본 논문은 인체의 일정한 운동을 하는 동안에 시간의 변화에 따른 자세균형을 분석한다. 자세균형은 자세에 움직임 변화를 주어 다중파라미터로 변화 산출 값으로 나타냈다. 이렇게 산출된 값을 분석하여 균형자세 시스템을 구성하였다. 자세의 움직임 변화는 3가지 방법으로 눈을 감고 뜨는 방법, 머리를 앞뒤로 움직이는 방법과 상체 움직임 방법이다. 측정한 다중파라미터의 항목은 시각(Vision), 전정기관(Vestibular), 체성감각(Somatosensory), 중추신경계(CNS)이고, 측정파라미터의 평가는 안정성(Stability)으로 확인하였다. 균형자세 시스템은 이러한 변화에서 발생한 신호를 데이터 획득 장치에서 얻고, 신호를 신호 전달 장치를 통하여 전달하였으며, 데이터 분석을 통하여 자세에 대한 평가로 활용하였다. 궤환 시스템은 획득한 데이터를 재조정하는데 사용하였다. 발생되는 신호는 푸리에변환 하였고, 사용되는 주파수는 0.1Hz, 0.1-0.5Hz, 0.5-1Hz와 1Hz 이상을 사용하였다. 본연구의 결과로 시간 변화에서 운동부하를 부여함에 따라 인체의 자세변화에 따라 발생된 신호를 멀티파라미터 상에서 장시간 변화에 대한 파라미터 간의 변화를 통하여 개별 신체의 자세균형에 검증할 수 있는 시스템이 이루어져야 하며, 이를 통하여 새로운 검증 시스템에 활용할 수 있을 것으로 예상한다.
본 연구의 목적은 유도 경력이 2년(2~3단) 이상인 유단자 5명을 대상으로 전방낙법 동작시 3차원 영상 분석법을 이용하여 운동학적 변인의 특성을 규명하는데 그 목적이 있다. 운동학적 변인은 시간 거리 변인들이었으며, 각 변인별 평균치와 표준편차를 구하여 유도 전방낙법 동작의 운동학적 변인을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 전방낙법 동작시 손목각은 낙법직전자세에서 낙법자세까지는 신전되었고, 낙법자세에서 낙법직후자세까지는 굴곡되는 패턴을 보였으며 손목의 좌 우각은 변위차이를 보였다. 팔꿈치각은 준비자세에서 낙법직후자세까지 굴곡되는 패턴이었고, 발목각은 준비자세에서 반동자세까지는 굴곡되었으며 점핑자세에서 변환자세까지 신전, 낙법직전자세와 낙법직후자세에서는 굴곡 패턴이었다. 매트와 어깨와의 거리(높이)는 낙법직전자세에서 32.2cm, 낙법자세에서는 18.3cm, 낙법직후자세에서는 20.5cm 이었다. 매트와 엉덩이와의 거리(높이)는 낙법직전자세에서 48.0cm, 낙법자세에서는 23.4cm, 낙법직후자세에서 30.6cm이었다.
연구목적: 본 연구에서는 단일 24GHz FMCW레이더를 사용하여 수집된 적은 양의 학습데이터로 학습된 AI 모델을 사용하여 학습되지 않은 사람의 3가지 자세를 구분하고자 한다. 연구방법: 실내에서 학습 대상자들의 3가지 자세(서기, 앉기, 눕기)에 대한 FFT데이터를 수집하여 2D 이미지로 변환시킨 후 제안하는 2D CNN 모델로 학습시켜 학습에 사용되지 않은 새로운 대상자들의 자세를 잘 구분할 수 있는지 실험을 통해 정확도를 분석하였다. 연구결과: 제안하는 기법을 통해 3가지 자세의 평균 정확도가 89.99%임을 보였고, 기존의 1D CNN이나 SVM 보다 성능이 향상되었다. 결론: 실내에서 재난이 발생하는 경우 단일 FMCW 레이더와 AI 기법을 통해 요구조자의 자세를 추정하고자 하였으며, 학습되지 않은 대상자의 자세도 높은 정확도로 추정이 가능함을 실험을 통해 확인하였다.
본 논문은 외상성 척수손상 장애인(SCI)과 뇌성마비장애인(CP)의 맞춤형 전동휠체어 적용 시 착석시스템에 대해 비교해 보는 연구이다. 이를 통하여 장애 영역에 따른 맞춤형 전동휠체어 착석시스템의 다른 점을 파악하고, 이러한 결과들을 기초로 하여 휠체어 공적급여 및 처방 시 관련된 문제들을 개선하는데 도움이 되고자 한다. 휠체어 앉기 및 자세는 크게, 자세유지장치, 착석쿠션, 휠체어 자세변환장치 등 세 가지로 구분되어 있다. 국립재활원의 장애인 보조기구 사례관리 시범사업의 2009년 대상자 중 맞춤형 전동휠체어를 처방하고 구축해준 SCI 장애인 5명, CP 장애인 5명을 대상으로 수행한 일련의 과정을 통하여 대상자군에 따라 각 장치의 사용빈도가 차이가 있다는 것을 발견하였다. 자세유지장치는 머리받침대 등 총 10개의 소분류로 구분하였고, 착석쿠션은 공기형 등 총 4개의 소분류로 구분하였다. 휠체어 자세변환장치는 틸팅 등 총 5개의 소분류로 구분하였다. 자세유지장치에서는 대상군에 따라서 각 소분류의 필요 빈도가 달랐으며, 착석쿠션 또한 SCI 장애인은 공기형을 주로 쓰며, CP 장애인은 폼형을 주로 쓰는 것으로 나타났다. 휠체어 자세변형장치로는 SCI 장애인군에서는 다양한 장치를 사용하였으나, CP 장애인군에서는 기본형 전동휠체어 장치를 사용하였다.
본 논문에서는 어레이 형태로 제작된 압력센서(FSR402)를 이용하여 누워있는 환자의 자세를 판별하였고, air cylinder를 릴레이보드로 제어하여 실린더 상단에 연결된 침대를 상승, 하강 할 수 있도록 하여 환자의 자세를 변화 시켜 수면 중 환자의 자세를 변환 시켜 폐쇄성 수면 무호흡 치료에 도움을 줄 수 있는 시스템을 개발하였다.
본 연구는 빠른 운항 속도와 짧은 운용 시간을 요구하는 임무에 활용될 저가 소형 자율 무인잠수정에 고가 대형 관성 측정 장치를 대신하여 사용할 수 있는 저가 소형 자세 측정 장치 개발 및 성능 검증을 수행하였다. 저가 소형 자세 측정 장치 개발을 위해서 MEMS 기술을 적용한 gyro, accelerometer 및 magnetometer 채택하여 MEMS 기반 하드웨어를 제작하였으며, 좌표 변환 공식과 칼만 필터를 적용하여 자세 계산 알고리즘을 구현하였다. 또한 개발된 MEMS 기반 자세 측정 장치에 대한 기본 성능 검증을 위한 지자기센서 검증 시험, 정적 자세 시험, 차량 시험, 운동 모사 장치 시험을 수행하였으며, 각각 시험 결과를 제시하였다. 지자기센서 검증 시험 결과 외부 자기장 보정을 통하면 개발된 MEMS 기반 자세 측정 장치의 측정 결과가 외부 자기장에 강인함을 확인하였으며, 정적 자세 시험 및 차량 시험을 통하여 자세 변화가 크지 않는 환경에서 자세 측정 오차가 $0.5^{\circ}/hr$ 임을 확인하였다. 운동 모사 장치 시험을 통하여 5분 내외 자세 변화가 큰 운동 중에도 자세 측정 오차가 발산하지 않고 $1^{\circ}/hr$ 이내임을 확인하였다. 상기 시험 결과로부터 개발된 MEMS 기반 자세 측정 장치가 목표 성능인 $1^{\circ}/hr$이내 roll, pitch, yaw 오차를 보여주고 있음 확인하였으며, 이로부터 20분 내외 운용 시간 동안 정확한 자세 정보 제공 가능성을 확인할 수 있었다.
새로운 변환 방식으로 최근 많이 사용하고 있는 웨이블릿 변환은 영상을 시간(위치정보)와 주파수 공간(주파수 정보)에서 동시에 표현함으로서 다른 변환 방식과는 큰 차이를 보여준다. 이런 웨이블릿 변환의 통계적 특성을 이용한 제로트리 분호화 기법은 영상 전체에서 의미 있는 영상 계수를 선별하여 약속된 우선 순위대로 부호화함으로서 매입 파일(embedded file)을 생성한다. 본 논문에서는 압축율이 큰 경우 제로 트리 부호화 과정 중 불확실 구간에서 발생하는 오차를 측정하여 최적의 오차 코드북을 생성한 후 복원시 참조함으로서 결과의 향상을 보이고자 하였다. 오차 교정은 제로트리 부호화 과정에서 손실되기 쉬운 고주파수 밴드에 적용하여 복원시 영상의 자세한 성분을 살리는데 효과적이었다. JPEG과 DCT기반 영상압축 결과에 비하여 화질에서 더 좋은 성분을 보일 뿐 아니라 고압축 복원시 발생하는 DCT 특유의 블록화 현상도 제거되었다.
파이프 용접은 중력의 영향으로 인하여 위치에 따라 같은 용접변수라도 비드 형상이 매우 달라 지게 된다. 또한 지금까지 많은 용접 기술자들이 위험하고 까다로운 환경에서 수작업으로 용접을 실행하였다. 따라서 이러한 이유로 용접 자동화 공정이 반드시 필요하게 된다. 본 연구에서는 FCAW를 사용하여 파이프 모재 대신 필릿 평판을 아래보기, 위보기 자세를 포함하여 9개 자세에서 실행하였다. 용접 자세를 비롯한 용접 변수와 비드 형상 변수간의 관계를 비선형 회귀 분석과 구간적 3차 에르미트 보간법을 이용하여 주어진 용접 변수에서의 비드 단면의 형상을 예측하고, 비드의 결함 유무를 파악하였다. 이러한 방법을 통하여 자세에 따라서 용접 결함이 없는 용접 변수를 구할 수 있었다. 시각센서를 이용하여 용접 후 비드 형상에 대해 모니터링을 실시하였다. 모니터링의 알고리즘은 영상획득, 이진화, 세선화, 적응형 미디언 필터링, 적응형 허프 변환, 용접 결함 검출의 순서로 구성되어 있으며, 본 연구에서는 보다 빠른 영상처리를 위하여 적응형 미디언 필터링을 제시하였다. 모니터링을 통하여 2차원 비드 단면뿐만 아니라, 디루니 삼각법을 적용하여 3차원으로 비드 표면을 표현할 수 있다. 보간법을 사용하여 얻은 비드 형상과 시각 센서를 통하여 얻은 비드 형상간의 비교를 통하여 본 연구의 적합성 여부를 확인하였다.
목 적 : 병소가 바깥쪽 측면(far-lateral targets)에 위치한 경우 감마나이프 방사선 시술이 어렵다. 저자들은 새로운 식을 도입하여 치료 좌표계를 변환시키고 환자를 측면으로 눕혀 시술이 가능함을 보고하고자 한다. 대상 : 통상적으로 병소 위치가 X축 좌표 51.5mm-148.5mm 범위 내에 있는 경우, 감마나이프는 반듯이 누운 자세에서 시술을 한다. 그러나 병소가 바깥쪽 측면에 위치한 경우(51.5mm-148.5mm 범위를 벗어난 경우) 환자는 측면으로 굽혀진 상태에서만 시술이 가능하며 이때 환자 머리에 고정한 정위기구의 전면부분은 일직선 타입이어야 한다. 환자의 치료 자세가 90도 만큼 회전된 상태이므로 X축과 Y축이 서로 치환된다. 새로운 좌표계는 감마플랜에서 계산된 방사선 조사량의 각각 좌표계들이 새로운 식에 대입하여 얻어진다. 새로운 X축 좌표는 43mm 만큼 증가하였으며 범위는 30mm-170mm 이였다. 결과 : 환자를 측면으로 눕혀서 바깥쪽 측면 병소를 시술하는 방법은 방사선 조사 중심 위치의 정확도에 영향을 미치지 않았다. 새로운 X축과 Y축 좌표계는 새로운 식으로 쉽게 치환 변환된다. 결론 : 측면으로 누워서 시술하는 방법은 X축 좌표 범위를 증가시킬 수 있었으며 감마나이프 장비에서 X축의 이축 편위 (trunnion excursion) 한계 때문에 시술을 할 수 없는 경우의 수를 줄일 수 있었다. 이 방법은 바깥쪽 측면에 위치한 병소 시술에 매우 요긴하게 사용되며 특히 여러 개의 병변을 갖고 있는 전이성 뇌종양 질환에 유용하게 사용될 수 있는 방법으로 기대된다.
다목적위성 1호(KOMPSAT-1, The first Korea Multi-Purpose Satellite)에 장착된 위성 자세제어용 3축 자력계(TAM, Three-Axis Magnetometer)로부터 2000년 6월 19일에서 21일 사이에 측정된 지구자기장을 분석하였다. TAM Telemetry 값을 지구관성좌표계에서 지구고정좌표계로 우선 변환시킨 후에 다시 구면좌표계로 변환하여 자료를 처리하였다. 지구자기장의 영향 이외의 위성내의 유도 전류나 온도변화로 인한 에러, 태양풍의 영향 등을 제거하였고 태양에 의한 영향을 제거하기 위해 제도를 지방시에 따라 상승 및 하강과 두 그룹으로 나눈 후 파동수대비법을 이용해 두 그룹 사이에 서로 역으로 대비되는 (inversely-correlated) 성분을 제거하였다. 측선 잡음을 제거하기 위하여 파동수 영역에서 Quadrant Swapping법을 도입하였고, 이로부터 연구 기간 중 최종적인 지구자기장을 추출하였다. KOMSAT TAM 으로부터 추출된 자기장의 주성분(corefield)을 동일 기간 중 KOMSAT과 유사한 고도에서 지구자기장 관측을 전문적으로 수행한 Ørsted 위성 관측값과 비교한 결과 이들 사이의 상관계수는 0.97로 매우 높게 나타났다 위성 자세보정용 자력계로 부터 관측된 자기장으로부터 신뢰도 있는 주성분 추출이 가능해짐에 따라 이로부터 전지구 구면조화계수를 유도할 경우 지구자기장 전문 관측위성이 존재하지 않는 기간 및 고도에 대한 자기장 연구가 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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