근전도의 신호만으로 동적 운동시 근육에 발생하는 근력 예측을 위한 수학적 모델의 개발에 목표를 두고 있다. 이를 위하여 인체의 관절 운동중에 발생하는 근력과 근전도의 상관관계를 규명하는 것이 필요하기 때문에 동역학적 관절모델로서 수근관절을 포함한 주관절이 고려되었으며, 기구학 및 동역학 해석을 위하여 2개의 자유도를 갖는 Flexible Goniometer 로 관절의 각변위, 각속도, 가가속도등의 데이터를 실시간 측정하였다. 근전도 측정을 위해서는 비교적 신호가 뚜렷한 이두박근이 선정되었으며, 운동시 발생하는 이두박근의 근전도 신호는 표면전극을 이용한 다태널 Noraxon EMG 장치로 측정하였다. 결과로서, 근력과 근전도의 측정 시간에 따른 적분값의 비교는 1차 함수의 형태로 비례하는 상관관계로 표현됨을 알 수 있었으며, 동적인 운동시 발생하는 근수축을 동심 수축 구간( Concentric Contraction Period)과 편심 수축 구간(Eccentric Contraction Period)으로 양분하여 분석하였을 때도 근력과 근전도의 측정 시간에 따른 적분값의 비교는 1차 함수의 형태로 비례함을 알 수 있었다. 이 상관관계식을 이용하여 근전도 신호 측정을 통하여 관절에 작용하는 근육의 근력 예측이 가능함을 알 수 있었으며, 각기 다른 신체 부위의 관절에도 적용할 수 있는 가능성을 보여주고 있다.
생체 공학이나 신경생리학, 로봇공학에서는 인간의 2족 보행 메커니즘을 알아내는 것이 중요한 연구과제이며 그에 대한 연구 성과는 재활도구나 컴퓨터 애니메이션 및 인간형 로봇과 같은 다양한 응용분야에 있어서의 기초 기술로서 제공되어질 것을 기대하고 있다. 반면에 인간의 2보행 운동은 신경계와 역학계에 의한 복잡한 상호작용으로, 그 실현 메커니즘에 있어 신경계의 구체적인 제어방법에 관해서는 그 복잡성 때문에 아직 많은 부분이 불명확하게 남겨져 있다. 따라서 전문가에 의한, 매번 시행착오를 통해 신경계의 상세한 설계를 할 필요가 있다. 이 논문은 유전자 프로그래밍을 이용하여 신경계의 구조와 Parameter를 자동적으로 최적화하는 모델을 제안하고 시뮬레이션을 통해 타당성을 확인하였다.
두께가 다른 CoPt 자성막을 전기도금법으로 제작하여 자화역전 기구와 자기상호작용이 자기역전 부피에 미치는 영향을 연구하였다. 자기모멘트 감쇠의 시간의존성과 잔류자기화 곡선 측정결과로부터 모든 시료의 지배적인 자화역전 기구는 자벽고착에 의한 자벽이동임을 알 수 있었다. 자기점성계수 및 비가역 자화율로부터 구한 자기역전 부피는 시료의 두께 및 인가 자기장의 세기에 거의 무관하게 일정하였으나, 자기역전 부피로부터 구한 역전 직경의 크기는 두께가 두꺼울수록 감소하는 경향을 보였다. 이와 같은 현상은 자벽고착에 의해 제어되는 자벽운동과 쌍극자 상호작용에 의한 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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